[发明专利]一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料的简易方法

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物的资源化利用领域，具体涉及一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料的制备方法。

背景技术

我国作为农业大国，农作物秸秆的年产量可达7亿多吨。由于秸秆综合开发利用技术不够成熟，投资较大，且利用率较低，大量的秸秆主要采用焚烧技术进行处理。每年丰收季节田间秸秆燃烧产生的大量浓重烟雾，成为目前农村环境污染难以治理的技术瓶颈。因此，拓展秸秆资源化利用技术并有效提高回收利用率是解决问题的关键。

随着我国煤炭产量的不断增长，夹生在煤层中并与煤相伴相生的煤矸石产量也随之俱增。据统计，目前全国煤矸石的总堆放量已超过47亿吨，并以每年2亿吨的速度增加，其已成为我国最大的矿山固体废弃物之一。堆放的煤矸石不仅严重污染了周围环境，而且侵占大量土地农田，对土地资源破坏严重。因此，如何对煤矸石进行高效利用并降低投资成本成为煤炭产业当下急需解决的一个关键问题。

发明内容

本发明目的为了拓展固体废弃物的高效综合利用领域，降低投资成本，提供了一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料的简易方法，将其应用于污水净化领域，效果显著。

为实现上述目的，本发明一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料采用以下技术方案：以农作物秸秆和煤矸石作为原材料，首先分别通过干燥，破碎，筛分获得一定粒度范围的粉状物料，然后按照一定的比例将二者均匀混合，放入坩埚并压实，在马弗炉中进行煅烧处理，即获得复合吸附材料成品。

根据权利要求1所述的本发明一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料，其特征在所述的一定粒度范围的粉状秸秆尺寸为150-550um，煤矸石的粒度为75-380um。

根据权利要求1所述的本发明一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料，所述的按照一定的比例将二者均匀混合，具体的秸秆和煤矸石的混合质量比为90-60:10-40。

根据权利要求1所述的本发明一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料，所述的在马弗炉中进行煅烧处理，具体处理制度为以12-15℃/min的升温速率升温，于500-600℃保温30-40min，800-850℃保温60-70min。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明以煤矸石和秸秆为原料，可以有效减少煤矸石的堆砌和秸秆燃烧造成的污染问题，变废为宝，提高其附加值。

(2)与现有的煤矸石利用途径(如将煤矸石与粉煤灰、废弃碳酸盐尾矿复合)相比，本发明通过对煤矸石和秸秆的破碎、筛分、混合和煅烧工序，获得了孔隙发达的新型轻质多孔材料，探索了一条煤矸石和秸秆共同资源化利用的高效新颖路线。

(3)与市售的木质活性炭相比，本发明复合吸附材料对有机染料废水显示出了几乎同等优异的吸附效果，在含重金属离子溶液和实际焦化废水的处理中也具有良好的吸附特性，应用前景广泛。

(4)本发明一种农作物秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料，制备工艺简单，吸附性能优异，成本低廉，易于推广应用。

附图说明：

图1为本发明复合吸附材料的SEM图片。

图2为本发明复合吸附材料与市售活性炭对亚甲基蓝溶液的处理效果对比图片。

图3为本发明复合吸附材料与市售活性炭对硫酸铜溶液的处理效果对比图片。

图4为本发明复合吸附材料与市售活性炭对实际焦化废水的处理效果对比图片。

具体实施方式：

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

选择农作物秸秆和煤矸石作为原材料，首先分别通过干燥，破碎，筛分获得一定粒度范围的粉状物料(秸秆和煤矸石的尺寸均为250um)；然后按照秸秆和煤矸石的混合质量比为60:40将二者均匀混合，放入坩埚并压实，在马弗炉中进行煅烧处理(处理制度为以12℃/min的升温速率升温，于600℃保温40min，850℃保温60min)，即获得复合吸附材料成品。

将本实施例制备的复合吸附材料进行吸附性能检测。在磁力搅拌条件下，将25mg复合吸附材料加入亚甲基蓝溶液(50mL，0.03g/L)中，搅拌15min，离心过滤，取上层清液进行吸光度测试。利用紫外可见分光光度计进行吸光度测试(去离子水作比色液，波长设置在665nm)，测试结果显示处理前亚甲基蓝溶液的吸光度为2.688，处理后亚甲基蓝溶液的吸光度为0.14。

实施例2：