[发明专利]用当归废渣制备活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用当归废渣制备活性炭的方法。

背景技术

近年来随着市场对中药材需求量的不断增加，以及中药资源开发力度的不断加大，中药材生产加工过程中产生的药渣也越来越多。大部分中药制药厂家将药渣作为废料垃圾进行掩埋或焚烧，这样不仅占用大量土地，而且污染环境，同时也是严重地浪费资源。在这种情况下，加强对中药药渣的综合利用研究是十分必要的。

活性炭是一种多孔性，极具吸附潜力的含碳吸附材料，广泛应用于环境保护、工业生产、农业、国防等领域。但是，活性炭制备的高昂成本大大限制了其发展和应用。寻找价格低廉、产量丰富的原料和改进制备方法是目前降低活性炭成本的有效手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种以当归废渣为原料，工艺简单、生产成本低、环境效益好的用当归废渣制备活性炭的方法。

一种用当归废渣制备活性炭的方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

(1)当归废渣预处理：将当归废渣洗净、烘干、粉碎，过40目筛，备用；

(2)磷酸溶液浸渍：将当归废渣用质量浓度30％-80％的磷酸溶液浸渍，浸渍比即当归废渣质量：磷酸溶液体积为1:3-1:12；

(3)一步炭化：将浸渍好的当归废渣放入加热炉中，升温至200-700℃，进行一步炭化，时间为15-90min；

(4)水洗：将得到的活化碳化物冷却至室温，用蒸馏水洗涤，直至pH值在中性范围；

(5)干燥、研磨：将得到的产物烘干，研磨后即可得活性炭成品。

步骤(1)中烘干具体是指在80℃下干燥12h。

步骤(2)中浸渍具体是指在90℃水浴下浸渍12h。

步骤(3)中加热炉采用马弗炉。

步骤(4)中的中性范围是指pH值为6～7。

步骤(5)中研磨后过40目筛。

本发明以价廉易得的当归废渣为原料，确定适宜的制备工艺条件来制备活性炭。具体是以当归废渣为原料，采用磷酸活化法来制备活性炭，不仅提高了资源的效利用率，降低了工业生产药渣的排放量，同时也为活性炭的生产提供了更多的原料。变废为宝，节约资源，保护环境，降低污染，从而可以带来良好的社会、环境和经济效益。

具体实施方式

中药渣分布广泛、资源丰富，且价格低廉容易获得，含有大量富含碳素的纤维素、半纤维素等特殊结构的大分子物质，还含有蛋白、淀粉等丰富的有机成分，无机物含量低，是制备活性炭最有前景的原料之一。因此，利用中药渣来制备活性炭，既可以提高资源的有效利用率，又能降低工业生产药渣的排放量。本发明以当归废渣为原料，采用化学活化法选择适宜的工艺条件制备活性炭。本发明是通过以下技术方案实现的：以现代萃取分离技术集成提取当归有效成分后的当归废渣为原料，磷酸为活化剂，用一步碳化法制备活性炭。

实施例1：

1、当归废渣的预处理：

将药厂以现代萃取分离技术集成提取当归有效成分后的当归废渣洗净，80℃下干燥12h，粉碎，过40目筛(以消除粒径对实验结果的影响)，装瓶备用；

2、活性炭的制备：

(1)称取10g粉碎好的当归废渣原料，加入80mL质量浓度为80％的磷酸溶液，充分搅拌混匀，于90℃水浴下浸渍12h；

(2)将浸渍好的料液放入马弗炉中，从室温以10℃/min的升温速率升至500℃的活化温度，然后恒温活化60min；

(3)将活化好的样品从马弗炉中取出，冷却后，用蒸馏水反复洗涤，除去多余的磷酸，直至pH值在6-7范围；

(4)将洗涤好的样品放入110℃电热鼓风干燥箱中，干燥12h，在干燥器中冷却至室温后，称产品的重量；留待备用。

本发明以当归废渣为原料,单因素实验为基础，采用磷酸活化法制备活性炭,考察了活化剂的浓度(30％、50％、70％及80％溶液),原材料与活化剂的配比(1:3、1:5、1:8、1:10及1:12),活化温度(200、300、500、700℃)和活化时间(15、30、45、60及90min)等因素对活性炭的影响,最终确立了如下制备活性炭最佳的工艺方法和工艺条件：

通过磷酸与原料混合的方法获得最佳工艺条件为：固液比为1:8、活化时间为60min、活化温度为500℃，磷酸浓度为80％(即上述实施例1方案)。按GB/T7702.7-2008规定的方法，测得本条件下制备活性炭产品的碘值及亚甲基蓝值分别为656mg/g 105.54mg/g，表明其具有较好的吸附能力。