[发明专利]一种粉煤灰加工成磁性活性炭粉的方法

说明书

本发明涉及工业废料处理工程技术领域，公开了一种粉煤灰加工成磁性活性炭粉的方法，首先本发明对粉煤灰进行预处理，得到的粉煤灰结构趋于稳定，再使用铁盐进行能够促进孔隙的丰富与发展，同时铁氧化物颗粒在粉煤灰表面孔径中进行反应，能够制造产生新的孔洞，增大了活性炭的孔体积，而新生的孔洞使分散在活性炭内的铁颗粒重新暴露，促进对磁化反应，二者协同作用，制备得到的材料在磁性和吸附性上性能突出，能够对氮、磷等非金属物质形成化学吸附，又能对金属产生物理吸附作用，应用在污水处理具有重要的意义。

技术领域

本发明属于工业废料处理工程技术领域，具体涉及一种粉煤灰加工成磁性活性炭粉的方法。

背景技术

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。我国火电厂粉煤灰的氧化物组成为:SiO2、Al2O3及少量的FeO、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、TiO2等。其中SiO2和Al2O3含量可占总含量的60%以上。粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气;若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。另外粉煤灰可作为混凝土的掺合料。

粉煤灰外观类似水泥，颜色在乳白色到灰黑色之粉煤灰间变化。粉煤灰的颜色是一项重要的质量指标，可以反映含碳量的多少和差异。在一定程度上也可以反映粉煤灰的细度，颜色越深粉煤灰粒度越细，含碳量越高。粉煤灰就有低钙粉煤灰和高钙粉煤灰之分。通常高钙粉煤灰的颜色偏黄，低钙粉煤灰的颜色偏灰。当前对于粉煤灰的利用依然十分基础，并不能够得到较高端的利用价值。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种粉煤灰加工成磁性活性炭粉的方法，利用粉煤灰的多孔结构特征，制备得到具有磁性吸附作用的活性炭材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种粉煤灰加工成磁性活性炭粉的方法，包括以下步骤：

（1）将粉煤灰研磨至粒径大小在40-60目范围，加入质量分数为0.2-0.4%的氧化钙粉末，混合均匀后加入2-3倍体积的水搅拌溶解，使用浓度为2-3摩尔/升的盐酸调节体系pH值在10.5-10.6范围，加入质量分数占体系0.15-0.20%的聚合氯化铝，置于55-65℃的恒温水浴锅中搅拌30-40分钟，静置冷却6-8小时，进行过滤、洗涤，进一步烘干至恒重得到预处理的粉煤灰；

（2）按照质量比为2-3:7-8的比例称取七水硫酸亚铁和六水氯化铁，先后溶解于4-5倍体积的去离子水中，搅拌混合20-30分钟，加入步骤（1）制备得到的预处理的粉煤灰，加入量占体系体积的25-30%，将混合物以120-150转/分钟的速度搅拌1-2小时，在50-60分钟内加热至60-70℃；

（3）达到加热温度后静置20-25分钟，然后冷却到40-45℃，继续用磁力搅拌器在120-130转/分钟下搅拌40-60分钟，用摩尔浓度为3.5-4.5 摩尔/升的氢氧化钠溶液滴定至pH值在10.8-11.0范围，当开始有沉淀产生时停止搅拌，沉淀不再产生后静置20-24小时，进行过滤、洗涤，在80-90℃烘箱中烘至恒重，置于650-700℃马弗炉中煅烧2-3小时，冷却即得所述磁性活性炭粉。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述在恒温水浴锅中搅拌速度为150-200转/分钟，洗涤至洗涤液呈中性即可。

作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述烘干温度为70-80℃。

作为对上述方案的进一步描述，所述步骤（3）所述洗涤过程为：使用去离子水洗涤至中性后再用浓度为50-60%的乙醇洗涤3-4遍。