[发明专利]一种以油泥渣制备吸附材料的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种以油泥渣制备吸附材料的方法及其应用，具体包括以下步骤：将含油污泥热解后的油泥渣置于铵盐溶液中浸泡一定时间，然后过滤，将滤饼置于管式炉中，在氮气保护下，快速升温至450~650℃，恒温炭化1~6 h即制得炭吸附材料。本发明利用油泥中残留的焦质和重油等杂质为碳源来制备炭复合吸附材料，不仅解决了油泥渣的污染问题，而且制备的吸附材料用于吸附废水中重金属。

技术领域

本发明涉及吸附材料的制备方法，具体涉及一种以油泥渣为原料制效吸附材料的方法及其应用。

背景技术

含油污泥（简称油泥）是石油行业中的主要污染物之一，其主要成分包括老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物，以及生产过程中投入的大量絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂等。油泥属于《国家危险废物名录》中严格控制的危险废物，必须经过无害化处理后才能排放。目前，国内主要是采用脱水、热解来处理油泥。在高温、缺氧条件下，将油泥中的轻质组分与油泥分离，同时产生一定的固体废弃物油泥渣，如果将其简单的掩埋，不仅造成资源浪费还会对环境造成难以修复的污染。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种以油泥渣制备吸附材料的方法及其应用，以油泥渣中残留的重质组分和焦炭作为碳源制备炭吸附材料，实现油泥渣资源化、无害化处理。

本发明采用以下技术解决方案来实现：将油泥渣置于铵盐溶液中浸泡一定时间，然后过滤，将滤饼置于管式炉中，在氮气保护下，快速升温至450~650℃，恒温炭化1~6 h，制得炭吸附材料。

其中，所述的油泥渣为油泥脱水、催化热解后产生的废渣。

其中，所述的铵盐溶液是磷酸铵和碳酸铵溶液中的一种或混合物，铵盐溶液的质量百分浓度为5~30%，铵盐溶液与油泥渣的质量比为10~30。

其中，所述的升温速度为10~30℃/min。

其中，所述的浸泡时间为24~72 h。

其中，以油泥渣制备的吸附材料用于吸附废水中重金属。

与现有技术相比，本发明的优点主要有：

（1）利用油泥渣中残留的焦质和重油等杂质为碳源来制备炭吸附材料，既解决了油泥渣的环境污染问题，又制得了一种具有较高附加值的碳复合吸附材料，变废为宝。

（2）铵盐在焙烧过程中会发生分解，生成大量的氨气，从而能够对碳材料进行造孔；通过对铵盐的调控能够实现对吸附材料孔径的有效调控。

（3）本发明所制备的炭吸附材料制备工艺简单、可靠，具有重要的经济价值和现实意义。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：将500 g油泥渣置于5kg质量分数为5%的磷酸三铵溶液中浸泡72 h，然后过滤，将滤饼置于管式炉中，在氮气保护下，以10℃/min的速度，升温至450℃，恒温炭化6 h即制得炭吸附材料。

该复合材料对Pb(II)、Cd(II)和Cu(II)的吸附容量分别为51、26和29 mg/g。

实施例2：将500 g油泥渣置于8 kg质量分数为30 %的碳酸铵溶液中浸泡24 h，然后过滤，将滤饼置于管式炉中，在氮气保护下，以30℃/min的速度，升温至650℃，恒温炭化1h即制得炭吸附材料。

该复合材料对Pb(II)、Cd(II)和Cu(II)的吸附容量分别为47、20和23 mg/g。