[发明专利]复合改性功能型猪粪炭的制备方法

权利要求书

1.一种复合改性功能型猪粪炭的制备方法，其特征在于采用磁性粉煤灰改性的猪粪炭、壳聚糖、稀酸溶液及去离子水，经氨基化处理、洗涤、过滤及烘干，前述的磁性粉煤灰改性的猪粪炭与壳聚糖添加的质量比为2:0.5~2:1.0，稀酸溶液采用质量百分比浓度为10~20%的HNO₃或H₂SO₄，稀酸溶液与去离子水的比例为1:1.5~1:2，固液体积比为1:3~1:5；

所述的磁性粉煤灰改性的猪粪炭采用磁性粉煤灰、干猪粪粉、金属盐为原料，以去离子水为介质，经振荡、一次洗涤、过滤、一次烘干、550~750℃高温炭化、二次洗涤及二次烘干，前述磁性粉煤灰与干猪粪粉的添加质量比为1:3~1:5，前述的金属盐为ZnCl₂或FeCl₃，金属盐添加质量比例占原料总质量的3%~5%；

包括如下步骤：

将猪粪脱水，脱水后的猪粪含水率为80~85%，依次经酸洗、干燥和粉碎制得干猪粪粉；将粉煤灰水洗、烘干、粉碎，经磁场分离后获得磁性粉煤灰；

磁性粉煤灰与干猪粪粉混合，加入去离子水和金属盐，在 35~50℃、200~350 r/min的条件下，振荡 4~8h，随后洗涤、过滤，将产物置于90~110℃条件下真空烘干12~24h；煅烧炭化，炭化处理后的产物经洗涤后于90~110℃的条件下真空烘干12~24h，制得磁性粉煤灰改性猪粪炭；

在磁性粉煤灰改性猪粪炭中加入壳聚糖、稀酸溶液、去离子水，先超声处理2~6h，随后在氨基化处理，产物经洗涤、过滤后于90~110℃的条件下真空烘干12~24h，制得复合改性功能型猪粪炭；

步骤中所述的氨基化处理条件如下：600~800W功率下的微波消解仪中完成氨基化处理。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于该复合改性功能型猪粪炭中Fe₃O₄掺量为5~15 wt%；氨基化处理掺杂的氨基含量为5~10 wt%。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤中所述猪粪的酸洗、干燥及粉碎条件如下：采用1~2mol/L的H₃PO₄或HNO₃浸渍，搅拌3~5h，烘箱85~120℃干燥12~24小时后，粉碎至粒径0.1 mm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤中所述粉煤灰磁场化条件如下：采用高梯度磁分离设备分离粉煤灰中的磁性金属，粉煤灰从设备顶部进入，侧边通入纯水，磁场梯度达10⁴~10⁸ T/m，介质填充率达4%~14%，粉煤灰与纯水的添加质量比为1:1.5~1:2.5，磁性分离时间为30 ~90分钟。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤所述的煅烧炭化条件如下：产物置于管式炉中，N₂速率为300~600mL/min的氛围下以5~10℃/min的速率匀速升温至550~750℃，随后继续恒温3~5h，保温时间结束后冷却至室温。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤中所述的洗涤条件如下：采用无水乙醇和自来水交替洗涤，直至溶液pH呈中性。