[发明专利]基于褐煤提质副产物的去除低浓度重金属的低成本吸收剂及其制备方法、应用

摘要

本发明公开一种褐煤提质副产物的去除低浓度重金属的低成本吸收剂及其制备方法、应用。以褐煤提质后的小颗粒(废弃物)为原材料，通过水蒸汽活化法制备褐煤基活性炭(LAC)，然后在其表面通过聚丙烯酸(PAA)原位聚合引入酸性表面基团而得到低成本吸附剂LAC/PAA，其中原位聚合包括硝酸预处理、PAA原位接枝、烘干和固化步骤。该吸附剂应用于水处理或空气净化。本发明产品含有活性炭本身的微孔及中孔结构，使其兼具吸附功能；与普通净水厂用活性炭相比(pH＝6～10)，由于其表面酸性基团增加(pH＝4.8)，从而获得了吸附去除重金属的功能。该产品以废弃物为原料，生产成本低，环境友好性、经济效益好且节约资源，对推动社会可持续发展具有积极的意义。

主权项

1.褐煤提质副产物的去除低浓度重金属的低成本吸收剂的制备方法，其特征在于，以褐煤提质副产物为原材料，通过气体活化法制备LAC，在此基础上，通过原位接枝聚丙烯酸而得到吸附剂LAC/PAA；具体包括如下步骤：1)以褐煤提质后的小颗粒为原料，采用水蒸气活化法进行活化(1)水蒸气用量：2～16kg水蒸气/kg LAC；(2)活化升温速率：小于5～15℃/min；(3)活化反应：活化温度在500‑850℃，活化时间为1‑3.5h，制备出LAC；2)LAC/PAA是通过HNO₃预处理，PAA接枝，干燥和固化(1)预处理LAC：首先，用10％～20％HNO₃(v/v)溶液预处理LAC30～60分钟；然后用去离子水反复洗涤直至溶液pH不变；将预处理的LAC在105℃下干燥3小时以除去水分，之后将其置于干燥器中冷却后备用；(2)在室温下将预处理后的LAC与1％～5％PAA混合来进行PAA的原位接枝得到混合物；(3)将混合物在105℃下干燥3小时以除去水分，然后在170～200℃下固化1小时，得到LAC/PAA，置于干燥器中冷却后使用。