用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法技術

本發明專利技術公開了一種用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法，先將問荊草烘干后粉碎成問荊草木屑，再將問荊草木屑投入炭化爐中，在

【技術實現步驟摘要】
用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法


[0001]本專利技術涉一種廢水處理
，特別是指一種用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法
。

技術介紹

[0002]由于活性炭具有獨特孔比表面積，其孔結構以及表面官能團對污水中污染物具有很強的吸附性，因此，在污水處理領域中經常使用活性炭作為吸附劑對污染物進行吸附處理
。
[0003]目前活性炭的制備方法和制備原料種類雖然多種多樣，但這些活性炭制備過程中選用的原料一般都為木材或果殼，這種原料成本較高，尤其是選用木材作為原料會影響生態環境，且其孔結構的孔洞相對比較小，吸附重金屬能力有限
。
[0004]鋰電行業生產過程中，會產生大量的污水，這種污水中含有大量的重金屬
、
有機物以及含磷物質，目前鋰電行業污水都是選用活性炭進行重金屬
、
有機物以及含磷物質的吸附，為了達到吸附目標需求，業內普遍采用增加用藥計量的方式進行活性炭投加，然而，這種方法容易導致處理不及時，增加人力和藥劑，導致運營成本居高不下，且現有的活性炭對鋰電行業的污水進行吸附處理時，普遍存在吸附能力不足
、
匹適性差
、
選型耗時耗力以及處理成本高等問題，因此，污水處理行業一直在耗費人力物力尋找現有活性炭的替代品，以改善鋰電行業污水處理效率低和處理成本高的技術難題
。

技術實現思路

[0005]為了克服上述缺陷，本專利技術提供一種用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法，采用本專利技術制備的活性炭能夠對鋰電行業污水中重金屬
、
有機物以及含磷物質進行深度
、
高效吸附，污水處理效率高，且原料成本低
。
[0006]本專利技術為了解決其技術問題所采用的技術方案：一種用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法，包括以下步驟：
[0007]步驟一：將問荊草烘干后粉碎成問荊草木屑；
[0008]步驟二：將問荊草木屑投入炭化爐中，在
300℃
～
500℃
的無氧條件下進行表面炭化；
[0009]步驟三：將表面碳化的問荊草木屑轉移至密封的蒸汽炭化爐中，然后加入活化劑，在
800℃
～
1000℃
條件下通過水蒸汽進行活化處理，最終得到多孔徑的活性炭
。
[0010]問荊草別名吸金草，該植物擁有以下幾大特點：
[0011]1.
該植物屬于雜草，其繁殖速度特別快，遍地分布，對農作物具有較大的危害；
[0012]2.
該植物具有竹竿狀的獨特的中空結構，具有天然的多孔性；
[0013]3.
該植物本身具有天然的吸附重金屬特性，如：金
、
銀等重金屬
。
[0014]基于問荊草的上述特點，通過上述工藝將其制備成活性炭，并將其制備的活性炭用于對鋰電行業產生的廢水進行深度處理時，其能夠充分有效的吸附鋰電行業廢水中的有
害物質
。
本申請在活性炭制備過程中，先對問荊草木屑進行表面碳化處理，然后通過添加活化劑對其進行活化處理，最終形成具有多孔徑的活性炭粉，該活性炭制備工藝步驟簡單，能耗損失少，制造成本低
。
[0015]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中選用新鮮的問荊草，將新鮮的問荊草用清水進行清洗，去除表面的灰塵后，再對潔凈的問荊草進行烘干使用
。
通過清洗去除問荊草表面灰塵，避免問荊草制備成活性炭后有灰塵等雜質進入活性炭孔內，進而影響對重金屬等有害物質的吸附性
。
[0016]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟一中將問荊草放置于烘箱中后，在
105℃
～
150℃
條件下烘干1～
2h
，將烘干的問荊草冷卻后，用粉碎機粉碎至
90
％以上的粒徑為
200
目的問荊草木屑
。
[0017]作為本專利技術的進一步改進，步驟二中采用炭化爐對問荊草木屑進行表面炭化時，碳化爐升溫速率為：
10℃/min
～
50℃/min。
問荊草木屑在碳化爐內，碳化爐溫度由
300℃
開始進行升溫，按照
10℃/min
～
50℃/min
的升溫速度進行逐漸升溫，直到炭化爐內溫度達到
500℃
，停止繼續升溫，該升溫速度能夠使問荊草木屑表面進行充分碳化，同時不損傷問荊草的多孔結構
。
[0018]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟三中活化劑由鈦白粉
、
含鐵物質
、
鋁鹽和硅鹽組成，表面碳化的問荊草木屑與活化劑中各組分按重量份進行配比如下：
[0019][0020][0021]在活化過程中添加金屬元素，能夠進一步提高活性炭的吸附性能，實現對鋰電行業污水中重金屬物質的高效吸附
。
[0022]作為本專利技術的進一步改進，所述含鐵物質為氧化鐵
、
氯化鐵或硫酸亞鐵，硅鹽為二氧化硅或硅酸鈉，鋁鹽為氧化鋁或硫酸鋁
。
以上僅為較佳的添加物質，此外，含鐵物質也可以為其他含鐵物質，硅鹽和鋁鹽也可以為其他含硅和含鋁鹽類，可根據廢水成份進行合理選擇
。
[0023]作為本專利技術的進一步改進，所述步驟三中蒸汽活化時間為
30
～
60min。
[0024]本專利技術的有益效果是：本專利技術以危害農作物的問荊草為原料制備活性炭，由于問荊草本身具有竹竿狀的中空結構，其具有天然的多孔性，采用該種原料制備的活性炭具有中空結構和多孔特性，對重金屬
、
有機物以及含磷物質吸附能力強，且其來源廣泛，極大的降低了活性炭的生產成本，還采用獨特的制備工藝，放大了活性炭的吸附效果，避免了生產無端能耗，本專利技術在活性炭制備過程中通過添加金屬元素，有效提高了活性炭的吸附性能，且通過特殊生產工序制備的活性炭，能夠有效減少能耗損失
。
具體實施方式
[0025]為了更好的理解本專利技術，下面結合具體實施例對本專利技術進行進一步闡述，但本專利技術不僅僅局限于以下的實施例
。
[0026]采用自動化微粉選型裝置對鋰電行業廢水進行多因素正交試驗，從而在現有活性炭吸附劑中甄別出效果最佳的活性炭，具體的篩選步驟如下：
[0027]1.
在現有的活性炭吸附劑中選擇
10
種常用的活性炭吸附劑，其具體參數如下表所示：
[0028][0029]2.
鋰電行業的萃余廢水的特點是：含有萃取劑
P2O4
和
P5O7
，此類工業廢水具有顯著的行業代表性，基于此類工業廢水的行業代表性，利用此類工業廢水采用自動化微粉選型裝置對上述
10
中常用的活性炭吸附劑進行微粉篩選出的型號具有共性，以下通過三個鋰電行業客戶的萃余本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：將問荊草烘干后粉碎成問荊草木屑；步驟二：將問荊草木屑投入炭化爐中，在
300℃
～
500℃
的無氧條件下進行表面炭化；步驟三：將表面碳化的問荊草木屑轉移至密封的蒸汽炭化爐中，然后加入活化劑，在
800℃
～
1000℃
條件下通過水蒸汽進行活化處理，最終得到多孔徑的活性炭
。2.
根據權利要求1所述的用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法，其特征在于：所述步驟一中選用新鮮的問荊草，將新鮮的問荊草用清水進行清洗，去除表面的灰塵后，再對潔凈的問荊草進行烘干使用
。3.
根據權利要求1或2所述的用于鋰電行業深度處理的活性炭制備方法，其特征在于：所述步驟一中將問荊草放置于烘箱中后，在
105℃
～
150℃
條件下烘干1～
2h
，將烘干的問荊草冷卻后，用粉碎機粉碎至
9...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周興東，李國玉，宗兆洋，葉小兵，王磊，
申請(專利權)人：淮安湛清生態環境材料有限公司，
類型：發明
國別省市：