一種廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，屬于二次資源綜合利用技術領域。
【背景技術】
[0002]工業(yè)硅生產(chǎn)主要原料是硅石和炭質(zhì)還原劑。木炭因具有反應活性高及其高溫條件下比電阻高等優(yōu)點一直以來是工業(yè)硅生產(chǎn)的主體原料，那么木炭在運輸及堆放過程中會產(chǎn)生大量的粉末，對于很多企業(yè)，木炭粉末均以散料方式投入礦熱爐中參與工業(yè)硅冶煉，這不僅浪費了原料，而且降低了礦熱爐中料層的透氣性近而帶來一系列工業(yè)硅冶煉過程的問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，云南硅業(yè)公司一年因木炭運輸及堆放產(chǎn)生的木炭粉末在3000噸左右，木炭粉末以廢料堆放不僅占據(jù)了很大的工廠使用面積，在風吹雨淋中，木炭粉末被風刮走而產(chǎn)生大量粉塵污染了空氣，被雨水沖刷流失造成大量損失。
[0003]核桃和松子是人們非常喜愛的兩種食品，進而人們對核桃和松子的需求量在逐年增加。核桃殼(占核桃比重為20~25%)和松子殼(所占比重為10~15%)是去核桃仁和松子仁后的廢棄物，這一廢棄物的產(chǎn)量隨著核桃和松子的產(chǎn)量呈現(xiàn)同步增加。核桃殼和松子殼作為生物制氣是非常好的原料，根據(jù)某企業(yè)一噸原料制氣后將產(chǎn)生300公斤左右的氣化渣，氣化渣的堆放與儲存占據(jù)了很大空間，并且在堆放過程中經(jīng)刮風下雨同上述的木炭粉末會造成嚴重的環(huán)境污染和資源浪費。
[0004]所以本發(fā)明的方法能將上述的廢棄資源進行高附加值利用，即降低了原料成本，又解決了因廢棄物堆放對環(huán)境的破壞是非常有意義的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法。本發(fā)明的目的在于將工業(yè)娃生產(chǎn)過程產(chǎn)生的大量木炭粉末和核桃殼和松子殼混合氣化產(chǎn)物進行高附加值綜合利用，也解決廢棄物堆存產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境污染問題，本發(fā)明通過下列技術方案實現(xiàn)。
[0006]—種廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其具體步驟如下:
(1)首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物在80-120° C條件下干燥10~30h至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎至粒度均0.1~20_，按照質(zhì)量比為30~60:20~50:20-50混合均勻得到混合物料；
(2)將經(jīng)步驟(I)得到的混合物料在磷酸或者氯化鋅溶液中浸漬10~30h，將浸漬過的原料在80~120。C中干燥10~20h至水含量在10wt%以下；
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的物料在于500~800°C條件下通入水蒸氣活化1.0-4.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液PH成中性，然后在80~120° C中干燥10~20h至水含量在5wt%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭。
[0007]所述步驟(2)中磷酸或者氯化鋅溶液中磷酸或者氯化鋅濃度為0.5~2mol/L,混合物料和磷酸或者氯化鋅溶液的固液比為0.03-1.00:lg/mlo
[0008]所述步驟(3)中水蒸氣的流量為2.00-5.00ml/min。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:該發(fā)明方法在于將工業(yè)硅生產(chǎn)過程產(chǎn)生的大量木炭粉末和核桃殼和松子殼混合氣化產(chǎn)物進行干燥，粉碎至粒度在0.l~20mm以下；按照木炭粉末為50-60%,核桃殼和松子殼氣化產(chǎn)物為40~50%進行均勾混合；將混料在浸漬液為磷酸或者氯化鋅溶液中浸漬一段時間，干燥；然后在氣氛爐中通水蒸氣進行活化一段時間，即得到吸附性能很好的活性炭產(chǎn)品，該活性炭原料成本來源廣泛、成本低、吸附性能好、生產(chǎn)工藝簡單、容易實現(xiàn)工業(yè)化。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，對本發(fā)明作進一步說明。
[0012]實施例1
如圖1所示，該廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其具體步驟如下:
(1)首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物在80° C條件下干燥30h至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎至粒度均0.1mm,按照質(zhì)量比為60:20:20混合均勻得到混合物料；
(2)將經(jīng)步驟(I)得到的混合物料在磷酸溶液中浸漬10h，將浸漬過的原料在80°C中干燥20h至水含量在10wt%以下；其中磷酸溶液中磷酸濃度為0.5mol/L,混合物料和磷酸溶液的固液比為0.03:lg/ml ;
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的物料在于500°C條件下通入水蒸氣活化4.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液PH成中性，然后在120° C中干燥1h至水含量在5#%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭，其中水蒸氣流量為2.00ml/min。
[0013]實施例2
如圖1所示，該廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其具體步驟如下:
(1)首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物在120°c條件下干燥1h至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎至粒度均20mm，按照質(zhì)量比為30:50:20混合均勻得到混合物料；
(2)將經(jīng)步驟(I)得到的混合物料在氯化鋅溶液中浸漬30h，將浸漬過的原料在120°C中干燥1h至水含量在10wt%以下；其中磷酸溶液中磷酸濃度為2mol/L，混合物料和氯化鋅溶液的固液比為1.00:lg/ml ;
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的物料在于800°C條件下通入水蒸氣活化1.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液PH成中性，然后在80° C中干燥20h至水含量在5wt%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭，其中水蒸氣流量為5.00ml/min。
[0014]實施例3
如圖1所示，該廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其具體步驟如下:
(1)首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物在100°c條件下干燥20h至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎至粒度均10mm，按照質(zhì)量比為30:20:50混合均勻得到混合物料；
(2)將經(jīng)步驟(I)得到的混合物料在氯化鋅溶液中浸漬20h，將浸漬過的原料在100°C中干燥15h至水含量在10wt%以下；其中磷酸溶液中磷酸濃度為lmol/L，混合物料和氯化鋅溶液的固液比為0.50: lg/ml ;
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的物料在于600°C條件下通入水蒸氣活化2.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液PH成中性，然后在在100° C中干燥15h至水含量在5wt%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭，其中水蒸氣流量為3.50ml/min。
[0015]實施例4
如圖1所示，該廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其具體步驟如下:
(1)首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物在100°c條件下干燥20h至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎至粒度均10mm，按照質(zhì)量比為40:20:40混合均勻得到混合物料；
(2)將經(jīng)步驟(I)得到的混合物料在氯化鋅溶液中浸漬20h，將浸漬過的原料在100°C中干燥15h至水含量在10wt%以下；其中磷酸溶液中磷酸濃度為lmol/L，混合物料和氯化鋅溶液的固液比為0.50: lg/ml ;
(3)將經(jīng)步驟(2)處理的物料在于600°C條件下通入水蒸氣活化2.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液PH成中性，然后在在100° C中干燥15h至水含量在5wt%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭，其中水蒸氣流量為3.50ml/min。
[0016]以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其特征在于具體步驟如下: (1)首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物在80-120° C條件下干燥10~30h至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎至粒度均0.1~20_，按照質(zhì)量比為30~60:20~50:20-50混合均勻得到混合物料； (2)將經(jīng)步驟(I)得到的混合物料在磷酸或者氯化鋅溶液中浸漬10~30h，將浸漬過的原料在80~120。C中干燥10~20h至水含量在10wt%以下； (3)將經(jīng)步驟(2)處理的物料在于500~800°C條件下通入水蒸氣活化1.0-4.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液PH成中性，然后在80~120° C中干燥10~20h至水含量在5wt%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭。2.根據(jù)權利要求1所述的廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其特征在于:所述步驟(2)中磷酸或者氯化鋅溶液中磷酸或者氯化鋅濃度為0.5~2mol/L，混合物料和磷酸或者氯化鋅溶液的固液比為0.03-1.00:lg/mlo3.根據(jù)權利要求1所述的廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，其特征在于:所述步驟(3)中水蒸氣的流量為2.00-5.00ml/min。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢棄木炭粉的綜合利用及活化方法，屬于二次資源綜合利用技術領域。首先將廢棄木炭粉、核桃殼和松子殼經(jīng)氣化爐分別制氣后的固體含碳產(chǎn)物干燥至水含量在5wt%以下，然后將氣化產(chǎn)物破碎混合均勻得到混合物料；將得到的混合物料在磷酸或者氯化鋅溶液中浸漬，將浸漬過的原料在80~120°C中干燥10~20h至水含量在10wt%以下；將物料在于500~800°C條件下通入水蒸氣活化1.0~4.0h，活化完成后采用蒸餾水將活化后的物料清洗至洗滌溶液pH成中性，然后在80~120°C中干燥10~20h至水含量在5wt%以下得到活性炭，活性炭進行研磨篩分根據(jù)實際需求獲得不同粒度的活性炭。本發(fā)明的目的在于將工業(yè)硅生產(chǎn)過程產(chǎn)生的大量木炭粉末和核桃殼和松子殼混合氣化產(chǎn)物進行高附加值綜合利用。
【IPC分類】C01B31/10
【公開號】CN105253885
【申請?zhí)枴緾N201510616903
【發(fā)明人】馬文會, 陳正杰, 魏奎先, 伍繼君, 李紹元, 雷云, 謝克強, 楊斌, 戴永年
【申請人】昆明理工大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月25日