利用除塵灰分離碳粉制備活性炭及其改性應用研究.pdf

1、鋼鐵企業(yè)的除塵灰對生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染,將其作為二次資源加以利用,提高其應用價值已成為一個重要的研究課題.本文研究了以除塵灰分離碳粉為原料,針對其特點,探索了制備顆?；钚蕴?GACs)的新方法,并對物理活化法制備的GACs進行改性和應用實驗. 通過在碳粉原料中加入少量氫氧化鉀(KOH)添加劑,以煤焦油為粘結(jié)劑,采用物理活化法制各顆粒活性炭；并利用旋轉(zhuǎn)式活化爐模擬小型工業(yè)化生產(chǎn)過程；為了提高GACs的吸附選擇性,對顆?；钚蕴窟M行了

2、氧化改性(硝酸熱氧化、陽極氧化等)和還原改性(N<,2>還原、H<,2>還原等)處理,用掃描電鏡、光電子能譜、紅外光譜、熱重法等分析了改性處理對活性炭表面形貌和化學性質(zhì)的影響,并研究了改性活性炭對揮發(fā)性有機物和重金屬離子Cr(Ⅵ)的吸附性能. 研究結(jié)果表明:在原料中加入少量KOH作為添加劑,對活性炭的微晶結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu)、表面形貌產(chǎn)生影響,當KOH加入量為1.5﹪時制備的活性炭孔隙分布均勻,灰分較低,有較高的吸附能力.采用旋轉(zhuǎn)式活

3、化爐模擬小型工業(yè)化生產(chǎn),相對與前期實驗的箱式爐來說,提高了活化產(chǎn)量,而且通過爐體的轉(zhuǎn)動,使活化更加均勻、充分.對活性炭進行不同的改性處理之后,活性炭表面官能團的數(shù)量有了顯著變化,改變了活性炭表面的化學性質(zhì),還原改性的活性炭對非極性氣體分子吸附量較大,氧化改性吸附極性分子有利.對顆?；钚蕴窟M行低濃度硝酸熱氧化處理和陽極氧化處理,可以增加活性炭表面的官能團數(shù)量,提高離子交換容量,增加活性炭的表面活性區(qū),提高顆粒活性炭對Cr(Ⅵ)的吸附能力.