CN101274267A - 一种煤矸石活化制作吸附材料的新工艺 - Google Patents
一种煤矸石活化制作吸附材料的新工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及煤矸石的综合利用，涉及一种对煤矸石进行改性加工的新工艺，使改性后的煤矸石用于处理造纸废水。取浓度一定浓度的盐酸，加入一定量煤矸石，配制成混合液，加热到一定温度，维持一定时间，对煤矸石进行改性，然后用离心机对其进行固液分离，将分离出的固体物烘干。本发明通过用盐酸对煤矸石进行改性处理，可以将煤矸石转变为一种新的具有活性的γ－Al2O3，从而极大地提高了煤矸石的吸附等综合性能，实验表明，使用改性后的煤矸石处理造纸废水，不仅成本低，而且可以达到国家关于造纸废水排放中CODCr的含量标准。
Description
一、技术领域
本发明涉及煤矸石的综合利用，涉及一种对煤矸石进行活化加工的新工艺，使活化后的煤矸石用于处理造纸废水和生活污水，吸附其中的COD和金属离子废水。
二、背景技术
目前，造纸废水的处理是当今社会面临的环境问题之一，采用活性碳等化学试剂处理造纸废水，虽说处理效果可以达到国家环保要求，但是成本太高。煤矸石是煤矿的废弃物之一，含有大量的的硅酸盐和硅铝酸盐，一般以高岭石的形式存在，它们在高温焙烧(550～850℃)过程中发生强烈的吸热反应和脱水作用，并释放出一定的活性，表面和内在的空隙率大大提高，且容易被酸和碱溶解。含碳量高的煤矸石经焙烧后发生体积膨胀，其表面和内部形成大量的微孔，表面呈蜂窝状结构，这些曝露于表面的空穴对水体和空气中的化学物质具有一定的吸附性能；煤矸石活化后具有吸附作用、凝聚作用、助凝作用和沉淀作用，常常是几种作用综合的结果。它是一种廉价的吸附材料，有时可以代替活性碳、硅胶等专用吸附剂。本发明采用一种新工艺对煤矸石进行活化处理，可以将煤矸石转变为一种新的复合材料，内含大量活性的γ-Al2O3，从而极大地提高了煤矸石的吸附性质，活化后的煤矸石可用于处理造纸废水。
三、发明内容
本发明的目的是为了提供一种对煤矸石进行活化的新工艺，提高煤矸石的吸附等综合性能，将活化后的煤矸石用于处理造纸废水。
一种用于处理造纸废水的活化煤矸石制备新工艺，首先将煤矸石按照下列程序进行处理：原始煤矸石→粉碎→磨细→高温焙烧，在500～800℃焙烧1.5～2.5小时。在98℃下，取浓度为95～98.5％的硫酸加入一定量煤矸石，配制成固液比为1∶1.8～2.2(煤矸石的质量与硫酸体积之比)(g/mL)，于恒温水浴锅中加热至46～52℃，对煤矸石进行活化，然后用离心机对其进行固液分离，将分离出的固体物放到烘箱中加热到95～105℃，烘干4～6小时。烘干后的煤矸石即可用于处理造纸废水中的CODCr。
本发明通过用硫酸对煤矸石进行活化处理，可以将煤矸石转变为一种新的复合材料，有新生成的γ-Al2O3，煤矸石的体积发生膨胀，产生大量的微小的空穴，这种活性的γ-Al2O3能与稀酸发生反应生成具有吸附性能的胶状物质，从而极大地提高了煤矸石的吸附性能，实验表明，使用改性后的煤矸石处理造纸废水，不仅成本低，而且可以达到国家关于造纸废水排放CODCr的含量标准。
四、具体实施方式
实施例1：将500g煤矸石粉碎、磨细至60目，然后在500℃下进行焙烧，加入1000mL浓度为98.0％的硫酸，配制成固液比为1∶2(g/mL)的混合液，于恒温水浴锅中加热至48℃，维持2小时，对煤矸石进行活化，然后用离心机对其进行固液分离，将分离出的固体物放到烘箱中加热至100℃，烘干5小时。取5g经过活化烘干的煤矸石，在模拟水流的条件下用来处理造纸废水，取造纸废水的体积为1L，pH为12、原液CODCr为930mg/L，搅拌时间为30分钟，处理后废水中CODCr为196mg/L，其吸附率可达78.9％，满足国家造纸污水排放标准(CODCr＜400mg/L，GB3544-2001，2001-11-12发布，2002-01-01实施)。
实施例2：将500g煤矸石粉碎、磨细至60目，然后在650℃下进行焙烧，加入1100mL浓度为95.0％的硫酸，配制成固液比为1∶2.2(g/mL)的混合液，于恒温水浴锅中加热至52℃，维持2.5小时，对煤矸石进行活化，然后用离心机对其进行固液分离，将分离出的固体物放到烘箱中加热至95℃，烘干4小时。活化后的煤矸石可以用来处理造纸废水中的CODCr，满足国家造纸污水排放标准(CODCr＜400mg/L，GB3544-2001，2001-11-12发布，2002-01-01实施)。
实施例3：将500g煤矸石粉碎、磨细至60目，然后在800℃下进行焙烧，加入900mL浓度为97.5％的硫酸，配制成固液比为1∶1.8(g/mL)的混合液，于恒温水浴锅中加热至46℃，维持1.5小时，对煤矸石进行活化，然后用离心机对其进行固液分离，将分离出的固体物放到烘箱中加热至105℃，烘干6小时。活化后的煤矸石可以用来处理造纸废水中的CODCr，满足国家造纸污水排放标准(CODCr＜400mg/L，GB3544-2001，2001-11-12发布，2002-01-01实施)。
Claims (1)
1.一种煤矸石活化制作吸附材料的新工艺，其特征在于：原始煤矸石粉碎、磨细至60目，在500～800℃下进行焙烧，加入900～1100mL浓度为95％～98％的硫酸，配制成固液比为1∶1.8～1∶2.2(g/mL)的混合液，于恒温水浴锅中加热至46～52℃，维持1.5～2.5小时，对煤矸石进行活化，然后用离心机对其进行固液分离，将分离出的固体物放到烘箱中加热至95～105℃，烘干4～6小时。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104289182A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-01-21 | 安徽理工大学 | 一种秸秆和煤矸石共制备复合吸附材料的简易方法 |
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2007
- 2007-12-22 CN CNA2007103000535A patent/CN101274267A/zh active Pending
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