一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法技术

本发明专利技术属于固体废弃物回收利用技术领域，尤其涉及一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，包括以下步骤：(1)前处理：对铸造除尘灰进行干燥、球磨、风选处理；(2)分离煤粉：将处理后的除尘灰浸入氯化锌溶液中，搅拌后静置，取上部悬浊液抽滤得到煤粉，同时收集底部污泥；(3)制备活性炭：将煤粉、底部污泥和氯化锌水溶液混合均匀，经压制成型、干燥、炭化、活化后制得活性炭。本发明专利技术的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，根据除尘灰中煤粉、砂粒和膨润土三者的密度差异利用浮沉原理分离除尘灰中的煤粉，简单有效且分离成本低廉，利用分离出的煤粉制备活性炭，能够充分利用煤粉中的热量，实现除尘灰的高附加值利用。灰的高附加值利用。灰的高附加值利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法


[0001]本专利技术属于固体废弃物回收利用
，尤其涉及一种利用铸造除尘灰 制备活性炭的方法。

技术介绍

[0002]铸造除尘灰是铸造过程中产生的固体废弃物，其堆积和飞扬的粉尘对厂区 和周围的环境会造成严重污染。将铸造除尘灰会直接作为原料用来制备建筑材 料，例如建筑用砖等，一方面直接制备建筑材料附加值较低，另一方面，由于除 尘灰中煤粉含量较高，导致除尘灰热值较高，直接制备建筑建材会导致材料抗压 强度减低，影响其力学性能，因此该种处理方法应用效果及收益较差。
[0003]目前采用填埋和制备建筑材料处理铸造除尘灰的方法均无法实现除尘灰中 高含量煤粉的有效利用，从而造成资源的浪费。而经检测发现每1kg废灰热值 达到5.91MJ
‑
6.98MJ(一汽铸造除尘灰)，若将其中的煤粉分离出来，然后对铸造 除尘灰进行针对性地开发利用，一方面可以防止产生二次污染，有助于环境改善； 另一方面，可以变废为宝，实现资源循环利用，符合可持续发展的目标，并且能 够使得废弃资源利用的收益达到最大。
[0004]现有的煤粉分离方法大多是利用矿物浮选法，通过加入各种浮选剂利用颗 粒表面的疏水特性实现分离，该种方法需要加入浮选药剂如捕收剂、起泡剂和调 整剂等，大大增加了生产成本，同时选用的有机浮选剂可能造成环境污染，不符 合环保的要求。因此提供一种具有高附加值且操作简单的铸造除尘灰利用方法 是铸造业亟待解决的重要问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法， 通过提取除尘灰中的煤粉制备活性炭，从而实现对除尘灰的高附加值利用。
[0006]一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，包括以下步骤
[0007](1)前处理：对铸造除尘灰进行干燥、球磨、风选处理；
[0008](2)分离煤粉：将处理后的除尘灰浸入氯化锌溶液中，搅拌后静置，取上 部悬浊液抽滤得到煤粉，同时收集底部污泥；
[0009](3)制备活性炭：将煤粉、底部污泥和氯化锌水溶液混合均匀，经压制成 型、干燥、炭化、活化后制得活性炭。
[0010]进一步地，所述铸造除尘灰由20
‑
50wt％煤粉、10
‑
15wt％膨润土和35
‑
70wt％ 砂粒组成，铸造除尘灰中含有大量的煤粉，其热值高，常规的固体废弃物转化利 用方式无法充分利用其丰富的热能资源，对铸造除尘灰中的煤粉、膨润土和砂粒 进行分离，然后对于分离出来的煤粉进行针对性地利用，将大大节约热能，是铸 造除尘灰综合处理的良好途径。
[0011]进一步地，步骤(1)前处理后的除尘灰的粒径大于600目。
[0012]进一步地，步骤(2)中所述氯化锌溶液的密度略大于煤粉密度。
[0013]铸造除尘灰中主要包含煤粉、膨润土和砂粒，三者粒径分布不均匀，无法利 用常规筛选方法进行有效分离。而根据沉浮原理，当物体密度大于液体密度时， 在液体中将出于沉底状态；物体密度等于液体密度时，在液体中将处于悬浮状态； 当物体的密度小于液体密度时，在液体中将处于漂浮状态。铸造除尘灰中煤粉的 密度为0.8
‑
0.9g/cm3，膨润土的密度为2
‑
3g/cm3，砂粒的密度为1.5
‑
1.6g/cm3， 膨润土和砂粒的密度较大，煤粉的密度较小，根据浮沉原理，通过调整筛选液的 密度，即可使煤粉与膨润土、砂粒处于不同的浮沉状态，从而实现煤粉的分离。 氯化锌易溶于水，因此可以配制出不同密度的氯化锌溶液作为筛选液，通过调节 氯化锌溶液的密度与略大于煤粉密度，即可实现煤粉的分离。根据这一原理，实 际也可以实现煤粉、膨润土和砂粒三者的粗分离。
[0014]进一步地，步骤(2)中搅拌速度大于800r/min，搅拌时间大于30min。
[0015]进一步地，步骤(3)中所述煤粉的添加量为85
‑
95份，所述底部污泥的添 加量为5
‑
15份。
[0016]进一步地，步骤(3)中所述氯化锌水溶液的密度为0.9g/cm3，添加量为煤 粉和底部污泥总添加量的10％。
[0017]进一步地，步骤(3)所述成型的压力为30
‑
60MPa，所述干燥的温度为100
‑ꢀ
110℃，干燥时间为2
‑
3h。
[0018]进一步地，步骤(3)所述炭化具体为“在炭化炉中通入氮气，保持负压30
‑ꢀ
100Pa，放入干燥后的压制块，以8
‑
15℃/min速度升温至600℃，保温1h，得到 炭化块”。
[0019]进一步地，步骤(3)所述活化具体为“将碳化块放入活化炉中，600℃持续 通入水蒸汽含量为20
‑
30％的湿润空气30min，保温60
‑
75min后自然冷却，得到 活性炭”。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1.本专利技术提供了一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，根据除尘灰中煤粉、 砂粒和膨润土三者的密度差异利用浮沉原理分离除尘灰中的煤粉，简单有效且 分离成本低廉；利用分离出的煤粉制备活性炭，能够充分利用煤粉中的热量，实 现除尘灰的高附加值利用。
[0022]2.本专利技术利用除尘灰中的煤粉制备活性炭，在煤粉原料中同时添加少量分离 后得到的底部污泥，一方面可以提高粉尘粘结性，从而改善活性炭的可成型性能， 另一方面可以对底部污泥二次利用，从而实现除尘灰全资源的综合利用；同时底 部污泥取代了部分煤粉，在保证活性炭吸附性能的同时进一步降低原料成本。
[0023]3.本专利技术提供的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，利用氯化锌溶液作为筛 选剂，通过控制氯化锌溶液的密度实现除尘灰中煤粉的分离，一方面该分离方法 绿色环保，无需添加各种有机分离剂，另一方面氯化锌溶液同时作为筛选剂和制 备活性炭的原料，不会在分离过程额外引入杂质。
[0024]4.本专利技术利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，工艺简单，易于操作，制得的 活性炭总比表面积为1059
‑
1300m2/g，总孔容为0.38
‑
0.52cm3/g，孔隙结构好，吸 附性能优良，具有良好的经济效益。
附图说明
[0025]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或
现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中 的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创 造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0026]图1为本专利技术制备方法的流程图。
具体实施方式
[0027]下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)前处理：对铸造除尘灰进行干燥、球磨、风选处理；(2)分离煤粉：将处理后的除尘灰浸入氯化锌溶液中，搅拌后静置，取上部悬浊液抽滤得到煤粉，同时收集底部污泥；(3)制备活性炭：将煤粉、底部污泥和氯化锌水溶液混合均匀，经压制成型、干燥、炭化、活化后制得活性炭。2.根据权利要求1所述的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，其特征在于，所述铸造除尘灰由20
‑
50wt％煤粉、10
‑
15wt％膨润土和35
‑
70wt％砂粒组成。3.根据权利要求1所述的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，其特征在于，步骤(1)前处理后的除尘灰的粒径大于600目。4.根据权利要求1所述的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，其特征在于，步骤(2)中所述氯化锌溶液的密度略大于煤粉密度。5.根据权利要求1所述的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌速度大于800r/min，搅拌时间大于30min。6.根据权利要求1所述的利用铸造除尘灰制备活性炭的方法，其特征在于，步骤(3)中所述煤粉的添加量为85
‑
95份，所述底部污...

【专利技术属性】
技术研发人员：任文强，
申请(专利权)人：柳晶科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：