一种煤基磁性活性炭的制备方法及其煤基磁性活性炭

摘要

一种煤基磁性活性炭的制备方法及其煤基磁性活性炭，其方法包括将脱灰煤粉、十二烷基磺酸钠放入氯化铁溶液中，充分混合后静止吸附；再向混合液中加入氨水、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，充分搅拌后静置以使氯化铁转化为氢氧化铁；过滤并烘干固相物，得到脱灰煤和氢氧化铁的混合物，即磁性活性炭前躯体；将前躯体与活化剂氢氧化钾或氢氧化钠充分混合，加蒸馏水搅拌成糊状，在氮气保护下加温炭化；在氮气保护下加热活化的步骤。所得煤基磁性活性炭的孔隙不易堵塞，其中的磁性体以Fe3C形态存在，具有较大的饱和磁化强度及比表面积之特征。本发明煤原料来源广泛，价格低廉，制备工艺简单；磁性活性炭易于分离回收。

主权项

一种煤基磁性活性炭的制备方法，该方法是以煤为基料来直接制备磁性活性炭的，其特征在于，作为基料的煤是脱灰煤粉，该方法包括如下步骤：①在装有氯化铁溶液的反应容器内，加入所述脱灰煤粉和表面活性剂十二烷基磺酸钠；充分混合后静止吸附，时间不少于3h；其中，氯化铁溶液的质量浓度为5％～9％，脱灰煤粉∶氯化铁溶液＝0.05～0.06g/mL，脱灰煤粉与十二烷基磺酸钠的质量比在40～75之间；②用氨水、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液与上述混合溶液混合，充分搅拌后静置；其中，氨水、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的浓度为2％～5％，用量根据最终混合溶液的pH在6.5～8之间来确定，静置时间以步骤①所得混合溶液中生成的氢氧化铁沉淀全部沉在容器底部为度；③过滤，对过滤后的固相物进行烘干处理，得到含有脱灰煤粉和氢氧化铁混合物的磁性活性炭的前躯体；④将所述前躯体与活化剂氢氧化钾或氢氧化钠充分混合，并加蒸馏水均匀搅拌成糊状，在氮气保护下，于温度为500～600℃之间炭化；其中，炭化前的脱灰煤粉与氢氧化钾或氢氧化钠的质量比为1∶2～1∶3，炭化时间为0.5～1h；⑤将被炭化后的前躯体在氮气保护下，于温度为800～900℃之间活化，活化时间为1～2h；然后，按照步骤①中所述脱灰煤粉为8g计算，用不小于50mL的蒸馏水浸渍至少0.5h，接着过滤冲洗不小于三次；最后在60～80℃烘干处理至少8h，即得到具有磁性的粉末状煤基磁性活性炭；在步骤①中，所述脱灰煤粉是将原煤通过酸洗制得，其步骤包括：将原煤粉碎至粒度小于等于0.15mm粉末状；用盐酸溶液在65～85℃的温水浴条件下酸洗30～50min，静置冷却，倒掉上清液；其中，盐酸溶液的质量浓度为8％～12％，原煤粉∶盐酸溶液＝1g∶3～5mL；然后用氢氟酸溶液在55～75℃的温水浴条件下酸洗40～60min；其中，氢氟酸溶液的质量浓度为14％～20％，原煤粉∶氢氟酸溶液＝1g∶4～6mL；最后，静置冷却、过滤、干燥，得脱灰煤粉。