申请日2019.07.24
公开(公告)日2019.10.11
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30; C02F11/00; C02F11/10; C02F11/13; C01B32/318
摘要
本发明公开了一种利用污泥制备磁性生物炭的方法，所述方法包括以下步骤：在污泥中加入铁盐溶液和碱性溶液以对污泥进行预处理;将预处理后的污泥进行干化以降低污泥中的含水率;对干化后的污泥进行热解处理，得所述磁性生物炭;其中，所述热解处理的温度大于650℃。本发明实施例提供了一种利用污泥制备磁性生物炭的方法，通过在污泥预处理阶段引入铁盐溶液和碱性溶液，再经过干化和热解后直接生成磁性生物炭，制备工艺简单方便。较高的热解温度能够进一步在解热过程中丰富活性炭的微孔，增加了生物炭的孔隙率，提高了生物炭的吸附性能。
权利要求书
1.一种利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在污泥中加入铁盐溶液和碱性溶液以对污泥进行预处理;将预处理后的污泥进行干化以降低污泥中的含水率;对干化后的污泥进行热解处理，得所述磁性生物炭;其中，所述热解处理的温度大于650℃。
2.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述铁盐溶液为氯化铁溶液、硫酸铁溶液或硝酸铁溶液。
3.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述铁盐溶液的浓度为0.014~0.020mol/L。
4.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述碱性溶液的浓度为0.030~0.060mol/L。
6.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述热解处理的温度为680~850℃。
7.根据权利要求6所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，所述热解处理的温度为800~850℃。
8.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，干化在干化炉中进行，所述干化温度为150~210℃，干化停留时间为30~40min。
9.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，干化后的污泥含水率为15~20%。
10.根据权利要求1所述的利用污泥制备磁性生物炭的方法，其特征在于，对污泥进行预处理前还需对部分污泥进行发酵，发酵的部分污泥占全部污泥重量的5~30%。
说明书
一种利用污泥制备磁性生物炭的方法
技术领域
本发明涉及生物炭，特别涉及一种利用污泥制备磁性生物炭的方法。
背景技术
磁性生物炭是一种具有一定吸附性能的同时伴随着材料本身具有磁性的生物炭。其优点是生物炭在使用之后利用外加的磁场可以更加方便的实现生物炭与其他杂质的分离。目前已有的制备磁性生物炭和磁性活性炭的工艺都是在经过炭化、活化制备出的生物炭和活性炭的基础上，利用FeCl3溶液和NaOH溶液反应，在碳材料的表面形成Fe3O4，从而实现磁化的目的。这种生物炭的制备工艺较复杂，成本较高，而且得到的生物炭吸附性能较差。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种利用污泥制备磁性生物炭的方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种利用污泥制备磁性生物炭的方法，所述方法包括以下步骤：
在污泥中加入铁盐溶液和碱性溶液以对污泥进行预处理;将预处理后的污泥进行干化以降低污泥中的含水率;对干化后的污泥进行热解处理，得所述磁性生物炭;其中，所述热解处理的温度大于650℃。
进一步地，所述铁盐溶液为氯化铁溶液、硫酸铁溶液或硝酸铁溶液。
进一步地，所述铁盐溶液的浓度为0.014~0.020mol/L。
进一步地，所述碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、碳酸钾溶液中的至少一种。
进一步地，所述碱性溶液的浓度为0.030~0.060mol/L。
进一步地，所述热解处理的温度为600~850℃。
进一步地，所述热解处理的温度为800~850℃。
进一步地，干化在干化炉中进行，所述干化温度为150~210℃，干化停留时间为30~40min。
进一步地，干化后的污泥含水率为15~20%。
进一步地，对污泥进行预处理前还需对部分污泥进行发酵，发酵的部分污泥占全部污泥重量的5~30%。
本发明实施例提供了一种利用污泥制备磁性生物炭的方法，通过在污泥预处理阶段引入铁盐溶液和碱性溶液，再经过干化和热解后直接生成磁性生物炭，制备工艺简单方便。较高的热解温度能够进一步在解热过程中丰富活性炭的微孔，增加了生物炭的孔隙率，提高了生物炭的吸附性能。（发明人：郑志永;颜威;张福鑫;李峰）