一种废活性炭再生方法
阅读说明：本技术 一种废活性炭再生方法 (Waste activated carbon regeneration method ) 是由 钱光人 张佳 岳阳 于 2021-02-26 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种废活性炭再生方法,本发明提供的废活性炭的再生方法先使用球磨使得废弃的活性炭颗粒大小小于200目径,然后将活性炭颗粒与新活性炭一起在氨水中浸泡,然后添加活性剂,然后再球磨,球磨后在惰性气体环境下升温,赋予活性炭活性；本发明通过控制废活性炭、新活性炭以及活化剂的添加量,然后在控制在惰性气体环境里的升温速率,实现赋予活性炭活性的效果,保证了活性炭的碘值。(The invention aims to provide a method for regenerating waste activated carbon, which comprises the steps of firstly using ball milling to enable the size of waste activated carbon particles to be smaller than 200 meshes, then soaking the activated carbon particles and new activated carbon in ammonia water, then adding an active agent, then carrying out ball milling, heating in an inert gas environment after ball milling, and endowing the activated carbon with activity; according to the invention, the effect of endowing the activated carbon with activity is realized by controlling the addition amounts of the waste activated carbon, the new activated carbon and the activating agent and then controlling the temperature rise rate in the inert gas environment, and the iodine value of the activated carbon is ensured.)
技术领域
本发明涉及活性炭制备领域，具体涉及一种废活性炭再生方法。
背景技术
活性炭具有发达孔隙结构和巨大的比表面积，兼具物理吸附和化学吸附双重特性，广泛应用于有毒有害(废)气体、污(废)水治理等，誉有环境污染治理的“青霉素”，在保护人类生存环境中发挥着积极重要的作用。活性炭因其吸附性能及物美价廉，广泛应用于生产生活的各领域；但活性炭并没有实现污染物的彻底降解及消除，而是将污染物转移富集。此外，活性炭具有吸附饱和的特性，应用于污染治理一定时间后，失去吸附活性；作为高度富集污染物的载体，再次形成固(危)废，需再生处理后才能循环再使用；否则，必须交给具有资质的固废、危废公司、按规范处置。随着各行各业对活性炭需求的增加，废活性炭的处置逐渐成为企业环境污染治理的新问题。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废活性炭的再生方法，这种方法解决了废活性炭的处置问题。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种废活性炭再生方法包括以下步骤：
1)将废活性炭进行球磨，将球磨后的废活性炭过200目筛，得到球磨后的废活性炭；
2)将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2-3h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1：1至0.8：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为400-500rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1：1至1.5：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为5-10℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2-3h，然后以20-30℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2-3h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
优选地，步骤1)具体为将废活性炭进行球磨，直至粉末均能通过200目筛，得到球磨后的废活性炭。
优选地，步骤2)具体为将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％。
优选地，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％。
优选地，所述步骤3)具体为将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为400-500rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1.5：1，得到球磨后的混合物。
优选地，所述步骤4)具体为将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的氮气气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为10℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2h，然后以20℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
有益效果
本发明提供的废活性炭的再生方法先使用球磨使得废弃的活性炭颗粒大小小于200目径，然后将活性炭颗粒与新活性炭一起在氨水中浸泡，然后添加活性剂，然后再球磨，球磨后在惰性气体环境下升温，赋予活性炭活性；本发明通过控制废活性炭、新活性炭以及活化剂的添加量，然后在控制在惰性气体环境里的升温速率，实现赋予活性炭活性的效果，保证了活性炭的碘值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种废活性炭再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将废活性炭进行球磨，将球磨后的废活性炭过200目筛，得到球磨后的废活性炭，球磨后的废活性炭的颗粒大小不大于200目径；
2)将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为400rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为5℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2h，然后以20℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
实施例2
一种废活性炭再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将废活性炭进行球磨，将球磨后的废活性炭过200目筛，得到球磨后的废活性炭，球磨后的废活性炭的颗粒大小不大于200目径；
2)步骤2)具体为将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为400rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1.5：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为10℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2h，然后以20℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持3h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
实施例3
一种废活性炭再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)步骤1)具体为将废活性炭进行球磨，直至粉末均能通过200目筛，得到球磨后的废活性炭；
2)将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为0.9：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为400-500rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1.2：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为8℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持3h，然后以30℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
实施例4
一种废活性炭再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将废活性炭进行球磨，将球磨后的废活性炭过200目筛，得到球磨后的废活性炭，球磨后的废活性炭的颗粒大小不大于200目径；
2)将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2.5h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为0.9：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为450rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1.3：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为8℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2.5h，然后以25℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2.5h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
实施例5
一种废活性炭再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将废活性炭进行球磨，将球磨后的废活性炭过200目筛，得到球磨后的废活性炭，球磨后的废活性炭的颗粒大小不大于200目径；
2)将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为2.5h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1：1至0.8：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为400-500rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1：1至1.5：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为8℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2.5h，然后以25℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2.5h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
实施例6
一种废活性炭再生方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将废活性炭进行球磨，将球磨后的废活性炭过200目筛，得到球磨后的废活性炭，球磨后的废活性炭的颗粒大小不大于200目径；
2)将步骤1)得到的球磨后的废活性炭放入氨水中浸泡，时长为3h，浸泡之后放入新活性炭，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1：1，然后再加入活化剂，得到混合物，所述活化剂的质量为浸泡之前废活性炭的10％，所述活化剂氯化钾及硝酸锌，氯化钾与硝酸锌质量比为2:1，所述活化剂质量为球磨后废弃活性炭的10％；
3)将步骤2)得到的混合物充分球磨，球磨速度为500rpm，球磨球与步骤2)得到的混合物的体积比为1：1，得到球磨后的混合物；
4)将步骤3)得到的球磨后的混合物进行固液分离，将固液分离后得到的固体在潮湿的惰性气氛条件下从室温加热至500℃，加热速度为8℃/min，待温度升至250℃时，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2h，然后以20℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持3h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为0.7：1，其他制备条件与制备方法与实施例1一致。
对比例2
对比例1与实施例1的区别仅在于，所述新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比为1.1：1，其他制备条件与制备方法与实施例1一致。
对比例3
对比例3与实施例1的区别仅在于，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2h，然后以15℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭，其他制备条件与制备方法与实施例1一致。
对比例4
对比例4与实施例1的区别仅在于，通入一氧化氮及氧气，升温至500℃后维持2h，然后以35℃/min的速度将温度提升至1000℃，升温至1000℃后维持2h，环境气氛为惰性气体，冷却后得到再生活性炭，其他制备条件与制备方法与实施例1一致。
对实施例1-6、对比例1-4及新活性炭进行吸附测定，测定结果见下表1表1
亚甲基蓝吸附值(ml)
碘吸附质(mg/g)
实施例1
10
960
实施例2
10
980
实施例3
10
950
实施例4
10
970
实施例5
9
960
实施例6
11
980
对比例1
5
750
对比例2
7
800
对比例3
6
720
对比例4
8
700
新活性炭
11
1000
由表1可见，实施例1-6与新活性炭对比，亚甲基蓝吸附值基本一致，而碘吸附质均在新活性炭的95％以上，有此可见通过本实现赋予活性炭活性的效果，保证了活性炭的碘值，由实施例1与对比例1-4对比可见，将新活性炭与浸泡之前废活性炭的质量比控制在(0.8-1)：1，以及升温至500℃后，然后提升至1000℃的提温速率控制在20-30℃/min，才能保证得到的活性炭具备好的吸附效果，保证碘吸附质为新活性炭的95％以上。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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