一种生物炭-钢渣复合吸附材料制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114669268A(43)申请公布日2022.06.28(21)申请号202210372312.X(22)申请日2022.04.11(71)申请人明正鹏达（天津）环保科技有限公司地址300000天津市滨海新区茶淀街道泰安里11-1-1405号(72)发明人高鹏宋九思贾博文(74)专利代理机构天津知晓邦知识产权代理事务所(普通合伙)12253专利代理师曹元媛(51)Int.Cl.B01J20/02(2006.01)B01J20/30(2006.01)C02F1/28(2006.01)C02F101/20(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图9页(54)发明名称一种生物炭-钢渣复合吸附材料制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，具体是将钢渣与生物炭混合，先通过水热混匀方法，再经过热解烧结，获得产物。具体步骤为：S1:将钢渣与生物炭分别破碎为小颗粒；S2:将钢渣小颗粒与生物炭小颗粒混合；S3:将S2获得的小颗粒置于反应容器中，加入去离子水，搅拌均匀；S4:将S3中所述的反应容器置于水浴中蒸干水分；S5:将反应容器放入热解炉，向热解炉中通入N2，排出空气，之后升高热解炉炉温；S6:热解结束后，持续向热解炉通入N2，直到热解炉冷却至室温；S7:收集产物。本发明在制备过程中不需要使用任何附加药剂，降低工艺复杂度、能量消耗，节约原料；提高吸附量、吸附稳定性、降低吸附平衡时间；对钢渣及生物质材料实现废物垃圾再利用。CN114669268ACN114669268A权利要求书1/1页1.一种生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，将钢渣与生物炭混合，先通过水热混匀方法，再经过热解烧结，获得产物。2.根据权利要求1所述生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，包括以下一个或多个步骤：S1:将钢渣与生物炭分别破碎为小颗粒；S2:将钢渣小颗粒与生物炭小颗粒混合；S3:将S2获得的小颗粒置于反应容器中，加入去离子水，搅拌均匀；S4:将S3中所述的反应容器置于水浴中蒸干水分；S5:将反应容器放入热解炉，向热解炉中通入N2，排出空气，之后升高热解炉炉温；S6:热解结束后，持续向热解炉通入N2，直到热解炉冷却至室温；S7:收集产物。3.根据权利要求2所述的生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，所述生物炭的原料是玉米秸秆、小麦秸秆、核桃外壳等农林废弃物中的一种或几种的混合。4.根据权利要求2所述的生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，步骤S1所述对钢渣与生物炭分别进行破碎，生物炭小颗粒的粒度不小于30目，钢渣小颗粒的粒度不小于800目。5.根据权利要求2所述的生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，S3中所述反应容器为刚玉坩埚。6.根据权利要求2所述的生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，水浴温度为99℃。7.根据权利要求2所述的生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法，其特征在于，S5中热解炉N2通入速度为40mL/min，排出空气时间20min，按照10℃/min的速率升至300‑430℃、460‑600℃，保持恒温60min。8.根据权利要求2‑7所述方法制备的吸附材料，其特征在于，钢渣颗粒嵌入生物炭内部孔隙及裂隙。9.根据权利要求8所述方法制备的吸附材料，其特征在于，钢渣与生物炭的比例为1:8‑8:1。10.权利要求8、9所述的吸附材料，其特征在于，用于水体中镉的吸附去除。2CN114669268A说明书1/9页一种生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于重金属污水处理技术领域，尤其是涉及生物炭‑钢渣复合吸附材料制备方法及其应用。背景技术[0002]钢渣是指在炼钢过程中排放的固体废渣，每生产1t粗钢约产生8％～15％钢渣。根据中国废钢铁应用协会数据，2018年中国钢渣排放量高达1.2亿t。20世纪90年代初至2018年末，中国的钢渣尾渣累积堆存量更是已超过18亿t。钢渣种类多样，除了转炉炼钢过程排放的转炉钢渣，其它还有电炉炼钢过程排放的电炉钢渣、不锈钢冶炼过程排放的不锈钢钢渣，也有企业把铁水预处理、精炼等炼钢相关工艺排放的预处理渣、精炼渣、铸余渣等也算作钢渣。部分钢铁厂将这些废渣全部排放到渣场处理，不同的废渣被混合，大大增加了钢渣的利用难度。上述工业固废达到亿吨的大宗量级别，总体利用率低于30％，总堆存量数十亿吨，不仅占用大量的土地，还形成严重的安全和环境污染隐患。作为一个工业制造大国，要实现工业系统的绿色发展，就亟需开展大宗工业固废资源化利用技术的研究和应用。钢渣具有比表面积大，机械强度高等特点，近年来，国内外学者对利用钢渣处理废水进行了大量研究，在废水处理领域中展现出良好的应用前