專利名稱：用稻殼灰制備高模數(shù)水玻璃和活性炭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備高模數(shù)水玻璃和活性炭的方法，尤其涉及一種用 稻殼灰制備高模數(shù)水玻璃和活性炭的方法。
背景技術(shù)：
稻殼經(jīng)完全燃燒后，其灰分含SiOa約959&，可作為制取水玻璃原料，稻殼 未燃燒部分主要是空心網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的C，其是制取活性炭的理想原料。我國是 水稻生產(chǎn)大國，稻殼占稻谷籽粒重量的18%-22%，為谷物加工的主要副產(chǎn)品 之一，是一種量大面廣價(jià)廉的可再生資源。目前稻殼大多作為初級(jí)燃料利 用，產(chǎn)生的稻殼密度小、體積大，對(duì)環(huán)境造成了污染。
以稻殼為原料，經(jīng)回收熱量后制備水玻璃及活性炭，除了稻殼原料來源 廣，價(jià)格便宜外，稻殼中還含有約20%的二氧化硅，經(jīng)有關(guān)研究表明稻殼 完全燃燒后，大部分有機(jī)物被燒掉，其灰分中含有85%-90%的二氧化硅。稻 殼具有良好的韌性、多孔性、低密度(112-144 kg/m:i)、高熱值(13. 44-15. 54 MJ/ kg)及質(zhì)地粗糙等性質(zhì)，在工業(yè)上具有一些特殊的用途，無論從經(jīng)濟(jì)上
還是從科研價(jià)值上都是可行的。
由于稻殼灰中不含有砷、鉛等有害健康的重金屬，經(jīng)燃燒又排除了農(nóng) 藥等的污染，所以以稻殼灰制備的水玻璃為原料，進(jìn)一步加工得到的白炭 黑、硅膠等產(chǎn)品不但成本降低，質(zhì)量也得以提高，尤其是可用于食品、醫(yī) 藥等工業(yè)。
由稻殼灰中提取Si02，制備活性炭、水玻璃、白炭黑的研究工作已有文獻(xiàn)報(bào)道，但都是基于單一產(chǎn)品的工藝方法，以稻殼灰作為原料制取活性炭， 不但成本低，而且不含有害雜質(zhì)(如鉛、砷)，特別適合于食品工業(yè)上的需求， 市場(chǎng)潛力巨大。本發(fā)明采用堿提法從稻殼灰中提取出水玻璃，以其作為生
產(chǎn)納米級(jí)白碳黑和高純度白碳黑的原料，并為其工業(yè)化生產(chǎn)提供依據(jù)；對(duì) 濾渣進(jìn)行處理，制備出高吸附值的活性炭。使稻殼得到充分的綜合利用， 既廢棄物資源化利用，又保護(hù)環(huán)境，符合國家可持續(xù)發(fā)展政策。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用稻殼灰制備高模數(shù)水玻璃和活性炭的方 法，該方法以回收能量后的稻殼灰為原料，采用化學(xué)沉淀法制備水玻璃及濾 渣，濾渣經(jīng)高溫活化后處理生產(chǎn)高吸附值的活性炭產(chǎn)品。 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，其特征是工藝方法步驟為 1、微粉碎用微粉碎機(jī)將稻殼進(jìn)行粉碎30-50min，過100目篩。 2 、加熱堿液將NaOH配置成2mol/L的溶液，加熱至沸騰。
3、 反應(yīng)稱取一定量稻殼灰置于帶攪拌槳的反應(yīng)釜中，加入煮沸的堿 液，反應(yīng)3-6h。
4、 過濾待反應(yīng)完全后進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣,濾液即為水玻璃， 濾渣為制作活性炭的原料。
5 、沸水洗滌用一定量煮沸的蒸餾水分兩次煮洗抽濾的濾渣。
6、 酸浸將上述的濾渣用1.59&的鹽酸浸洗2h。
7、 過濾洗滌用蒸餾水洗滌酸浸后的濾渣至pH值為5. 5-7.0。
8、 干燥放入烘箱中調(diào)節(jié)溫度105t:為烘2h。
9 、 二次活化先將KOH配制成209()-4(m的溶液加入到干燥后的活性炭 中，先將水分揮發(fā)，在馬弗爐里高溫(約為600-650°C)活化20-40min，1 0 、水洗充分水洗至中性至無KOH。 1 1 、干燥放入烘箱中調(diào)節(jié)溫度105"C為烘4h。 1 2、粉碎先用超微粉碎機(jī)粉碎30-50min，再用200目的篩子過濾即 可得到活性炭。
本發(fā)明的技術(shù)效果是以稻殼灰作為原料制取活性炭，不但成本低，而 且不含有害雜質(zhì)，使稻殼得到充分的綜合利用，既廢棄物資源化利用，又保 護(hù)環(huán)境。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例為
稱取經(jīng)超微粉碎的稻殼灰40g置于圓底燒瓶中，然后按固液比2:5(固體 質(zhì)量液體體積)，即倒入煮沸的100ml濃度為2mol/l的NaOH溶液，在圓底燒 瓶上面裝上冷凝回流裝置，將圓底燒瓶置于沸水浴中反應(yīng)4h，待反應(yīng)結(jié)束立 即用抽濾瓶抽濾，用200ml煮沸的去離子水煮洗兩次，回收合并濾液，濾渣先 用l. 5呢的鹽酸浸泡2h，用水洗滌至中性，放烘箱105。C烘干12h。由以上過程 制備得到的水玻璃模數(shù)可以達(dá)到3. 5 3. 6。用上述過程得到烘干的濾渣再用 濃度為2(m的K0H溶液進(jìn)行活化，活化溫度為80(TC，活化30min，再進(jìn)行水洗 至無堿性即可，干燥、超微粉碎、過篩可以制備亞甲基藍(lán)吸附值為 16. 92ml/0. lg的活性炭。
權(quán)利要求
1、一種用稻殼灰制備高模數(shù)水玻璃和活性炭的方法，其特征是工藝方法步驟為(1)微粉碎用微粉碎機(jī)將稻殼進(jìn)行粉碎30-50min，過100目篩；(2)加熱堿液將NaOH配置成2mol/L的溶液，加熱至沸騰；(3)反應(yīng)稱取一定量稻殼灰置于帶攪拌槳的反應(yīng)釜中，加入煮沸的堿液，反應(yīng)3-6h；(4)過濾待反應(yīng)完全后進(jìn)行過濾，得到濾液和濾渣，濾液即為水玻璃，濾渣為制作活性炭的原料；(5)沸水洗滌用一定量煮沸的蒸餾水分兩次煮洗抽濾的濾渣；(6)酸浸將上述的濾渣用1.5％的鹽酸浸洗2h；(7)過濾洗滌用蒸餾水洗滌酸浸后的濾渣至pH值為5.5-7.0；(8)干燥放入烘箱中調(diào)節(jié)溫度105℃為烘2h；(9)二次活化先將KOH配制成20％-40％的溶液加入到干燥后的活性炭中，先將水分揮發(fā)，在馬弗爐里溫度約為600-650℃活化20-40min；(10)水洗充分水洗至中性至無KOH；(11)干燥放入烘箱中調(diào)節(jié)溫度105℃為烘4h；(12)粉碎先用超微粉碎機(jī)粉碎30-50min，再用200目的篩子過濾即可得到活性炭。
全文摘要
一種用稻殼灰制備高模數(shù)水玻璃和活性炭的方法，其特征是工藝方法步驟為微粉碎、加熱堿液、反應(yīng)、過濾、沸水洗滌、酸浸、過濾洗滌、干燥、二次活化、水洗、干燥、粉碎。本發(fā)明的技術(shù)效果是以稻殼灰作為原料制取活性炭，不但成本低，而且不含有害雜質(zhì)，使稻殼得到充分的綜合利用，既達(dá)到廢棄物資源化利用，又保護(hù)環(huán)境。
文檔編號(hào)C01B31/08GK101456555SQ200810107068
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者偉 劉, 劉成梅, 張彥軍, 俶 李, 涂宗財(cái), 鄭典模, 陳正行 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)