用黃芪廢渣制備活性炭的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用黃芪廢渣制備活性炭的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭是一種具有特殊微晶結(jié)構(gòu)、發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)、巨大比表面積和較強(qiáng)吸附能力的含碳材料，廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)。而由煤炭、木材等為原料制備的活性炭成本過(guò)高，限制了其使用，因此，拓寬活性炭的原料來(lái)源成為研宄活性炭的新趨勢(shì)。我國(guó)作為中藥生產(chǎn)大國(guó)，每年產(chǎn)生大量的中藥渣，其常見(jiàn)資源化途徑是用作肥料、飼料和生產(chǎn)食用菌的原材料，經(jīng)濟(jì)附加值較低。
[0003]由于中藥藥渣含有大量的粗纖維、粗脂肪、淀粉、多糖、蛋白、氨基酸及微量元素等，且含碳量較高，這些正是制備活性炭的最好原料，具有很大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。因此，以中藥渣為原料，將其制備成活性炭，不僅可以提高中藥渣自身附加值，減少壞境污染，同時(shí)也拓寬活性炭生產(chǎn)的原料來(lái)源，為中藥渣的資源化利用開(kāi)辟了新途徑?；诖?，本發(fā)明以黃芪藥渣為原料，確定適宜的制備工藝條件來(lái)制成性能優(yōu)良的活性炭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用黃芪廢渣制備活性炭的方法，能夠拓寬活性炭生產(chǎn)的原料來(lái)源，為中藥渣的資源化利用開(kāi)辟新途徑。
[0005]一種用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特別之處在于，包括如下步驟:
[0006](I)黃芪廢渣預(yù)處理:
[0007]將黃芪廢渣原料洗凈、烘干、粉碎，過(guò)40目篩，備用；
[0008](2)氫氧化鉀溶液浸漬:
[0009]將預(yù)處理后的黃芪廢渣，用質(zhì)量濃度為30 %?飽和的氫氧化鉀溶液在室溫下浸漬至少24h，其浸漬比即黃芪廢渣質(zhì)量:氫氧化鉀溶液體積為1:3-1:12 ；
[0010](3) 一步炭化:
[0011]將浸漬好的黃芪廢渣放入加熱爐中，升溫至400-900°C，進(jìn)行一步炭化，炭化活化時(shí)間為15-90min ；
[0012](4)酸洗、水洗:
[0013]將得到的碳化物冷卻至室溫，用鹽酸溶液酸洗后，用蒸餾水洗滌，直至pH值在中性范圍；
[0014](5)干燥、研磨:
[0015]將得到的產(chǎn)物烘干，研磨后，即得活性炭成品。
[0016]步驟⑴中烘干具體是指在80°C下干燥12h。
[0017]步驟⑶中加熱爐采用馬弗爐。
[0018]步驟⑷中中性范圍是指pH值為6?7。
[0019]步驟⑷中采用0.lmol/L的鹽酸溶液。
[0020]步驟(5)中研磨后過(guò)40目篩。
[0021]本發(fā)明方法以黃芪廢渣為原料，采用化學(xué)活化法將其制備成活性炭，減少壞境污染，拓寬活性炭生產(chǎn)的原料來(lái)源，為中藥渣的資源化利用開(kāi)辟新途徑。本發(fā)明方法以中藥渣為原料，采用氫氧化鉀活化法制備活性炭不僅可利用這些含碳廢棄物，又可解決環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)也拓寬了活性炭生產(chǎn)的原料來(lái)源。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
[0023]1、黃芪廢渣的預(yù)處理:
[0024]將藥廠以水提黃芪多糖后的黃芪廢渣原料洗凈、80°C下干燥12h、粉碎，過(guò)40目篩(以消除粒徑對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響)，裝瓶備用；
[0025]2、活性炭的制備:
[0026](I)稱(chēng)取1g粉碎好的黃芪廢渣原料，加入10ml飽和氫氧化鉀溶液，充分?jǐn)嚢杌靹?，于室溫下浸漬24h;
[0027](2)將浸漬好的料液放入馬弗爐中，從室溫以10°C /min的升溫速率升至750°C的活化溫度，然后恒溫活化45min ;
[0028](3)將活化好的樣品從馬弗爐中取出，冷卻至室溫后，用0.lmol/L的鹽酸浸泡30min后，再用蒸餾水反復(fù)洗滌，直至pH值在6?7范圍；
[0029](4)將洗滌好的樣品放入110°C電熱鼓風(fēng)干燥箱中，干燥12h，在干燥器中冷卻后，稱(chēng)產(chǎn)品的重量；留待備用。
[0030]本發(fā)明方法以黃芪廢渣為原料，單因素實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用堿金屬氫氧化物活化法制備活性炭，考察了活化劑的濃度(30%、50%、70%、80%及飽和溶液)，原材料與活化劑的配比(1:3、1:5、1:8、1:10 及 1:12)，活化溫度(400、600、700、800 及 900°C )和活化時(shí)間(15、30、45、60及90min)等因素對(duì)活性炭的影響，最終確立了制備活性炭最佳的工藝方法和工藝條件。
[0031]通過(guò)氫氧化鉀溶液浸漬法獲得最佳工藝條件為:料液比為1:10、活化溫度為750°C、活化時(shí)間為45min、氫氧化鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為飽和溶液。按GB/T7702.7-2008規(guī)定的方法，測(cè)得本條件下制備活性炭產(chǎn)品的碘值及亞甲基藍(lán)值分別為856mg/g、118.54mg/g，表明其具有較好的吸附能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)黃芪廢渣預(yù)處理: 將黃芪廢渣原料洗凈、烘干、粉碎，過(guò)40目篩，備用； (2)氫氧化鉀溶液浸漬: 將預(yù)處理后的黃芪廢渣，用質(zhì)量濃度為30 %?飽和的氫氧化鉀溶液在室溫下浸漬至少24h，其浸漬比即黃芪廢渣質(zhì)量:氫氧化鉀溶液體積為1:3-1:12 ; (3)—步炭化: 將浸漬好的黃芪廢渣放入加熱爐中，升溫至400-900°C，進(jìn)行一步炭化，炭化活化時(shí)間為 15_90min ； (4)酸洗、水洗: 將得到的碳化物冷卻至室溫，用鹽酸溶液酸洗后，用蒸餾水洗滌，直至PH值在中性范圍； (5)干燥、研磨: 將得到的產(chǎn)物烘干，研磨后，即得活性炭成品。
2.如權(quán)利要求1所述的用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟⑴中烘干具體是指在80°C下干燥12h。
3.如權(quán)利要求1所述的用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(3)中加熱爐采用馬弗爐。
4.如權(quán)利要求1所述的用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(4)中中性范圍是指PH值為6?7。
5.如權(quán)利要求1所述的用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(4)中采用0.lmol/L的鹽酸溶液。
6.如權(quán)利要求1所述的用黃芪廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(5)中研磨后過(guò)40目篩。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用黃芪廢渣制備活性炭的方法。其特點(diǎn)是，包括如下步驟：(1)黃芪廢渣預(yù)處理：將黃芪廢渣原料洗凈、烘干、粉碎，過(guò)40目篩，備用；(2)氫氧化鉀溶液浸漬：將預(yù)處理后的黃芪廢渣，用質(zhì)量濃度為30％～飽和的氫氧化鉀溶液在室溫下浸漬至少24h，其浸漬比為1:3-1:12；(3)一步炭化：將浸漬好的黃芪廢渣放入加熱爐中；(4)酸洗、水洗：將得到的碳化物冷卻至室溫，用鹽酸溶液酸洗后，用蒸餾水洗滌；(5)干燥、研磨：將得到的產(chǎn)物烘干，研磨后，即得。本發(fā)明方法以黃芪廢渣為原料，采用化學(xué)活化法將其制備成活性炭，減少壞境污染，拓寬活性炭生產(chǎn)的原料來(lái)源，為中藥渣的資源化利用開(kāi)辟新途徑。
【IPC分類(lèi)】C01B31-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104787764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510204144
【發(fā)明人】馮寧川, 馬春芳
【申請(qǐng)人】寧夏醫(yī)科大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年4月27日