[发明专利]一种利用絮凝淤泥与染料危废制备碳材料的方法及碳材料

摘要

本发明公开了一种利用絮凝淤泥与染料危废制备碳材料的方法及碳材料，包括以下步骤：步骤a：将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥，得到干燥絮凝淤泥；将染料废水注入喷雾干燥塔中干燥得到染料危废粉末；将絮体和染料危废粉末混合后粉碎过筛；然后进行真空处理；步骤b：然后将絮体和染料危废再进行热解；步骤c：将热解制得的黑色固体球磨成粉状；加入去离子水搅拌；采用板框抽滤机进行抽滤并反复水洗；真空干燥得到碳材料。本发明的有益效果:能够将含有染料的工业废水处理后的絮体淤泥与染料危废作为热解前体，热解制备得到氮掺杂碳材料，将废弃絮凝淤泥与染料危废转变为高附加值的碳材料，变废为宝，从而达到保护环境和经济创收两者的兼顾。

主权项

1.一种利用絮凝淤泥与染料危废制备碳材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤a：将印染废水絮凝沉淀得到的絮体干燥后，得到干燥絮凝淤泥；将染料质量浓度为5‑20％的染料废水注入喷雾干燥塔中，干燥得到染料危废粉末，喷雾干燥塔入口温度220℃‑260℃，出口温度120℃‑160℃，染料流速3‑5L/h；将絮体干燥絮凝淤泥和上述染料危废粉末按照质量比1:2‑5混合后，放入高速粉碎机中粉碎，采用转速10000r/min粉碎5‑10分钟，细粉过100‑140目的筛子；然后将絮体干燥絮凝淤泥和上述染料危废粉末混合物放入管式炉中，利用真空泵抽真空至‑0.08至‑0.09MPa，然后以80‑150mL/min的流量通入氩气至压力表读数为0；打开出口气阀将安全瓶内气体赶走后，再调节流量计至30‑60mL/min；步骤b：对真空处理后的絮体干燥絮凝淤泥和染料危废的混合物在管式炉中进行热解，热解程序为：以5℃/min的升温速率，以持续通入的30‑60mL/min的氩气作为保护气，从20℃升温到800℃，恒温120‑300min；自然降温至室温或者以5℃/min从800℃降温至400℃后再自然降温至室温，得到黑色固体粉末；步骤c：将絮体干燥絮凝淤泥和染料危废共同热解制得的黑色固体粉末通过球磨机碾磨成120‑160目的粉状；加入到装有去离子水的搅拌釜中，搅拌8‑12h去除碳材料中的无机盐，其中，去离子水的用量为每1g黑色固体粉末使用300‑500mL去离子水稀释；采用板框抽滤机进行抽滤，反复水洗至滤液至pH值为6‑8；最后，在50℃‑70℃的温度下，真空干燥8‑15h，得到碳材料。