本申請(qǐng)涉及新材料，尤其涉及一種高純復(fù)合炭素吸附材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有磷酸生產(chǎn)工藝主要分為熱法和濕法兩種，由于濕法生產(chǎn)成本低于熱法在精制磷酸的市場(chǎng)占比較大。由于濕法生產(chǎn)磷酸引入的雜質(zhì)較多，為保障生產(chǎn)高純度磷酸環(huán)節(jié)涉及脫色凈化去除雜質(zhì)對(duì)活性炭的脫色吸附重金屬等要求非常高。

2、現(xiàn)有活性炭制備過程中，并不能對(duì)活性炭的孔徑進(jìn)行控制，因此制備得到的活性炭的孔徑較為單一，難以滿足不同的吸附要求。并且為了降低灰分及金屬離子及雜質(zhì)，制備過程主要采用酸洗工藝，而實(shí)際生產(chǎn)中涉及到用酸和用堿中和后水洗，為了生產(chǎn)更低雜質(zhì)更高品質(zhì)的活性炭也會(huì)采用酸洗堿洗水洗復(fù)合洗等復(fù)雜工藝，相同質(zhì)量要求下不可避免產(chǎn)生用酸過多和用堿過多及用水過多，造成一定的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。

3、因此為了在制備過程中減少不必要的資源浪費(fèi)和污水處理成本，能夠滿足高品質(zhì)磷酸生產(chǎn)行業(yè)使用要求，提供一種新的高純復(fù)合炭素吸附材料及其制備方法，是有待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種高純復(fù)合炭素吸附材料及其制備方法和應(yīng)用，以解決相關(guān)技術(shù)存在的問題，技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，包括以下步驟：

3、椰殼炭化料在第一活化條件下活化得到物料a；

4、椰殼炭化料在第二活化條件下活化得到物料b；

5、將所述物料a和所述物料b混合、打磨、酸洗、水洗、干燥后得到所述高純復(fù)合炭素吸附材料；

6、其中第一活化條件為：高溫水蒸汽條件下，1000-1200℃活化1-2.5h；第二活化條件為：高溫水蒸汽條件下，800-950℃條件下活化1-3h。

7、在一種實(shí)施方式中，所述椰殼炭化料為椰殼在隔絕空氣的條件下，600-900℃，熱分解3-4h制備得到。

8、在一種實(shí)施方式中，物料a和所述物料b混合時(shí)物料a和物料b的質(zhì)量比為(2-3)：1。

9、在一種實(shí)施方式中，打磨過程在攪拌型打磨機(jī)中進(jìn)行，打磨條件為100-150r/min打磨0.5-1h。

10、在一種實(shí)施方式中，所述酸洗分為兩步進(jìn)行，先使用磷酸溶液進(jìn)行酸洗，再使用醋酸溶液進(jìn)行酸洗。

11、在一種實(shí)施方式中，磷酸溶液酸洗過程中，使用5-20％的磷酸溶液液在60-80℃環(huán)境下以100-300r/min進(jìn)行攪拌1-3h；物料與磷酸的質(zhì)量體積比為1kg：(2-4)l；

12、在一種實(shí)施方式中，醋酸溶液進(jìn)行酸洗過程中，使用5-20％的醋酸溶液液在20-40℃環(huán)境下以100-150r/min進(jìn)行攪拌2-3h；物料與醋酸的質(zhì)量體積比為1kg：(4-6)l。

13、在一種實(shí)施方式中，水洗至物料的ph為4-6.5；干燥的條件為：在100-120℃溫度下干燥4-6h。

14、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種高純復(fù)合炭素吸附材料，由上述任一所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法制備得到。

15、在一種實(shí)施方式中，所述高純復(fù)合炭素吸附材料中灰分雜質(zhì)相含量0.5-1wt％；鐵含量100-200ppm；含水率0.5?-1.5wt％；氯離子小于50ppm；強(qiáng)度95-99.5％。

16、在一種實(shí)施方式中，中大孔與微孔的活性炭的比例為7:3-3:2。

17、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了上述高純復(fù)合炭素吸附材料在生產(chǎn)精制磷酸及食品級(jí)磷酸中的應(yīng)用。

18、上述技術(shù)方案中的優(yōu)點(diǎn)或有益效果至少包括：

19、本申請(qǐng)高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，使用椰殼炭化料作為原料，工業(yè)化的采用分段造孔和物料混合后整體去雜質(zhì)擴(kuò)孔方法，控制并優(yōu)化形成的活性炭中不同孔徑活性炭的比例；并通過清除表層及內(nèi)層雜質(zhì)以及碳結(jié)構(gòu)上的官能團(tuán)，大幅降低雜質(zhì)含量，制得脫色能力更強(qiáng)的高純復(fù)合炭素吸附材料。

20、本申請(qǐng)的高純復(fù)合炭素吸附材料，中大孔與微孔的活性炭的比例為在7:3-3:2之間，并且影響磷酸品質(zhì)的灰分雜質(zhì)相含量0.5-1wt％，鐵含量<200ppm，含水率0.5-1.5wt％，氯離子＜50ppm，強(qiáng)度95-99.5％不帶入新的氟化物雜質(zhì)；可大幅度提高濕法生產(chǎn)磷酸脫色去雜提純能力。

21、上述概述僅僅是為了說明書的目的，并不意圖以任何方式進(jìn)行限制。除上述描述的示意性的方面、實(shí)施方式和特征之外，通過參考附圖和以下的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)進(jìn)一步的方面、實(shí)施方式和特征將會(huì)是容易明白的。

技術(shù)特征：

1.一種高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法，其特征在于，

8.一種高純復(fù)合炭素吸附材料，其特征在于，由權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的高純復(fù)合炭素吸附材料的制備方法制備得到。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高純復(fù)合炭素吸附材料，其特征在于，所述高純復(fù)合炭素吸附材料中灰分雜質(zhì)相含量0.5-1wt％；鐵含量100-200ppm；含水率0.5-1.5wt％；氯離子小于等于50ppm；強(qiáng)度95-99.5％；中大孔與微孔的活性炭的比例為7:3-3:2。

10.權(quán)利要求8或9所述的高純復(fù)合炭素吸附材料在生產(chǎn)精制磷酸及生產(chǎn)食品級(jí)磷酸中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N高純復(fù)合炭素吸附材料及其制備方法和應(yīng)用，使用椰殼炭化料作為原料，工業(yè)化的采用分段造孔和物料混合后整體去雜質(zhì)擴(kuò)孔方法，控制并優(yōu)化形成的活性炭中不同孔徑活性炭的比例；并通過清除表層及內(nèi)層雜質(zhì)以及碳結(jié)構(gòu)上的官能團(tuán)，大幅降低雜質(zhì)含量，制得脫色能力更強(qiáng)的高純復(fù)合炭素吸附材料。本申請(qǐng)的高純復(fù)合炭素吸附材料，中大孔與微孔的活性炭的比例可控在一定比例范圍內(nèi)，并且影響磷酸品質(zhì)的灰分雜質(zhì)相含量0.5?1wt％，鐵含量<200ppm，含水率0.5?1.5wt％，氯離子＜50ppm，強(qiáng)度95?99.5％，不帶入新的氟化物雜質(zhì)；可大幅度提高濕法生產(chǎn)磷酸脫色去雜提純能力。

技術(shù)研發(fā)人員：楊東風(fēng),胡立璐,楊明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中山阿迪夫科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15