水蒸汽活化兰炭末制备活性炭及处理含氰废水的研究

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本课题以陕北榆林地区所产的兰炭末为原料、以水蒸汽为活化剂制备颗粒活性炭，并采用活性炭吸附法对提金含氰废水进行了吸附处理。是兰炭资源增值改性、提质加工、综合利用的有效途径，同时为含氰废水的综合处理提供了一种更为廉价的方法。
　　活性炭制备的工艺实验中，主要探讨了活化温度、活化时间、兰炭末粒度以及水炭比对活性炭碘吸附值和收率的影响。并使用场发射电子显微镜(SEM)、全自动N2吸附仪等分析手段对兰炭基活性炭的表面形貌、比表面积（BET）及孔隙结构等进行表征。研究表明，采用酸碱法对兰炭末原料去灰，再经水蒸汽活化能够提高活性炭的吸附性能。活化温度900℃、活化时间150min、粒径6目~5目（3.4mm～4mm）、水蒸汽流量1kg/h、加碳量8g为活性炭最优制备工艺。最优工艺条件下可得收率为55.87％，碘吸附值为863.24mg/g，比表面积为641.84m2/g，孔容为0.37198cm3/g的微孔活性炭。
　　含氰废水的吸附实验中，主要研究了活性炭投加量、吸附时间以及吸附温度对氰化废水中各离子浓度去除效果的影响。实验表明，当活性炭投加量为10g/100mL、吸附时间为8h、吸附温度为25℃时，总氰的去除率为67.14%，CN-的去除率为84.72%，Zn离子的去除率为65.79%，Cu离子的去除率为63.87%。
　　采用硝酸氧化与KOH氧化对活性炭进行改性处理，采用全自动N2吸附仪、傅里叶红外光谱(FT-IR)和碘吸附值对活性炭的比表面积、孔结构以及官能团种类和数量等进行分析表征。并将改性后活性炭应用于含氰废水的吸附处理，研究活性炭改性对含氰废水中各离子吸附结果的影响。结果表明，硝酸改性活性炭(AC1)的总氰去除率为72.86%，氢氧化钾改性活性炭(AC2)则可达81.71%。硝酸改性能够增加活性炭的中孔和大孔的体积，KOH改性后氰化物的去除率的提高主要得益于表面含氧官能团数量的增加。

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作者
张蕾;
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作者单位

西安建筑科技大学;

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授予单位西安建筑科技大学;
学科有色金属冶金
授予学位硕士
导师姓名宋永辉;
年度 2017
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类活性炭;
关键词
活性炭; 制备工艺; 含氰废水; 吸附性能;

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