專利名稱：一種簡便的活性炭陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種復(fù)合陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種簡便的活性炭陶瓷及其制備方法
背景技術(shù)：
活性炭作為一種孔隙發(fā)達(dá)的炭質(zhì)材料，已經(jīng)廣泛用于分離，精制，催化劑，試劑回收及 其他，特別是在公害治理方面得到廣泛的應(yīng)用。但是隨著人們對活性炭的需求，質(zhì)量要求的 不斷提高，活性炭也顯現(xiàn)出諸多的缺點(diǎn)，例如強(qiáng)度低，大多產(chǎn)品為粉狀、粒狀，使用壽命短 ，回收再生使用費(fèi)用高等，嚴(yán)重制約了活性炭的發(fā)展，成為業(yè)界的焦點(diǎn)。
活性炭陶瓷材料可克服活性炭形狀松散，強(qiáng)度低，回收困難等缺點(diǎn)，還可再生后使用， 引起了世人的極大關(guān)注。但是，在活性炭陶瓷的制備方面，存在配方復(fù)雜、工序繁瑣等諸多 弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡便的活性炭陶瓷及其制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中配方復(fù)雜、 工序繁瑣、產(chǎn)品性能不高等絕點(diǎn)，本發(fā)明方法利用生硅藻土的可塑性及其天然的微孔特性， 與活性炭粉末直接混合后成型，再經(jīng)過低溫?zé)Y(jié)就可得到成品，配方簡單、工藝簡便，可按 用戶要求制成各種形狀，并可再生使用；原料易得，成本低廉，很適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的活性炭陶瓷采用生硅藻土與活性炭為原料進(jìn)行制備，所述原料配方，按照質(zhì)量 份數(shù)為生硅藻土 50 99%，活性炭1 50%。
本發(fā)明的制備方法，只需經(jīng)過原料混合攪拌、成型、低溫?zé)Y(jié)等簡單幾個步驟。
本發(fā)明的效益和優(yōu)越性在于本發(fā)明以生硅藻土及活性炭粉末為原料，充分利用生硅藻 土的可塑性及天然的微孔與低溫?zé)Y(jié)特性，與活性炭混合后成型、燒結(jié)即可制得一種活性炭 多孔陶瓷材料，解決了活性炭強(qiáng)度低、使用壽命短、回收困難等缺點(diǎn)，廣泛適用于水與空氣 的凈化處理，并且可以加工成各種復(fù)雜形狀，易于再生使用；制備方法簡單易行，原料易得 ，成本低廉，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所用的生硅藻土是指未煅燒的硅藻土。
3按照質(zhì)量份數(shù)生硅藻土50 99%;活性炭1 50%。 具體制備步驟為 (1 )將生硅藻土與活性炭分別粉碎研磨經(jīng)過200目的細(xì)篩；
(2) 按上述配方秤取原料粉末混合，將混合后的原料按照(質(zhì)量份數(shù))混合料1份、水 0.8 1.2份的比例投入攪拌機(jī)，攪拌0.5 2小時，得到粉料；
(3) 將粉料經(jīng)過成型，制成半成品坯體；
(4) 將半成品坯體烘干后，埋入預(yù)先配制好的氣氛保護(hù)砂中，放入窯爐，在還原保護(hù) 氣氛及適當(dāng)?shù)臒崽幚項l件(以100 50(TC/h的升溫速率升至700 100(TC，保溫時間O. 5 2h )下燒結(jié)熱處理；
(5)自然冷卻至室溫，將燒結(jié)后的制品取出，清洗后烘干，即可制得活性炭陶瓷。 所述燒結(jié)步驟中使用的氣氛保護(hù)用砂為用活性炭、石墨、木炭、煤炭或焦炭中的任何 一種粉末與干燥河砂按(質(zhì)量比)1 : l的比例研磨混合均勻，過20目篩后制備而成。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行具體說明，但是本發(fā)明不僅限于此 實(shí)施例l:
利用生硅藻土和活性炭為原料制備活性炭陶瓷。其原料配方如下，按照質(zhì)量份數(shù)400目 生硅藻土粉末70 % ， 200目活性炭粉末30 % 。
制備步驟-
(1) 原料預(yù)處理將生硅藻土、活性炭分別研碎，過200目篩。
(2) 配料成型按上述配方秤取原料并混合均勻，將混合后的原料按照(質(zhì)量比)混 合料1份、水0.8 1.2份的比例投入攪拌機(jī)，攪拌0.5 2小時，得到粉料，粉料采用半干壓 成型，成型后進(jìn)行干燥；
(3) 燒結(jié)將干燥后的坯體用氣氛保護(hù)沙(活性炭河沙為l : 1，質(zhì)量比)填埋，放 入窯爐中進(jìn)行燒結(jié)熱處理升溫速率200°C/h，在80(TC處保溫1小時；
(4) 清洗將燒結(jié)后的制品用清水洗凈烘干，即可得活性炭陶瓷。
性能氣孔率50. 35%，體積密度為1.06g/cm3，比表面積為248. 32m2/g，碘吸附值為 235.6mg/g。實(shí)施例2
利用生硅藻土和活性炭為原料制備活性炭陶瓷。其原料配方按照質(zhì)量份數(shù)如下300目 生硅藻土粉末80 % ， 200目活性炭粉末20 % 。
制備步驟-
(1) 原料預(yù)處理將生硅藻土、活性炭分別研碎，過200目篩。
(2) 配料成型按上述配料比例稱量各種原料(質(zhì)量比)，并按混合料l份、水0.8 1.2份的比例投入攪拌機(jī)，攪拌0.5 2小時，得到粉料，粉料采用擠壓成型，成型后進(jìn)行干 燥；
(3) 燒結(jié)將干燥后的坯體用氣氛保護(hù)沙(石墨河沙為l : 1，質(zhì)量比)填埋，放入 窯爐中進(jìn)行熱處理，升溫速率300°C/h，在950。C處保溫0. 5小時。
(4) 清洗將燒結(jié)后的制品用清洗后烘干，即可得活性炭陶瓷。
性能比表面積為170.6iZ/g，孔容為0.215cn^/g，孔徑為1.9798nm，碘吸附值為 210.5mg/g。
權(quán)利要求
1.一種簡便的活性炭陶瓷，其特征在于所述活性炭陶瓷采用生硅藻土與活性炭為原料進(jìn)行制備，所述原料配方，按照質(zhì)量份數(shù)為生硅藻土50～99％，活性炭1～50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的簡便的活性炭陶瓷，其特征在于所述的生 硅藻土是指未煅燒的硅藻土。
3. 一種如權(quán)利要求1或2所述的簡便的活性炭陶瓷的制備方法，其特 征在于所述制備方法的步驟為a. 將生硅藻土與活性炭分別粉碎研磨通過200目細(xì)篩；b. 按所述配方秤取原料粉末混合，將混合后的原料按照質(zhì)量份數(shù)混合料1份、水0.8 1.2份的比例投入攪拌機(jī)，攪拌0.5 2小時，得到粉料；C.將粉料經(jīng)過成型，制成半成品坯體；d. 將半成品坯體烘干后，埋入氣氛保護(hù)砂中，放入窯爐進(jìn)行燒結(jié)熱處理，所述燒結(jié)熱 處理條件為以100 50(TC/h的升溫速率升至700 100(TC，保溫時間O. 5 2h;e. 自然冷卻至室溫，將燒結(jié)后的制品取出，清洗后烘干，即可制得活性炭陶瓷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的簡便的活性炭陶瓷的制備方法，其特征在 于所述步驟c中的成型方法采用注漿法、或采用可塑法、或采用壓制成型的方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的簡便的活性炭陶瓷的制備方法，其特征在于 :所述步驟d中使用的氣氛保護(hù)用砂為用活性炭、石墨、木炭、煤炭或焦炭中的任何一種 的粉末與干燥河砂按質(zhì)量比l : l的比例研磨混合均勻，過20目篩后制備而成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種簡便的活性炭陶瓷及其制備方法，所述陶瓷的原料為為生硅藻土50～99％，活性炭1～50％，制備方法，只需經(jīng)過原料混合攪拌、成型、低溫?zé)Y(jié)等簡單幾個步驟。該方法利用生硅藻土的可塑性及其天然的微孔與低溫?zé)Y(jié)特性，與活性炭粉末直接混合后，采用各種成型方法，再經(jīng)過低溫?zé)Y(jié)后就可得到成品。本發(fā)明的特點(diǎn)是配方簡單，工藝簡便，原料易得，成本低廉，可按用戶要求制成各種形狀，并可再生使用，很適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C04B35/14GK101628807SQ20091030578
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者巖 于, 吳任平, 巫紅平, 朱立欽, 阮玉忠 申請人:福州大學(xué)