本發(fā)明涉及活性炭加工，具體為一種廢舊輪胎炭黑再生活性炭的方法。

背景技術(shù)：

1、活性炭吸附劑是一種孔隙發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強的功能型碳材料，其耐酸、耐堿、耐熱的特性，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)境保護等各個領(lǐng)域，在保護人類生存環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用，但活性炭吸附飽和后，失去凈化能力，不僅易產(chǎn)生大量的廢活性炭，且吸附污染源不一樣時，易形成固(危)廢。據(jù)報道，現(xiàn)階段全國每年的危險廢物產(chǎn)生量為6000萬噸，其中廢活性炭就占65％，用于環(huán)境污染治理占活性炭總量的31.2％，即廢活性炭產(chǎn)生量為11.23萬噸，這些活性炭在飽和后均采用了焚燒銷毀處理，大大浪費了資源、污染了環(huán)境，因此活性炭的再生利用顯得尤為關(guān)鍵。而經(jīng)過再生后的活性炭和新炭的處理效果一樣，且活性炭的可再生次數(shù)較多，能使用時間較長，能重復(fù)多次的利用，很大程度上減少了生產(chǎn)成本，增加了經(jīng)濟效益。而且，在加工處理過程中沒有任何難聞的味道，在運輸過程中，使用太空包裝，沒有污水的滲漏等環(huán)境污染問題，完全是環(huán)境友好型產(chǎn)品。

2、例如公告號為cn103230785a的發(fā)明專利公開了一種再生活性炭生產(chǎn)方法，其關(guān)鍵步驟依次包括：將含水率在50％～85％的廢活性炭放入數(shù)控高溫燜燒爐內(nèi)，在100～150℃溫度下加熱3小時到7小時；控制數(shù)控高溫燜燒爐在3小時到7小時內(nèi)從150℃逐漸升溫至900℃；往數(shù)控高溫燜燒爐內(nèi)導(dǎo)入氧化性氣體進行氣化反應(yīng)，溫度控制在900-950℃，保持5小時到7小時，得到活化活性炭；該步驟產(chǎn)生的高溫尾氣，重新導(dǎo)入步驟②中；將活性炭通過水冷處理系統(tǒng)，經(jīng)5小時到7小時冷卻降溫至30℃；該再生活性炭生產(chǎn)方法的再生活性炭活化階段主要在高溫燜燒爐內(nèi)完成，自動化程度高，節(jié)約了人工成本，同時生產(chǎn)出的再生活性炭質(zhì)量有保證，能耗較低，減少了污染；但是該工藝方法制備得到的活性炭，孔隙率較低，并且后期吸附的污染性物質(zhì)，容易脫附，而且污染性物質(zhì)相互直接共混接觸，容易發(fā)生反應(yīng)，從而造成二次污染。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種廢舊輪胎炭黑再生活性炭的方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種廢舊輪胎炭黑再生活性炭的方法，具體包括如下步驟：

4、1)將竹粉、復(fù)合納米材料、廢舊輪胎炭黑混合，烘干，然后在管式爐中，在氮氣氣體保護下炭化2-4h，然后再通入二氧化碳?xì)怏w，恒溫下活化24-36h，得到活化物；

5、2)將活化物加入氫氧化鈉水溶液中，在60-70℃下反應(yīng)12-15h，然后在室溫下靜置15-20h，然后在90-95℃下水熱晶化24-30h，然后超聲分散，過濾，濾渣用去離子水洗滌5-10次，然后將濾渣干燥，放入管式爐中，在惰性氣體保護下炭化3-7h，即可得到再生活性炭。

6、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，步驟1)中，所述竹粉、復(fù)合納米材料、廢舊輪胎炭黑，按照重量份數(shù)計，分別為100-150份、20-26份、200-300份；

7、所述炭化的溫度為850-900℃。

8、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，步驟2)中，所述氫氧化鈉水溶液的濃度為0.1-0.2mol/l；

9、所述炭化的溫度為550-570℃。

10、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述復(fù)合納米材料的制備方法如下：

11、1)稱取九水合硝酸鉻、對苯二甲酸以及濃鹽酸，加入到去離子水中，然后加入多孔納米纖維材料，磁力攪拌30-50min，然后置于水熱反應(yīng)釜中，在200-230℃下反應(yīng)12-15h；

12、2)待反應(yīng)結(jié)束后，緩慢冷卻至室溫，對產(chǎn)物進行離心處理，收集沉淀物，并向其中加入n,n–二甲基甲酰胺，加熱純化24-30h，再次離心收集沉淀物，向其中加入無水乙醇，加熱純化24-30h，離心得到產(chǎn)物，烘干后，即可得到所需的復(fù)合納米材料。

13、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述九水合硝酸鉻、對苯二甲酸、濃鹽酸、去離子水、多孔納米纖維材料、n,n–二甲基甲酰胺、無水乙醇的用量比例為(4-7)g：(1.5-2.0)g：(1-2)ml：(50-80)ml：(200-500)mg：(50-70)ml：(50-70)ml；

14、所述濃鹽酸的濃度為12-14mol/l。

15、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述磁力攪拌的轉(zhuǎn)速為900-1300r/min；

16、所述加熱純化的溫度均為80-86℃。

17、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述多孔納米纖維材料的制備方法如下：

18、1)將聚乙烯醇加入到去離子水中，水浴加熱至80-85℃攪拌均勻，得到聚乙烯醇溶液，再將硅酸四乙酯加入到去離子水中，然后加入磷酸，充分?jǐn)嚢韬蟮玫焦杷崴囊阴ト芤?，然后將聚乙烯醇溶液和硅酸四乙酯溶液混合攪拌，加入納米二氧化硅以及聚苯乙烯納米微球，混合均勻后，得到紡絲液；

19、2)將紡絲液進行靜電紡絲，待紡絲結(jié)束后，將產(chǎn)物置于馬弗爐中，在空氣氣氛中，以5-8℃/min升溫至650-750℃，煅燒30-50min后自然冷卻至室溫，得到二氧化硅納米纖維；

20、3)將10-15g二氧化硅納米纖維浸漬在100-160ml3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液中30-50min，然后用無水乙醇反復(fù)洗滌后烘干，再置于180-300ml硝酸鋅乙醇溶液中10-30min，然后將30-60ml2-甲基咪唑乙醇溶液緩慢倒入硝酸鋅乙醇溶液中，常溫下負(fù)載8-12h，然后用無水乙醇反復(fù)洗滌后烘干，然后再置于80-130ml正丁醇水溶液中浸漬10-30min后，浸入到120-190ml高錳酸鉀水溶液中，并于60-65℃下反應(yīng)2-5h，用去離子水反復(fù)漂洗后烘干，得到多孔納米纖維材料。

21、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，步驟1)中，所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇和去離子水的用量比例為(2-5)g：(18-30)ml；

22、所述硅酸四乙酯溶液中，硅酸四乙酯、去離子水、磷酸的用量比例為(8.0-8.6)g：(7-10)ml：(0.04-0.05)g；

23、所述紡絲液中，聚乙烯醇溶液、硅酸四乙酯溶液、納米二氧化硅、聚苯乙烯納米微球的用量比例為(50-70)g：(50-70)g：(2-5)g：(10-30)g。

24、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，步驟2)中，所述靜電紡絲中，靜電電壓為20-25kv，紡絲速率為0.8-1.0ml/h，噴絲距離為15-18cm，紡絲時間為12-18h。

25、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，步驟3)中，所述3-氨基丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液的濃度為1-3wt％；

26、所述硝酸鋅乙醇溶液的濃度為3-7wt％；

27、所述2-甲基咪唑乙醇溶液的濃度為2-5wt％；

28、所述正丁醇水溶液的濃度為0.4-0.8mol/l；

29、所述高錳酸鉀水溶液的濃度為0.2-0.5mol/l。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

31、本發(fā)明中，以聚乙烯醇和硅酸四乙酯為原料，通過溶膠-凝膠制備出二氧化硅溶膠，然后以二氧化硅溶膠為基底，聚苯乙烯納米微球為制孔劑，得到前驅(qū)體溶液，經(jīng)靜電紡絲以及高溫煅燒，得到具有介孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅納米纖維，然后通過水熱原位生長法，在二氧化硅納米纖維上生長zif-8納米顆粒，并采用原位合成法合成水鈉錳礦型二氧化錳，從而得到多孔納米纖維材料；再以九水合硝酸鉻、對苯二甲酸為原料，通過水熱法得到鉻金屬有機框架材料，并經(jīng)過高溫水熱反應(yīng)法，與多孔納米纖維材料結(jié)合，從而得到復(fù)合納米材料；通過將多孔納米纖維材料與鉻金屬有機框架材料相互結(jié)合，可以在框架材料內(nèi)部構(gòu)建形成交織的網(wǎng)狀蜂窩結(jié)構(gòu)，從而為后續(xù)吸附的污染性物質(zhì)提供截留空間，并且不易脫附，從而提高吸附后的穩(wěn)定性，同時，形成的網(wǎng)狀蜂窩結(jié)構(gòu)，可以將吸附的污染性物質(zhì)分隔開，避免不同污染性物質(zhì)之間相互接觸發(fā)生反應(yīng)；同時，通過將復(fù)合納米材料與竹粉、廢舊輪胎炭黑進行共混后煅燒碳化，復(fù)合納米材料起到支撐骨架作用，一方面可以增大形成的活性炭的孔隙率，增強活性炭的吸附效率，另一方面，則可以避免在煅燒過程中，內(nèi)部空隙會發(fā)生坍塌，從而有利于維持空隙結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和完整性，使得活性炭實現(xiàn)高孔隙率。

32、本發(fā)明中的再生活性炭，比表面積、微孔體積和總孔體積高，微孔占比降低，對污染性物質(zhì)的吸附率高，并且吸附的污染性物質(zhì)不易脫附，可以穩(wěn)定存在于活性炭中，不會發(fā)生二次污染，具有極強的實用性。