[发明专利]一种用于降解甲醛气体的冶金尘泥改性活性炭及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于降解甲醛气体的冶金尘泥改性活性炭及其制备方法，属于冶金固废资源利用领域。该冶金尘泥改性活性炭包括转炉污泥、转炉干法除尘细灰、磷酸、活性炭、无水乙醇、水和石墨烯。所述转炉污泥的粒径为0.6μm～2.5μm；所述转炉干法除尘细灰的粒径为1.2μm～6.5μm；所述磷酸为分析纯；所述活性炭为工业纯；所述无水乙醇为分析纯；所述水为去离子水；所述石墨烯为工业纯。本发明制备的冶金尘泥改性活性炭，其性能优越且价格低廉，拓展了转炉污泥与转炉干法除尘细灰的高性能、高附加值利用途径，实现了“以废治废”的新思路，符合相关节能环保、循环经济的政策要求。

技术领域

本发明属于冶金固废资源利用领域，具体涉及一种用于降解甲醛气体的冶金尘泥改性活性炭及其制备方法。

背景技术

室内环境是人的一生接触最为频繁的场所，大约80％的时间都是在室内环境中度过，因此，室内环境质量的优劣直接影响居民的身体健康。但是随着社会与经济的发展，人们对建筑的保温绝热性能与室内装饰美化要求提高，造成室内环境的通风效果下降与挥发性有机化合物浓度提高，导致室内空气品质问题日益严重。其中甲醛是除苯系物以外，被单独从挥发性有机化合物中单列出来，是室内空气中典型的污染物之一，已经成为研究室内空气品质的焦点问题。

目前对于室内空气中甲醛的治理方法主要包括生物方法、吸附法、臭氧氧化法、光催化氧化法等。由于活性炭具有发达的多孔结构与丰富的比表面积，因此对去除有机化合物有明显的优势，被广泛用于室内空气污染物的处理。然而，活性炭也存在寿命短，易造成室内环境二次污染的问题，因此需要利用金属氧化物对活性炭进行改性，以提高其去除有机化合物的能力，尤其是降解甲醛的能力。利用金属氧化物对活性炭进行改性，虽然可以提高活性炭降解甲醛的性能，但是也导致制备成本的增加，极大的限制其应用范围。转炉污泥是在转炉吹炼过程中，吹入的氧气与生铁中碳发生不完全氧化反应，生产含CO的烟气流，同时又有铁及其他伴生金属元素以烟气的形式进入湿式烟气除尘系统，洗涤污水所携带的烟尘经沉淀后形成，其铁、钙元素含量较高，即FeO、Fe/Fe₂O₃与CaO；转炉干法除尘细灰是转炉开始冶炼后，蒸发冷却器喷介质冷却烟道内转炉烟气，烟气被冷却后产生的细灰，其铁元素含量高，即FeO与Fe/Fe₂O₃。如果利用转炉污泥与转炉干法除尘细灰中含有的金属氧化物对活性炭进行改性处理，不仅解决改性活性炭的成本问题，而且拓展了难处理转炉污泥与转炉干法除尘细灰的高附加值应用，实现“以废治危”的新思路。

发明内容

为了解决利用金属氧化物对活性炭进行改性，虽然可以提高活性炭降解甲醛性能，但是导致制备成本增加的问题；转炉污泥与转炉干法除尘细灰难处理且难以资源化利用的问题。本发明提供了一种用于降解甲醛气体的冶金尘泥改性活性炭，以期解决以上问题。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种用于降解甲醛气体的冶金尘泥改性活性炭，该冶金尘泥改性活性炭按重量百分比原料如下：

所述转炉污泥的粒径为0.6μm～2.5μm；所述转炉干法除尘细灰的粒径为1.2μm～6.5μm；所述磷酸为分析纯；所述活性炭为工业纯；所述无水乙醇为分析纯；所述水为去离子水；所述石墨烯为工业纯。

进一步的，所述转炉污泥的化学成分，以质量百分比计，分别为：Fe₃O₄(6.43％)、FeO(59.58％)、Fe/Fe₂O₃(10.28％)、SiO₂(1.98％)、CaO(10.28％)、MgO(3.47％)、Al₂O₃(1.83％)、K(0.19％)、Na(0.21％)、C(1.65％)、Zn(0.25％)和其他(3.85％)。