用當歸廢渣制備活性炭的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用當歸廢渣制備活性炭的方法。
【背景技術】
[0002]近年來隨著市場對中藥材需求量的不斷增加，以及中藥資源開發力度的不斷加大，中藥材生產加工過程中產生的藥渣也越來越多。大部分中藥制藥廠家將藥渣作為廢料垃圾進行掩埋或焚燒，這樣不僅占用大量土地，而且污染環境，同時也是嚴重地浪費資源。在這種情況下，加強對中藥藥渣的綜合利用研宄是十分必要的。
[0003]活性炭是一種多孔性，極具吸附潛力的含碳吸附材料，廣泛應用于環境保護、工業生產、農業、國防等領域。但是，活性炭制備的高昂成本大大限制了其發展和應用。尋找價格低廉、產量豐富的原料和改進制備方法是目前降低活性炭成本的有效手段。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種以當歸廢渣為原料，工藝簡單、生產成本低、環境效益好的用當歸廢渣制備活性炭的方法。
[0005]一種用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特別之處在于，包括如下步驟:
[0006](I)當歸廢渣預處理:將當歸廢渣洗凈、烘干、粉碎，過40目篩，備用；
[0007](2)磷酸溶液浸漬:將當歸廢渣用質量濃度30% -80%的磷酸溶液浸漬，浸漬比即當歸廢渣質量:磷酸溶液體積為1:3-1:12;
[0008](3) 一步炭化:將浸漬好的當歸廢渣放入加熱爐中，升溫至200-700°C，進行一步炭化，時間為15_90min ；
[0009](4)水洗:將得到的活化碳化物冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌，直至pH值在中性范圍；
[0010](5)干燥、研磨:將得到的產物烘干，研磨后即可得活性炭成品。
[0011]步驟⑴中烘干具體是指在80°C下干燥12h。
[0012]步驟(2)中浸漬具體是指在90°C水浴下浸漬12h。
[0013]步驟(3)中加熱爐采用馬弗爐。
[0014]步驟⑷中的中性范圍是指pH值為6?7。
[0015]步驟(5)中研磨后過40目篩。
[0016]本發明以價廉易得的當歸廢渣為原料，確定適宜的制備工藝條件來制備活性炭。具體是以當歸廢渣為原料，采用磷酸活化法來制備活性炭，不僅提高了資源的效利用率，降低了工業生產藥渣的排放量，同時也為活性炭的生產提供了更多的原料。變廢為寶，節約資源，保護環境，降低污染，從而可以帶來良好的社會、環境和經濟效益。
【具體實施方式】
[0017]中藥渣分布廣泛、資源豐富，且價格低廉容易獲得，含有大量富含碳素的纖維素、半纖維素等特殊結構的大分子物質，還含有蛋白、淀粉等豐富的有機成分，無機物含量低，是制備活性炭最有前景的原料之一。因此，利用中藥渣來制備活性炭，既可以提高資源的有效利用率，又能降低工業生產藥渣的排放量。本發明以當歸廢渣為原料，采用化學活化法選擇適宜的工藝條件制備活性炭。本發明是通過以下技術方案實現的:以現代萃取分離技術集成提取當歸有效成分后的當歸廢渣為原料，磷酸為活化劑，用一步碳化法制備活性炭。
[0018]實施例1:
[0019]1、當歸廢渣的預處理:
[0020]將藥廠以現代萃取分離技術集成提取當歸有效成分后的當歸廢渣洗凈，80°C下干燥12h，粉碎，過40目篩(以消除粒徑對實驗結果的影響)，裝瓶備用；
[0021]2、活性炭的制備:
[0022](I)稱取1g粉碎好的當歸廢渣原料，加入80mL質量濃度為80%的磷酸溶液，充分攪拌混勻，于90°C水浴下浸漬12h ;
[0023](2)將浸漬好的料液放入馬弗爐中，從室溫以10°C /min的升溫速率升至500°C的活化溫度，然后恒溫活化60min ;
[0024](3)將活化好的樣品從馬弗爐中取出，冷卻后，用蒸餾水反復洗滌，除去多余的磷酸，直至pH值在6-7范圍；
[0025](4)將洗滌好的樣品放入110°C電熱鼓風干燥箱中，干燥12h，在干燥器中冷卻至室溫后，稱產品的重量；留待備用。
[0026]本發明以當歸廢渣為原料，單因素實驗為基礎，采用磷酸活化法制備活性炭，考察了活化劑的濃度(30 %、50 %、70 %及80 %溶液)，原材料與活化劑的配比(1: 3、1:5、1:8、1:10 及 1:12)，活化溫度(200、300、500、700°C )和活化時間(15、30、45、60 及 90min)等因素對活性炭的影響，最終確立了如下制備活性炭最佳的工藝方法和工藝條件:
[0027]通過磷酸與原料混合的方法獲得最佳工藝條件為:固液比為1:8、活化時間為60min、活化溫度為500°C，磷酸濃度為80 % (即上述實施例1方案)。按GB/T7702.7-2008規定的方法，測得本條件下制備活性炭產品的碘值及亞甲基藍值分別為656mg/g 105.54mg/g，表明其具有較好的吸附能力。
【主權項】
1.一種用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)當歸廢渣預處理:將當歸廢渣洗凈、烘干、粉碎，過40目篩，備用； (2)磷酸溶液浸漬:將當歸廢渣用質量濃度30%-80%的磷酸溶液浸漬，浸漬比即當歸廢渣質量:磷酸溶液體積為1:3-1:12; (3)一步炭化:將浸漬好的當歸廢渣放入加熱爐中，升溫至200-700°C，進行一步炭化，時間為15-90min ； (4)水洗:將得到的活化碳化物冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌，直至pH值在中性范圍； (5)干燥、研磨:將得到的產物烘干，研磨后即可得活性炭成品。
2.如權利要求1所述的用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(I)中烘干具體是指在80°C下干燥12h。
3.如權利要求1所述的用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(2)中浸漬具體是指在90°C水浴下浸漬12h。
4.如權利要求1所述的用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(3)中加熱爐采用馬弗爐。
5.如權利要求1所述的用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(4)中的中性范圍是指PH值為6?7。
6.如權利要求1所述的用當歸廢渣制備活性炭的方法，其特征在于:步驟(5)中研磨后過40目篩。
【專利摘要】本發明涉及一種用當歸廢渣制備活性炭的方法。其特點是，包括如下步驟：(1)當歸廢渣預處理：將當歸廢渣洗凈、烘干、粉碎，過40目篩，備用；(2)磷酸溶液浸漬：將當歸廢渣用質量濃度30％-80％的磷酸溶液浸漬，浸漬比即當歸廢渣質量：磷酸溶液體積為1:3-1:12；(3)一步炭化：將浸漬好的當歸廢渣放入加熱爐中；(4)水洗：將得到的活化碳化物冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌；(5)干燥、研磨：將得到的產物烘干，研磨后即可得活性炭成品。本發明以當歸廢渣為原料，采用磷酸活化法來制備活性炭，不僅提高了資源的效利用率，降低了工業生產藥渣的排放量，同時也為活性炭的生產提供了更多的原料。
【IPC分類】C01B31-12, B09B3-00
【公開號】CN104843701
【申請號】CN201510204223
【發明人】馮寧川, 馬春芳
【申請人】寧夏醫科大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月27日