專注于超細(xì)超純粉碎與分級(jí)研究、粉體形狀控制與選擇性粉碎、粉體表面改性、和粉體工程設(shè)備的系統(tǒng)集成

為什么要讓活性炭變得有“磁性”？
——針式粉碎機(jī),針盤(pán)磨

　　現(xiàn)代城市大多都面臨著水污染的問(wèn)題，其中有一部分是特別難處理的，如印染廢水。對(duì)于這種水量變化大、色度深、堿性大、成分還賊復(fù)雜的廢水來(lái)說(shuō)，常規(guī)的慢吞吞的生物處理法是很難解決的，只有采用物理吸附法效果才會(huì)比較好。

　　物理吸附法中最常用的吸附劑就是粉末活性炭，它比表面積大，具有很強(qiáng)的吸附能力，對(duì)于一般生物法難以去除的難降解物質(zhì)具有很好的去除效果，因此在國(guó)防、食品、化工、環(huán)保等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。而且隨著人們環(huán)保意識(shí)的提升，活性炭的需求量也在不斷上升，因此研制高品質(zhì)的活性炭對(duì)污染治理有重大意義。

　　活性炭是怎么吸附的?

　　活性炭的吸附性能主要由其孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)決定，活性炭孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，孔徑分布范圍較寬，根據(jù)IUPAC的劃分，主要由微孔、中孔和大孔組成圖。不同孔隙結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮與其相對(duì)應(yīng)的機(jī)能，大孔在活性炭中只占5%，可以發(fā)生多層吸附;吸附質(zhì)主要在中孔流通吸附，對(duì)大分子吸附質(zhì)的吸附起重要的作用;微孔結(jié)構(gòu)對(duì)活性炭的比表面積貢獻(xiàn)最大，對(duì)吸附質(zhì)分子表現(xiàn)出很強(qiáng)的吸引力，它支配著活性炭的吸附性能。

　　不過(guò)即便已經(jīng)對(duì)活性炭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，使它的吸附能力最大化，但要讓活性炭的使用變得方便自如，最后還得加一道小工序——賦予它磁性。

　　活性炭賦磁的意義

　　雖然活性炭可以有效去除水中有害物質(zhì)，但在實(shí)際應(yīng)用中人們往往要面臨一個(gè)難題，那就是吸附飽和后的粉末活性炭分離回收十分困難。如果沒(méi)有得到有效的回收，那這些吸附了大量有害物質(zhì)的活性炭將會(huì)造成水資源的二次污染，約等于前功盡棄。

　　若采用傳統(tǒng)分離法，易引起濾網(wǎng)堵塞和活性炭流失;浮選法加入的浮選捕收劑容易造成二次污染;但若賦予活性炭磁性，就可以利用磁分離技術(shù)進(jìn)行分離，減少活性炭流失以及因活性炭流失而造成的一些吸附質(zhì)的流失。這種方法在一定程度上可以增強(qiáng)活性炭選擇吸附特定污染物質(zhì)的能力，提高活性炭的吸附能力，使資源得到循環(huán)利用，因此也十分契合當(dāng)今低碳環(huán)保的社會(huì)理念，逐漸成為了近年來(lái)活性炭領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)注熱點(diǎn)。

　　備注：磁選法是一種已被廣泛使用的選礦分離技術(shù)，具有分選效率高、成本低和環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，不僅強(qiáng)磁性的礦物可以被分選出來(lái)，還可以成功的分選弱磁性的礦物。對(duì)于活性炭而言，由于普通活性炭的磁性極其小，不能使用磁選法進(jìn)行分選，因此需要對(duì)普通活性炭進(jìn)行賦磁，達(dá)到有效回收的目的。

　　如何制備磁性活性炭?

　　目前賦磁于活性炭的方法有很多，從原料的選擇分為兩大類。一類是以含碳物質(zhì)如煤和樹(shù)脂為原料，將磁性物質(zhì)和原料進(jìn)行混合，經(jīng)過(guò)炭化和活化，最終得到磁性活性炭。一類是以活性炭為原料，通過(guò)二次賦予活性炭磁性得到磁性活性炭。活性炭的賦磁技術(shù)常用的主要有浸漬法、磁化劑法、粘結(jié)法和混合法。

　　1.浸漬法

　　將活性炭浸入到鈷、鎳、鐵等金屬鹽溶液或其它鹽溶液中，然后通過(guò)處理制備得到磁性活性炭。Gorria等將浸漬于蔗糖和鎳鹽混合液中的活性炭在600℃下熱處理，發(fā)現(xiàn)活性炭的孔隙內(nèi)形成了磁性的鎳納米顆粒，制得的磁性復(fù)合材料在低強(qiáng)度外磁場(chǎng)作用下很容易分離回收。然而浸漬法負(fù)載磁性的過(guò)程通常需要經(jīng)過(guò)再次高溫，成本相對(duì)較高。

　　2.吸附法

　　磁化劑是一類由磁性材料和表面活性劑組成，能夠目標(biāo)物復(fù)合并賦予其磁性的物質(zhì)。劉守新等先通過(guò)共沉淀法用三價(jià)鐵鹽和二價(jià)鐵鹽制備得到磁性顆粒，然后均勻分散得到目標(biāo)磁化劑，磁化劑賦磁椰殼活性炭制備磁性炭，發(fā)現(xiàn)同種磁化劑對(duì)不同物質(zhì)的磁化效果不同，不同種磁化劑對(duì)同種物質(zhì)的磁化效果也不同，pH值對(duì)磁化劑的賦磁效果有很大影響，磁化劑的用量與磁化率成正比，磁化率對(duì)吸附性能的影響并不大。

　　3.粘結(jié)法

　　粘結(jié)法是用粘結(jié)劑把磁性材料和活性炭結(jié)合在一起而使活性炭含有磁性的方法，此法的缺點(diǎn)是使用粘結(jié)劑可能降低活性炭的吸附性能。E.Herkenhoff采用活性炭、磁鐵礦和水玻璃粘結(jié)方法制造磁性炭，此方法缺點(diǎn)是水玻璃易堵塞活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)，磁性粉末和炭之間連接不牢固，磁性容易消失而且成本較高。

　　4.混合法

　　將可制備成活性炭的原料和磁性材料直接混合，讓磁性材料參與到制備活性炭的炭化和活化過(guò)程，從而一步制備得到磁性活性炭材料，省去了二次處理過(guò)程，操作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單易控制。劉曉琳等以酚醛樹(shù)脂為原料，將二茂鐵負(fù)載到活性炭表面，一步混合法制得磁性活性炭。發(fā)現(xiàn)二茂鐵的添加有利于活性炭孔隙結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)育，使其具有良好的吸附性能，加入0.6%的二茂鐵后材料的飽和磁化強(qiáng)度為活性炭的20倍，極易進(jìn)行磁分離。

　　山東埃爾派采用目前國(guó)際先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和制作工藝，并結(jié)合公司多年工程經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)市場(chǎng)需求開(kāi)發(fā)的針盤(pán)磨，可升級(jí)為雙動(dòng)力針盤(pán)磨，達(dá)到200m/s線速度，獲得更大粉碎力。雙動(dòng)力針盤(pán)磨+打散機(jī)”連續(xù)改性工藝，歐美知名礦物公司常用經(jīng)典工藝。