本发明属于化工材料领域，具体涉及一种水处理碳棒材料及其制备方法。
背景技术：
碳棒作为目前水处理的重要方式之一，已经深入应用到各个领域。碳棒主要有活性炭经过粘合以及高温烧结制备而成，其既具有活性炭的优良吸附能力，有能够制备成一定的形状，具备一定使用强度。目前对于水体的处理通常使用一些水处理剂结合其他物理手段进行，而碳棒作为处理方式只是起到一定范围的吸附净化作用，同时其吸附量有限，对于各种离子吸附的效果差别较大，因此，需要对其进行改进来进一步增强其吸附能力。
技术实现要素：
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种水处理碳棒材料及其制备方法，提高材料的吸附性能尤其是对重金属离子的吸附性能。
本发明采用以下手段实现：
一种水处理碳棒材料，包括以下重量份计的组分：
活性炭粉80-100份，硅藻土3-8份，陶土5-10份，聚酯纤维3-7份，氧化钙2-7份，氧化铝粉2-5份，粘合剂10-20份，碳酸钙2-5份，二氧化钛1-3份和致孔剂3-6份。
进一步，所述的水处理碳棒材料，所述致孔剂为碳酸氢钙。
以上所述的水处理碳棒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将活性碳粉、硅藻土、陶土、氧化钙、氧化铝粉和碳酸钙混合后研磨，得到混合粉体；
步骤2，将混合粉体与粘合剂、聚酯纤维混合，加入二氧化钛和致孔剂搅拌混合后升温并保持40-60分钟，得到混合料；
步骤3，将混合料在捏合机中挤出成型，得到成型料；
步骤4，将成型料经过炭化，然后经过酸洗和水洗，得到水处理碳棒材料。
进一步，所述的水处理碳棒材料的制备方法，步骤1中研磨后的粒径为600μm以下。
进一步，所述的水处理碳棒材料的制备方法，步骤2中升温的温度为70-80℃。
进一步，所述的水处理碳棒材料的制备方法，步骤4中炭化温度为400-500℃，炭化时间100-150分钟。
进一步，所述的水处理碳棒材料的制备方法，步骤4中酸洗采用的酸为盐酸。
本发明提供的水处理碳棒材料表面积达到了4760m2/g以上，对于重金属离子如镉、铬、铜、镍的吸附量均达到了42.3mg/g以上，对于汞、酚、苯、氰化物的吸附量达到了102.2mg/g以上，因此能够很好地去除水体中的各种有害离子，达到很好的净化作用。
具体实施方式
实施例1
一种水处理碳棒材料，包括以下重量份计的组分：
活性炭粉80份，硅藻土3份，陶土5份，聚酯纤维3份，氧化钙2份，氧化铝粉2份，粘合剂10份，碳酸钙2份，二氧化钛1份和致孔剂碳酸氢钙3份。
以上所述的水处理碳棒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将活性碳粉、硅藻土、陶土、氧化钙、氧化铝粉和碳酸钙混合后研磨，研磨后的粒径为600μm以下，得到混合粉体；
步骤2，将混合粉体与粘合剂、聚酯纤维混合，加入二氧化钛和致孔剂搅拌混合后升温并保持40分钟，其中升温的温度为70℃，得到混合料；
步骤3，将混合料在捏合机中挤出成型，得到成型料；
步骤4，将成型料经过炭化，炭化温度为400℃，炭化时间100分钟，然后经过酸洗和水洗，得到水处理碳棒材料。
实施例2
一种水处理碳棒材料，包括以下重量份计的组分：
活性炭粉85份，硅藻土4份，陶土6份，聚酯纤维4份，氧化钙3份，氧化铝粉3份，粘合剂12份，碳酸钙3份，二氧化钛2份和致孔剂碳酸氢钙4份。
以上所述的水处理碳棒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将活性碳粉、硅藻土、陶土、氧化钙、氧化铝粉和碳酸钙混合后研磨，研磨后的粒径为600μm以下，得到混合粉体；
步骤2，将混合粉体与粘合剂、聚酯纤维混合，加入二氧化钛和致孔剂搅拌混合后升温并保持45分钟，其中升温的温度为76℃，得到混合料；
步骤3，将混合料在捏合机中挤出成型，得到成型料；
步骤4，将成型料经过炭化，炭化温度为430℃，炭化时间120分钟，然后经过酸洗和水洗，得到水处理碳棒材料。
实施例3
一种水处理碳棒材料，包括以下重量份计的组分：
活性炭粉90份，硅藻土7份，陶土8份，聚酯纤维5份，氧化钙6份，氧化铝粉4份，粘合剂18份，碳酸钙4份，二氧化钛2份和致孔剂碳酸氢钙5份。
以上所述的水处理碳棒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将活性碳粉、硅藻土、陶土、氧化钙、氧化铝粉和碳酸钙混合后研磨，研磨后的粒径为600μm以下，得到混合粉体；
步骤2，将混合粉体与粘合剂、聚酯纤维混合，加入二氧化钛和致孔剂搅拌混合后升温并保持55分钟，其中升温的温度为80℃，得到混合料；
步骤3，将混合料在捏合机中挤出成型，得到成型料；
步骤4，将成型料经过炭化，炭化温度为480℃，炭化时间130分钟，然后经过酸洗和水洗，得到水处理碳棒材料。
实施例4
一种水处理碳棒材料，包括以下重量份计的组分：
活性炭粉100份，硅藻土8份，陶土10份，聚酯纤维7份，氧化钙7份，氧化铝粉5份，粘合剂20份，碳酸钙5份，二氧化钛3份和致孔剂碳酸氢钙6份。
以上所述的水处理碳棒材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将活性碳粉、硅藻土、陶土、氧化钙、氧化铝粉和碳酸钙混合后研磨，研磨后的粒径为600μm以下，得到混合粉体；
步骤2，将混合粉体与粘合剂、聚酯纤维混合，加入二氧化钛和致孔剂搅拌混合后升温并保持60分钟，其中升温的温度为80℃，得到混合料；
步骤3，将混合料在捏合机中挤出成型，得到成型料；
步骤4，将成型料经过炭化，炭化温度为500℃，炭化时间150分钟，然后经过盐酸酸洗和水洗，得到水处理碳棒材料。
将以上实施例得到的水处理碳棒材料进行性能测试，结果表明，材料表面积达到了4760m2/g以上，对于重金属离子如镉、铬、铜、镍的吸附量均达到了42.3mg/g以上，对于汞、酚、苯、氰化物的吸附量达到了102.2mg/g以上，因此能够很好地去除水体中的各种有害离子，达到很好的净化作用。