本发明属于废气处理技术领域，具体涉及一种废气处理材料的制备方法。
背景技术：
废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化工厂、钢铁厂、制药厂，以及炼焦厂和炼油厂等，排放的废气气味大，严重污染环境和影响人体健康。各类生产企业排放的工业废气是大气污染物的重要来源，工业废气包括有机废气和无机废气。有机废气主要包括各种烃类、醇类、醛类、酸类、酮类等；无机废气主要包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、卤素及其化合物等。中国针对大气污染采取污染物排放控制制度。
大量工业废气如果未经处理达标后排入大气，必然使大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失。工业废气中有毒有害物质可通过呼吸道和皮肤进入人体后，长期低浓度或短期高浓度接触可造成人体的呼吸、血液、肝脏等系统和器官暂时性和永久性病变。
现有的废气处理方法有如下几种：(1)物理法，按照比例混合两种有气味的气体，以减轻恶臭；(2)稀释扩散法，用烟囱扩散臭气，或以无臭的空气将其稀释至可排放的浓度；(3)冷凝法，将恶臭物质冷凝为液体除去；(4)水吸收法，用水吸收废气；(5)吸附法，采用活性炭、硅胶、活性白土等吸附剂对废气进行吸收；(6)化学洗涤法，添加naclo、cl2等氧化剂，将臭气中的有机硫和有机胺类等物质氧化成臭味较轻或溶解度较高的化合物，然后用酸、碱吸收净化；(7)燃烧法，在高温下将废气进行燃烧等等。以上废气处理方法中，每一种方法均有优点也存在很大的缺陷，无法完全满足现实的需求。
中国专利申请文献“一种废气处理材料的制备方法(申请公布号：cn104941581a)”公开了一种废气处理材料的制备方法，具体为将80-90％的碳化产物与10-20％的干燥产物搅拌均匀，即得废气处理材料；碳化产物的制备过程包括以下步骤：a1、将原料加工成粉末状的物料；a2、将步骤a1获得的粉末状的物料在无氧条件下进行碳化，即得碳化产物；干燥产物的制备过程包括以下步骤：b1、将原料加工成粉末状的物料；b2、将步骤b1中的粉末状的物料进行烘烤即得干燥产物。该发明整体工艺过程精简，成本低，适合于二氧化硫、二氧化氮以及烟尘等废气吸附，但存在着使用该废气处理材料后吸附废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘的效果较差。
技术实现要素：
本发明提供一种废气处理材料的制备方法，以解决在中国专利申请文献“一种废气处理材料的制备方法(申请公布号：cn104941581a)”公开的废气处理材料配方基础上，如何优化组分、用量、方法等，有效降低废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘处理后的含量值的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明提供以下技术方案：
一种废气处理材料的制备方法，所述的废气处理材料，包括以下原料：碳化产物、干燥产物、凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉；
所述凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉的重量比为(14-20):(20-40):(8-15):(12-24):(10-16):(6-12):(3.5-6):(2-4.2):(1.2-2.5):(2-3):(1.5-2.6)；
所述碳化产物的制备过程包括以下步骤：
a1、将原料加工成尺寸为0.1-5.0mm的粉末状的物料；
a2、将所述步骤a1获得的粉末状的物料在无氧条件下进行碳化，即得碳化产物，其中，碳化时所述粉末状的物料的温度为500-800℃；
所述干燥产物的制备过程包括以下步骤：
b1、将原料加工成尺寸为0.1-1.0mm的粉末状的物料；
b2、将所述步骤b1中的粉末状的物料在温度为300-450℃的条件下进行烘烤，直到所述粉末状的物料中的水分不超过5％，即得干燥产物；
所述复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用x射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算ti/(mg+si)比为0.106-0.154，mg/(mg+si)比为0.128-0.162；
(b)调节高炉渣ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比，于1g高炉渣中加入tio2和sio2调节ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比分别至0.652-0.748和0.086-0.102，制得混合物a；
(c)向步骤b制得的混合物a中加入36-40ml去离子水，于微波功率为180-250w，温度为36-38℃，转速为250-350r/min下搅拌10-13min，制得混合物b；
(d)将步骤c制得的混合物b置于反应釜中，于380-540℃下反应3.5-6.5h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于70-85℃下烘干至含水率≤0.8％，制得复合吸附剂；
所述废气处理材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将重量份的碳化产物、干燥产物、凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合后烘干至含水量≤0.8％，接着粉碎，过1000-2000目筛子，制得粉碎物；
s2：向步骤s2制得的粉碎物中加入重量份的环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉，接着在转速2000-3000r/min下搅拌10-15min，制得废气处理材料。
优选地，所述凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉的重量比为18:32:12:20:15:10:5:3:1.8:2.5:2。
优选地，所述的废气处理材料，以重量份为单位，包括以下原料：碳化产物124-156份、干燥产物36-50份、凹凸棒土14-20份、麦饭石20-40份、海泡石8-15份、水滑石12-24份、膨润土10-16份、沸石6-12份、环烷酸钡3.5-6份、聚山梨酯2-4.2份、铂钛催化剂1.2-2.5份、复合吸附剂2-3份、硬脂酸锉1.5-2.6份。
优选地，所述的废气处理材料，以重量份为单位，包括以下原料：碳化产物145份、干燥产物42份、凹凸棒土18份、麦饭石32份、海泡石12份、水滑石20份、膨润土15份、沸石10份、环烷酸钡5份、聚山梨酯3份、铂钛催化剂1.8份、复合吸附剂2.5份、硬脂酸锉2份。
优选地，步骤a1、b1中所述原料为木屑、竹屑以及木屑和竹屑的混合物中的一种。
本发明具有下述效果：
(1)由实施例1-3和对比例13的数据可见，采用实施例1-3的废气处理材料处理废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘后的含量值显著低于采用对比例13的废气处理材料处理废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘后的含量值；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。
(2)由实施例2和对比例1-12的数据可见，凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉同时添加在制备废气处理材料中起到了协同作用，显著降低了废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘处理后的含量值，这可能是：凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石，这些无机非金属材料，粉碎后具有优异的吸附性能，在环烷酸钡分散剂的作用下使得凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合粉碎物充分分散，有效提高了吸附二氧化硫、二氧化氮以及烟尘的效果；此外，在聚山梨酯表面活性剂的配合下，可使得凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合粉碎物的表面得到活化，也提升了吸附二氧化硫、二氧化氮以及烟尘的效果；与此同时，在废气处理材料中添加铂钛催化剂和复合吸附剂，更加促进了凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石这些无机非金属材料粉末的吸附效果；硬脂酸锉作为一种稳定剂，可使得整个吸附材料持续吸附废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘，延长废气处理材料的寿命。
(3)本发明中凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉作为补强体系，实施例1-3通过控制凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉的重量比为(14-20):(20-40):(8-15):(12-24):(10-16):(6-12):(3.5-6):(2-4.2):(1.2-2.5):(2-3):(1.5-2.6)，实现在补强体系中以环烷酸钡、复合吸附剂作为补强体系的主导作用原料，同时利用凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石这些材料的优异吸附性能，聚山梨酯的活化性能，铂钛催化剂的催化性能，以及硬脂酸锉的稳定性能，使得整个补强体系运用到本发明的废气处理材料中能够有效降低废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘处理后的含量值。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实施例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述的废气处理材料，以重量份为单位，包括以下原料：碳化产物124-156份、干燥产物36-50份、凹凸棒土14-20份、麦饭石20-40份、海泡石8-15份、水滑石12-24份、膨润土10-16份、沸石6-12份、环烷酸钡3.5-6份、聚山梨酯2-4.2份、铂钛催化剂1.2-2.5份、复合吸附剂2-3份、硬脂酸锉1.5-2.6份。
所述碳化产物的制备过程包括以下步骤：
a1、将原料加工成尺寸为0.1-5.0mm的粉末状的物料；
a2、将所述步骤a1获得的粉末状的物料在无氧条件下进行碳化，即得碳化产物，其中，碳化时所述粉末状的物料的温度为500-800℃；
所述干燥产物的制备过程包括以下步骤：
b1、将原料加工成尺寸为0.1-1.0mm的粉末状的物料；
b2、将所述步骤b1中的粉末状的物料在温度为300-450℃的条件下进行烘烤，直到所述粉末状的物料中的水分不超过5％，即得干燥产物；
所述原料为木屑、竹屑以及木屑和竹屑的混合物中的一种。
所述复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用x射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算ti/(mg+si)比为0.106-0.154，mg/(mg+si)比为0.128-0.162；
(b)调节高炉渣ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比，于1g高炉渣中加入tio2和sio2调节ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比分别至0.652-0.748和0.086-0.102，制得混合物a；
(c)向步骤b制得的混合物a中加入36-40ml去离子水，于微波功率为180-250w，温度为36-38℃，转速为250-350r/min下搅拌10-13min，制得混合物b；
(d)将步骤c制得的混合物b置于反应釜中，于380-540℃下反应3.5-6.5h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于70-85℃下烘干至含水率≤0.8％，制得复合吸附剂。
所述废气处理材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将重量份的碳化产物、干燥产物、凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合后烘干至含水量≤0.8％，接着粉碎，过1000-2000目筛子，制得粉碎物；
s2：向步骤s2制得的粉碎物中加入重量份的环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉，接着在转速2000-3000r/min下搅拌10-15min，制得废气处理材料。
实施例1
一种废气处理材料，以重量份为单位，包括以下原料：碳化产物125份、干燥产物38份、凹凸棒土14份、麦饭石20份、海泡石8份、水滑石12份、膨润土10份、沸石6份、环烷酸钡3.5份、聚山梨酯2份、铂钛催化剂1.2份、复合吸附剂2份、硬脂酸锉1.5份。
所述碳化产物的制备过程包括以下步骤：
a1、将原料加工成尺寸为0.2mm的粉末状的物料；
a2、将所述步骤a1获得的粉末状的物料在无氧条件下进行碳化，即得碳化产物，其中，碳化时所述粉末状的物料的温度为500℃；
所述干燥产物的制备过程包括以下步骤：
b1、将原料加工成尺寸为0.2mm的粉末状的物料；
b2、将所述步骤b1中的粉末状的物料在温度为300℃的条件下进行烘烤，直到所述粉末状的物料中的水分为5％，即得干燥产物；
所述原料为木屑。
所述复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用x射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算ti/(mg+si)比为0.112，mg/(mg+si)比为0.132；
(b)调节高炉渣ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比，于1g高炉渣中加入tio2和sio2调节ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比分别至0.669和0.094，制得混合物a；
(c)向步骤b制得的混合物a中加入36ml去离子水，于微波功率为180w，温度为36℃，转速为250r/min下搅拌13min，制得混合物b；
(d)将步骤c制得的混合物b置于反应釜中，于380℃下反应6.5h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于70℃下烘干至含水率为0.8％，制得复合吸附剂。
所述废气处理材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将重量份的碳化产物、干燥产物、凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合后烘干至含水量为0.8％，接着粉碎，过1000目筛子，制得粉碎物；
s2：向步骤s2制得的粉碎物中加入重量份的环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉，接着在转速2000r/min下搅拌15min，制得废气处理材料。
实施例2
一种废气处理材料，以重量份为单位，包括以下原料：碳化产物145份、干燥产物42份、凹凸棒土18份、麦饭石32份、海泡石12份、水滑石20份、膨润土15份、沸石10份、环烷酸钡5份、聚山梨酯3份、铂钛催化剂1.8份、复合吸附剂2.5份、硬脂酸锉2份。
所述碳化产物的制备过程包括以下步骤：
a1、将原料加工成尺寸为2.6mm的粉末状的物料；
a2、将所述步骤a1获得的粉末状的物料在无氧条件下进行碳化，即得碳化产物，其中，碳化时所述粉末状的物料的温度为700℃；
所述干燥产物的制备过程包括以下步骤：
b1、将原料加工成尺寸为0.6mm的粉末状的物料；
b2、将所述步骤b1中的粉末状的物料在温度为420℃的条件下进行烘烤，直到所述粉末状的物料中的水分为4.2％，即得干燥产物；
所述原料为竹屑。
所述复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用x射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算ti/(mg+si)比为0.135，mg/(mg+si)比为0.149；
(b)调节高炉渣ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比，于1g高炉渣中加入tio2和sio2调节ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比分别至0.721和0.098，制得混合物a；
(c)向步骤b制得的混合物a中加入38ml去离子水，于微波功率为200w，温度为37℃，转速为300r/min下搅拌12min，制得混合物b；
(d)将步骤c制得的混合物b置于反应釜中，于500℃下反应5h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于80℃下烘干至含水率为0.7％，制得复合吸附剂。
所述废气处理材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将重量份的碳化产物、干燥产物、凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合后烘干至含水量为0.7％，接着粉碎，过1500目筛子，制得粉碎物；
s2：向步骤s2制得的粉碎物中加入重量份的环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉，接着在转速2500r/min下搅拌13min，制得废气处理材料。
实施例3
一种废气处理材料，以重量份为单位，包括以下原料：碳化产物152份、干燥产物48份、凹凸棒土20份、麦饭石40份、海泡石15份、水滑石24份、膨润土16份、沸石12份、环烷酸钡6份、聚山梨酯4.2份、铂钛催化剂2.5份、复合吸附剂3份、硬脂酸锉2.6份。
所述碳化产物的制备过程包括以下步骤：
a1、将原料加工成尺寸为5.0mm的粉末状的物料；
a2、将所述步骤a1获得的粉末状的物料在无氧条件下进行碳化，即得碳化产物，其中，碳化时所述粉末状的物料的温度为800℃；
所述干燥产物的制备过程包括以下步骤：
b1、将原料加工成尺寸为1.0mm的粉末状的物料；
b2、将所述步骤b1中的粉末状的物料在温度为450℃的条件下进行烘烤，直到所述粉末状的物料中的水分为3.5％，即得干燥产物；
所述原料为竹屑。
所述复合吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
(a)采用x射线荧光光谱分析法分析高炉渣中的元素含量，并通过元素含量计算ti/(mg+si)比为0.154，mg/(mg+si)比为0.162；
(b)调节高炉渣ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比，于1g高炉渣中加入tio2和sio2调节ti/(mg+si)比和mg/(mg+si)比分别至0.748和0.102，制得混合物a；
(c)向步骤b制得的混合物a中加入40ml去离子水，于微波功率为250w，温度为38℃，转速为350r/min下搅拌10min，制得混合物b；
(d)将步骤c制得的混合物b置于反应釜中，于540℃下反应3.5h得到反应产物，反应产物用去离子水洗净，于85℃下烘干至含水率为0.6％，制得复合吸附剂。
所述废气处理材料的制备方法，包括以下步骤：
s1：将重量份的碳化产物、干燥产物、凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合后烘干至含水量为0.6％，接着粉碎，过2000目筛子，制得粉碎物；
s2：向步骤s2制得的粉碎物中加入重量份的环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉，接着在转速3000r/min下搅拌10min，制得废气处理材料。
对比例1
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉。
对比例2
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少凹凸棒土。
对比例3
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少麦饭石。
对比例4
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少海泡石。
对比例5
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少水滑石。
对比例6
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少膨润土。
对比例7
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少沸石。
对比例8
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少环烷酸钡。
对比例9
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少聚山梨酯。
对比例10
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少铂钛催化剂。
对比例11
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少复合吸附剂。
对比例12
与实施例2的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备废气处理材料的原料中缺少硬脂酸锉。
对比例13
采用中国专利申请文献“一种废气处理材料的制备方法(申请公布号：cn104941581a)”实施例1的工艺制备废气处理材料。
将实施例1-3和对比例1-13制备好的废气处理材料放入对比例13制备的废气处理装置的第四内腔的网格上进行废气的吸附。废弃为某一豆制品加工厂锅炉烟囱部位产生的废气。将处理前以及处理后的废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘的含量情况见下表。
(1)由实施例1-3和对比例13的数据可见，采用实施例1-3的废气处理材料处理废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘后的含量值显著低于采用对比例13的废气处理材料处理废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘后的含量值；同时由实施例1-3的数据可见，实施例2为最优实施例。
(2)由实施例2和对比例1-12的数据可见，凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉同时添加在制备废气处理材料中起到了协同作用，显著降低了废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘处理后的含量值，这可能是：凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石，这些无机非金属材料，粉碎后具有优异的吸附性能，在环烷酸钡分散剂的作用下使得凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合粉碎物充分分散，有效提高了吸附二氧化硫、二氧化氮以及烟尘的效果；此外，在聚山梨酯表面活性剂的配合下，可使得凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石混合粉碎物的表面得到活化，也提升了吸附二氧化硫、二氧化氮以及烟尘的效果；与此同时，在废气处理材料中添加铂钛催化剂和复合吸附剂，更加促进了凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石这些无机非金属材料粉末的吸附效果；硬脂酸锉作为一种稳定剂，可使得整个吸附材料持续吸附废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘，延长废气处理材料的寿命。
(3)本发明中凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉作为补强体系，实施例1-3通过控制凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石、环烷酸钡、聚山梨酯、铂钛催化剂、复合吸附剂、硬脂酸锉的重量比为(14-20):(20-40):(8-15):(12-24):(10-16):(6-12):(3.5-6):(2-4.2):(1.2-2.5):(2-3):(1.5-2.6)，实现在补强体系中以环烷酸钡、复合吸附剂作为补强体系的主导作用原料，同时利用凹凸棒土、麦饭石、海泡石、水滑石、膨润土、沸石这些材料的优异吸附性能，聚山梨酯的活化性能，铂钛催化剂的催化性能，以及硬脂酸锉的稳定性能，使得整个补强体系运用到本发明的废气处理材料中能够有效降低废气中二氧化硫、二氧化氮以及烟尘处理后的含量值。
以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。