[发明专利]一种饮用水深度净化专用活性炭及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭及其制备方法，特别涉及一种饮用水净化用活性炭及其制备方法。

背景技术

我国是目前世界上最贫水的13个国家之一，据经济合作与发展组织最新公布的《中国环境绩效评估》报告，目前流经中国城市的超过75％的水体不适合饮用，30％以上的检测河流水质属于劣V类。随着工业发展，城市生活饮用水水源受污染程度日益加剧，同时随着生活水平的提高，人们对饮用水质的要求以及饮用水质标准越来越严格。

活性炭由于具有巨大的比表面积及发达的空隙结构，因此对水中溶解态有机物具有较强的吸附能力，适用于饮用水深度净化。

国内尚无用于饮用水深度净化的专用活性炭。而市场采用的活性炭产品主要有两类，即由柱状活性炭破碎制成，或者采用原煤直接破碎活性炭，这两类产品用于饮用水深度处理均存在难以解决的弊端。未能完全达到生活饮用水净化处理用活性炭的标准。国内制备柱状活性炭通常采用的工序是：1、磨粉，将原料煤经磨粉机进行磨粉；2、压条成型，将煤粉、煤焦油(粘结剂)和少量水搅拌、混合、压条成型；3、炭化，将成型料炭化；4、活化，将炭化料加入斯列普炉进行活化；5、破碎，将活化后的柱状活性炭破碎(筛分成不定型颗粒活性炭用于饮用水净化)。(公开号GK87100558)

生产柱状活性炭存在以下问题：1、生产工艺复杂，破碎得率低，生产成本相对高昂；2、由于必须使用煤焦油等作为黏结剂，因此也使得煤焦油资源不能有效利用，生产过程对环境影响大。

国内制备原煤直接破碎活性炭的工序是：1、破碎，将原料煤破碎成产品所要求的粒度颗粒(粒度范围为1-8mm)；2、炭化或煅烧；3、活化，将破碎原煤直接活化，或将炭化煅烧后的煤进行活化。(专利号：ZL97111096.4)(一种用无烟煤制造的不定型颗粒活性炭及其制造方法)。该方法生产的原煤直接破碎活性炭存在堆比重轻、机械强度低等缺点。

以上两种方法制备的活性炭，用于饮用水深度净化，很难在具有较长使用寿命的的条件下，提供达标的饮用水。国内以太西无烟煤为原料制备的活性炭主要是以上两种活性炭。国外，饮用水净化主要采用压块破碎活性炭。由于压块活性炭生产要求原料煤成型性能好，在国内暂无用无烟煤为原料制备的净水专用的压块活性炭。

饮用水深度净化活性炭的评价指标主要指碘值、亚甲蓝吸附值、强度、对比重、漂浮率等，以确定活性炭吸附性能和物化性能的优劣。

发明内容

本发明的目的是提供一种净水用活性炭及其制备方法。

本发明提供的一种净水用活性炭的制备方法，包括如下步骤：

(1)无烟煤和焦煤进行混合并依次经破碎和制粉得到混合粉料；

(2)将所述混合粉料进行压块成型得压块料；

(3)所述压块料依次经炭化和活化即得所述活性炭。

由无烟煤制备的吸附材料以微孔为主，变质程度低的煤以中孔为主，通过配煤技术可以促进吸附材料的孔结构发育，促进微孔丰富的同时，中孔也较发达。上述方法中，无烟煤无黏结性，通过配入高黏结性的焦煤，提高了无烟煤的压块成型能力。

上述的制备方法中，所述无烟煤和所述焦煤的质量份数比可为(7-8)∶(1-3)，具体可为7∶2.5、7∶1或8∶2。

上述的制备方法中，所述混合粉料中质量含量为99％以上的可通过200目筛。

上述的制备方法中，步骤(2)中还可包括向所述混合粉料中加入添加剂的步骤，所述添加剂与所述无烟煤的质量份数比可为(0.3-0.8)∶(7-8)，具体可为0.3∶7、0.7∶7或0.5∶8。

上述的制备方法中，所述添加剂可为沥青。

上述的制备方法中，所述压块成型的压力可为20MPa-30MPa，具体可为20MPa、25MPa或30MPa，可利用高压成型设备对所述混合粉料进行压块成型。

上述的制备方法中，步骤(3)中所述炭化终温可为500℃-650℃，具体可为500℃、580℃或650℃；所述炭化的时间可为30min-90min，具体可为40min、60min或90min；所述炭化的升温速率可为4℃/min-8℃/min，具体可为4℃/min、6℃/min或8℃/min。

上述的制备方法中，步骤(3)中所述活化的温度可为700℃-950℃，具体可为700℃、800℃或950℃；所述活化的时间可为120min-200min，具体可为120min、170min或200min。

本发明提供了由上述方法制备的活性炭。