[发明专利]一种低灰压块煤质活性炭制备方法

权利要求书

1.一种低灰压块煤质活性炭制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、煤料前处理

将不粘煤、长焰煤的原料煤以热空气进行烘干，同时进行微氧化，所述热空气温度在120-160℃，热处理时间为30-50min，待冷却后再分别进行粉磨，其中，所述不粘煤和长焰煤的挥发分含量在25-35wt.％，所述不粘煤的粘结指数在0.8-2.6，其粉磨粒度为300-400目，所述长焰煤的粉磨粒度为400-600目；

S2、煤料配料成型

将所述不粘煤和长焰煤按重量份数比例10：(1-3)混合，机械搅拌或空气搅拌至匀；加入混合煤料重量1-3％的改性酚醛树脂粘结剂，再次搅拌至匀，得到混合料A；将所述混合料A加入至成型设备中，压出成型料后，进入筛分机，成型料筛出的粉尘与磨粉后的原料重新再成型；

S3、碳化处理

在氮气或氩气保护气氛下，将成型后的成型料升温至600-700℃并保温热解3h，升温速率2℃/min，得到煅烧产物A，将制得的所述煅烧产物A加入到盐酸溶液中浸泡去除多余杂质，以去离子水洗涤，得到碳化产物，所述碳化产物的挥发分在3-8％，强度大于94％；

S4、活化处理

将所述碳化产物送入干燥设备烘干至水分含量小于4％，烘干后的碳化产物经筛分，粒径在2-8mm的碳化产物进入活化段；所述活化段采用气体活化法进行活化，活化温度900℃，活化炉压100Pa，活化时间30-72h，得到活化产物，所述活化产物烧失率在45-55％；

S5、后处理

采用两级破碎对活化产物进行筛分，得到成品，将氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和六偏磷酸钠溶于水中，配制为处理液，将所述成品加入到所述处理液中，液固比为60-100ml/g，于70℃水浴条件下搅拌反应1-5h，滤出以清水漂洗，使用烘干设备多遍烘干，制得所述低灰压块煤质活性炭；

所述改性酚醛树脂由水溶性酚醛树脂、改性填料和稀释剂组成，其中，所述水溶性酚醛树脂、改性填料和稀释剂的重量比例为(10-20)：(1-3)：100，所述改性填料为改性的苔藓植物纤维与羧甲基壳聚糖水凝胶的组合物；

所述改性填料的制备方法包括以下步骤：

s1、改性苔藓植物纤维

将苔藓用清水洗涤数次，去除表面的泥土杂质，将清洗干净的苔藓烘干至水分含量小于10％，称取干燥的苔藓1重量份，加入100重量份的去离子水，加入1重量份的冰乙酸和1重量份的亚硫酸钠，在搅拌条件下，75℃水浴加热1h，再次加入1重量份的冰乙酸和1重量份的亚硫酸钠，继续搅拌加热1h，再次加入1重量份的冰乙酸和1重量份的亚硫酸钠并搅拌，滤出沉淀，以乙酸溶液淋洗，按液料比为50ml/g将所述沉淀浸泡在过氧化氢与醋酸的混合水溶液中，浸泡时间20-30min，然后转入聚四氟乙烯衬底的反应釜中，140℃水浴加热12-24h，冷却至室温后将悬浮液离心并于-60℃冷冻干燥，机械粉碎微粉化，筛分，得粒径40-70μm的微粉，得到所述改性苔藓植物纤维；

s2、水凝胶制备

称取1重量份的聚乙烯醇溶于去离子水中，其中，聚乙烯醇的质量份数为2-5％，冰醋酸调节溶液pH至5，加入羧甲基壳聚糖12-15份，混合搅拌后在混合溶液中通入氮气，得到均匀透明的前驱体溶液，再加入与前驱体溶液等体积的去离子水，搅拌，得到粘性溶液，静置24h，以去离子水浸泡72-120h，每12h换水，浸泡完成后80℃鼓风干燥12h，再60℃真空干燥24h，机械粉碎微粉化，筛分，得粒径40-70μm的微粉，制得所述羧甲基壳聚糖水凝胶；

s3、配比

将所述改性苔藓植物纤维与所述羧甲基壳聚糖水凝胶按比混合，制得所述改性填料。

2.根据权利要求1所述的一种低灰压块煤质活性炭制备方法，其特征在于，所述成型设备的成型压力为24-25MPa，压缩比2-2.5。

3.根据权利要求1所述的一种低灰压块煤质活性炭制备方法，其特征在于，所述处理液中，所述氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和六偏磷酸钠的浓度分别为2mol/L、0.5mol/L、0.5mol/L、0.4mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种低灰压块煤质活性炭制备方法，其特征在于，所述低灰压块煤质活性炭的灰分小于3％，碘吸附值大于950mg/g，亚甲蓝吸附值大于200mg/g，强度大于90％。