[发明专利]一种低灰压块煤质活性炭制备方法

说明书

本发明提供一种低灰压块煤质活性炭制备方法，属于活性炭技术领域，所述制备方法包括以下步骤：将氧化烘干的不粘煤、和长焰煤按重量份数比例10:(1‑3)混合，加入混合煤料重量1‑3％的改性酚醛树脂粘结剂，压制成型，再依次进行高温碳化热解、干燥筛分、气体活化后，以氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和六偏磷酸钠的混合溶液为处理液进行热浸后处理制得；所述低灰压块煤质活性炭具有低的灰分含量和高的机械性能，同时可以最大程度地保留活性炭的微孔结构，可满足工业应用的要求。

技术领域

本发明涉及活性炭技术领域，具体涉及一种低灰压块煤质活性炭制备方法。

背景技术

活性炭是由含碳为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大的比表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除水体中的有机污染物和某些无机物，被广泛应用于环境保护、化工等领域，因此，其需求量逐年增大。我国煤炭储量丰富，可以有效利用其来制备煤质活性炭。根据原料不同，煤质活性炭又分为破碎活性炭、柱状活性炭和压块活性炭等，其中压块活性炭漂浮率低、吸附性能好，适用于水处理等液相领域。

压块活性炭的成型性和成孔性较好，但是灰分含量较高，对生产原料煤要求也较高，需要低的灰分含量以及合适的粘结性，其中，弱粘煤由于粘结性适当，可以制备出吸附指标满足要求的压块活性炭，但是这种弱粘煤的储量非常有限。

强度是压块活性炭性能的重要指标，煤炭高强度成型也是制备高强度活性炭的基础，因此大多数煤粉成型技术仍需要添加煤沥青等各种粘结剂，常用的煤沥青、煤焦油等粘结剂在加热后会融化和挥发，使得最终产品的强度也不高，而且在活性炭生产中，煤沥青等的残留物还会堵塞活性炭的孔隙，不利于提高活性炭的品质；现有技术还出现了无粘结剂的煤基活性炭，然而为了不外加粘结剂，其煤粉原料中不得不加入大量的弱粘结性煤和粘结性较强的肥煤，而由于大量粘结性煤的加入，需要在炭化过程中缓慢地增温以防止颗粒在炭化过程中发泡，并且需要很长的活化时间以使得到的活性炭具有足够大的表面积。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种低灰压块煤质活性炭制备方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种低灰压块煤质活性炭制备方法，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