煤质压块活性炭生产技术研究

导语：煤质压块活性炭生产技术研究一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要：煤质压块活性炭和传统活性炭相比具有吸附性能良好、孔隙结构可调整、孔径分布均匀、产品附加值和社会经济效益良好的特点。但是煤质压块活性炭的强度低、使用漂浮率较高，针对这个问题，结合影响煤质压块活性炭生产的因素，就煤质压块活性炭生产技术问题展开探究。

关键词：煤质压块活性炭；生产工艺；应用研究

活性炭是一种用途十分广泛的多孔吸附材料，从实际应用情况来看，活性炭的种类繁多，且各个类型活性炭的制备工艺差别大。煤质活性炭作为活性炭的一个重要组成，在社会经济的不断发展下得到了各国相关学者的深入研究。煤质压块活性炭的生产一般包含原煤直接活化法和将煤破碎制粉加入一定比例粘结剂的制作方法。制备成功的煤质块活性炭具有社会经济效益高、环境污染少、成本低廉的优势。为此，文章结合实际就煤质压块活性炭生产技术进行探究。

1压块成型技术概述

压块成型技术主要是指将细小的固体粉状物料经过压制形成外形相同，但是形成的粉状颗粒较大。在科学技术的发展支持下，各类新材料、新工艺等不断出现，压块技术在社会生产越来越多的领域得到了应用。比如压块技术在冶金企业的应用能够回收炼钢厂的粉尘、金属废料等粉状物料，在压块技术的作用下能够将物料压制成球体的形状重新回炉冶炼，由此减少废弃物的出现，节省资源。煤质压块活性炭技术和传统的活性炭工艺相比，对产品的吸附容量更大，脱除效率更高，加上在水中不会漂浮，可以用于液相吸附中。煤质压块活性炭在制备的过程中会使用较少的粘接剂，由此减少了活性炭生产对周围环境的污染和破坏。

2原煤对产品质量的影响

从实际操作情况来看，生产活性炭的材料的应用指标不同，不同煤指标下生产出的煤炭质量也不同。因此，怎样利用现有的资源生产出符合客户需求的活性炭，实现对煤资源的合理高效利用成为相关人员需要思考和解决的问题。某煤炭生产厂家在生产压块活性炭的时候，伴随配煤比例的变化，最终生产出的活性炭质量也不同，活性炭生产原材料指标具体情况如表1所示。

3粘结剂对压块强度的影响

在保持压块料中黑山煤成分在60%，康煤在35%含量不变的情况下，在其中增加粘结剂来控制沥青的用量，使其用量从5%到10%发生转变。配制完成之后放置在干燥箱中进行预热处理，并应用万能材料试验机在30MPa的压力下开展压块试验，每个样品的测试需要反复进行三次，具体的压出强度情况如表2所示。从表2可以看出，随着粘结剂用量的不断增加，压块成型料的强度也会得到提升，但是在粘结剂过度使用的情况下会无形中增加成本，导致产品的收率不高，为此，需要相关人员结合实际将粘结剂的用量控制在10%的范围内。

4煤配比对压块强度的影响

在保持煤沥青含量为10%的情况下，结合实际情况适当地增加压块中草垛沟煤的含量，将草垛沟煤的含量从40%逐渐增加到60%的比重，府谷煤从50%的比重降低到10%，之后开展压块试验操作并测试压块的强度。经过测试分析发现，在同样的压力作用下，伴随草垛沟煤配比的增大，压块的强度也会相应的增强，但是最好的配比是60%的草垛沟煤和30%的府谷煤。

5成型方式对产品质量的影响

压块成型方式具体分为压块和压片两种，不同的成型方式对成型料、炭化料以及活化料的影响是不同的。压块和压片两种成型方式情况具体如表3所示。结合表3数据发现，在同样的配煤条件下，不同成型方式的测试结果不同，具体表现在以下两个方面：第一，成型方式对产品质量的影响。压块方式和压片方式相比，对成品的强度、装填密度指标所产生的影响是不同的。根据表3的数据信息可以发现，强度对成型和炭化时期的影响不大。但是在后续操作的过程中，这种影响将会变得更加明显，炭化料的装填密度也会出现较大的变化，压块方式比压片方式的应用操作更加灵活。第二，成型方式对产品得率产生的影响。压块和压片在采用不同模具之后最终所塑造的成型料形状是不同的。受模具使用不同的影响，在压块的方式作用下，模板往往是向内部凹陷的，压力在整个成料的过程中是受力不均的，由此出现的废面也会增多。之后如果经历破碎施工工序，那么产品的获得率也会降低。

6煤质压块活性炭生产技术工艺的未来发展分析

6.1我国和发达国家活性炭生产工艺技术差距分析。美国公司应用预氧化技术生产出了优质活性炭，而我国内地工厂以当地煤为原料生产的产品质量要比国内其他厂家产品质量高很多，由此充分证明了产品预氧化技术的应用是十分有限的。从实际应用情况来看，预氧化技术的使用是压块活性炭生产操作的核心技术形式，在经过国内外企业的调查研究之后取得了理想的应用成果。6.2压块工艺在活性炭生产中的应用在短期得到普及。压块的使用具有可配煤的特点，在使用的过程中突破了原有煤炭特性对产品性能的制约，且在加工使用的过程中还能够额外在其中添加化工原料，生产收益率较高，被多个化工厂应用。但是这种工艺在实际应用中仍然存在自动化水平低、生产能力小、产品性能有待提升的问题。6.3活化设备的应用开始朝着大型化、自动化方向发展。从当前应用情况来看，我国活性炭生产活化设备和国外发达国家的设备相比仍然存在较大的差异，突出表现为国外大多使用的是多段炉，这种多段炉的使用具有机械化、自动化程度高的特点。国内煤基活性炭生产企业应用的设备主要是活化设备，这种设备的应用优势是在正常生产操作的时候往往需要外界热源，活化时候所产生的水煤气通过燃烧也能够基本保持自身的热平衡。这类设备在使用的时候不仅耗能低，而且还能够同时出现多个原料品种的活性炭，方便施工人员的控制，确保操作性能稳定、可靠。

7结束语

综上所述，媒质压块活性炭成型适合采用压片的方式，在使用压片成型方式之后不仅提升了成型料的质量，而且还能够在一定程度上降低生产成本。煤基活性炭生产技术应用的过程中不适合添加煤沥青，需要格外注意一些有毒有害物质对生产操作的不利影响。

参考文献

[1]解炜，王鹏，曲思建，等.压块工艺条件下配煤对活性炭孔结构的调控作用[J].煤炭科学技术，2017，45（2）：197-202.

[2]王宇航.煤的变质程度对压块活性孔结构的影响研究[D].北京：煤炭科学研究总院，2016.

[3]蒋煜，刘德钱，解强.我国煤基活性炭生产技术现状及发展趋势[J].洁净煤技术，2018（1）.

[4]吴超，陈琛，王杰，等.煤基压块活性炭制备工艺研究[J].煤化工，2017，45（2）：49-51.

作者:郭俊春 单位:大同煤业金鼎活性炭有限公司