煤質壓塊活性炭生產技術研究

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摘要：煤質壓塊活性炭和傳統活性炭相比具有吸附性能良好、孔隙結構可調整、孔徑分布均勻、產品附加值和社會經濟效益良好的特點。但是煤質壓塊活性炭的強度低、使用漂浮率較高，針對這個問題，結合影響煤質壓塊活性炭生產的因素，就煤質壓塊活性炭生產技術問題展開探究。

關鍵詞：煤質壓塊活性炭；生產工藝；應用研究

活性炭是一種用途十分廣泛的多孔吸附材料，從實際應用情況來看，活性炭的種類繁多，且各個類型活性炭的制備工藝差別大。煤質活性炭作為活性炭的一個重要組成，在社會經濟的不斷發展下得到了各國相關學者的深入研究。煤質壓塊活性炭的生產一般包含原煤直接活化法和將煤破碎制粉加入一定比例粘結劑的制作方法。制備成功的煤質塊活性炭具有社會經濟效益高、環境污染少、成本低廉的優勢。為此，文章結合實際就煤質壓塊活性炭生產技術進行探究。

1壓塊成型技術概述

壓塊成型技術主要是指將細小的固體粉狀物料經過壓制形成外形相同，但是形成的粉狀顆粒較大。在科學技術的發展支持下，各類新材料、新工藝等不斷出現，壓塊技術在社會生產越來越多的領域得到了應用。比如壓塊技術在冶金企業的應用能夠回收煉鋼廠的粉塵、金屬廢料等粉狀物料，在壓塊技術的作用下能夠將物料壓制成球體的形狀重新回爐冶煉，由此減少廢棄物的出現，節省資源。煤質壓塊活性炭技術和傳統的活性炭工藝相比，對產品的吸附容量更大，脫除效率更高，加上在水中不會漂浮，可以用于液相吸附中。煤質壓塊活性炭在制備的過程中會使用較少的粘接劑，由此減少了活性炭生產對周圍環境的污染和破壞。

2原煤對產品質量的影響

從實際操作情況來看，生產活性炭的材料的應用指標不同，不同煤指標下生產出的煤炭質量也不同。因此，怎樣利用現有的資源生產出符合客戶需求的活性炭，實現對煤資源的合理高效利用成為相關人員需要思考和解決的問題。某煤炭生產廠家在生產壓塊活性炭的時候，伴隨配煤比例的變化，最終生產出的活性炭質量也不同，活性炭生產原材料指標具體情況如表1所示。

3粘結劑對壓塊強度的影響

在保持壓塊料中黑山煤成分在60%，康煤在35%含量不變的情況下，在其中增加粘結劑來控制瀝青的用量，使其用量從5%到10%發生轉變。配制完成之后放置在干燥箱中進行預熱處理，并應用萬能材料試驗機在30MPa的壓力下開展壓塊試驗，每個樣品的測試需要反復進行三次，具體的壓出強度情況如表2所示。從表2可以看出，隨著粘結劑用量的不斷增加，壓塊成型料的強度也會得到提升，但是在粘結劑過度使用的情況下會無形中增加成本，導致產品的收率不高，為此，需要相關人員結合實際將粘結劑的用量控制在10%的范圍內。

4煤配比對壓塊強度的影響

在保持煤瀝青含量為10%的情況下，結合實際情況適當地增加壓塊中草垛溝煤的含量，將草垛溝煤的含量從40%逐漸增加到60%的比重，府谷煤從50%的比重降低到10%，之后開展壓塊試驗操作并測試壓塊的強度。經過測試分析發現，在同樣的壓力作用下，伴隨草垛溝煤配比的增大，壓塊的強度也會相應的增強，但是最好的配比是60%的草垛溝煤和30%的府谷煤。

5成型方式對產品質量的影響

壓塊成型方式具體分為壓塊和壓片兩種，不同的成型方式對成型料、炭化料以及活化料的影響是不同的。壓塊和壓片兩種成型方式情況具體如表3所示。結合表3數據發現，在同樣的配煤條件下，不同成型方式的測試結果不同，具體表現在以下兩個方面：第一，成型方式對產品質量的影響。壓塊方式和壓片方式相比，對成品的強度、裝填密度指標所產生的影響是不同的。根據表3的數據信息可以發現，強度對成型和炭化時期的影響不大。但是在后續操作的過程中，這種影響將會變得更加明顯，炭化料的裝填密度也會出現較大的變化，壓塊方式比壓片方式的應用操作更加靈活。第二，成型方式對產品得率產生的影響。壓塊和壓片在采用不同模具之后最終所塑造的成型料形狀是不同的。受模具使用不同的影響，在壓塊的方式作用下，模板往往是向內部凹陷的，壓力在整個成料的過程中是受力不均的，由此出現的廢面也會增多。之后如果經歷破碎施工工序，那么產品的獲得率也會降低。

6煤質壓塊活性炭生產技術工藝的未來發展分析

6.1我國和發達國家活性炭生產工藝技術差距分析。美國公司應用預氧化技術生產出了優質活性炭，而我國內地工廠以當地煤為原料生產的產品質量要比國內其他廠家產品質量高很多，由此充分證明了產品預氧化技術的應用是十分有限的。從實際應用情況來看，預氧化技術的使用是壓塊活性炭生產操作的核心技術形式，在經過國內外企業的調查研究之后取得了理想的應用成果。6.2壓塊工藝在活性炭生產中的應用在短期得到普及。壓塊的使用具有可配煤的特點，在使用的過程中突破了原有煤炭特性對產品性能的制約，且在加工使用的過程中還能夠額外在其中添加化工原料，生產收益率較高，被多個化工廠應用。但是這種工藝在實際應用中仍然存在自動化水平低、生產能力小、產品性能有待提升的問題。6.3活化設備的應用開始朝著大型化、自動化方向發展。從當前應用情況來看，我國活性炭生產活化設備和國外發達國家的設備相比仍然存在較大的差異，突出表現為國外大多使用的是多段爐，這種多段爐的使用具有機械化、自動化程度高的特點。國內煤基活性炭生產企業應用的設備主要是活化設備，這種設備的應用優勢是在正常生產操作的時候往往需要外界熱源，活化時候所產生的水煤氣通過燃燒也能夠基本保持自身的熱平衡。這類設備在使用的時候不僅耗能低，而且還能夠同時出現多個原料品種的活性炭，方便施工人員的控制，確保操作性能穩定、可靠。

7結束語

綜上所述，媒質壓塊活性炭成型適合采用壓片的方式，在使用壓片成型方式之后不僅提升了成型料的質量，而且還能夠在一定程度上降低生產成本。煤基活性炭生產技術應用的過程中不適合添加煤瀝青，需要格外注意一些有毒有害物質對生產操作的不利影響。

參考文獻

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作者:郭俊春 單位:大同煤業金鼎活性炭有限公司