一种用准东煤制备水净化活性炭的方法与流程

本发明属于净化水，具体涉及一种用准东煤制备水净化活性炭的方法。

背景技术：

1、活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，对水中溶解的有机物(如苯类、酚类化合物)具有较强的吸附能力，而且对用生物法及其它方法难以去除的有机物，如色度、异臭、表面活性物质、除草剂、合成染料、胺类化合物以及许多人工合成的有机化合物都有较好的去除效果，活性炭吸附过滤是大部分饮用水深度净化工艺的最后一道工序，对保证饮用水水质至关重要。活性炭发达的孔隙结构使其在去除水中污染物的同时，也成为水中微生物的理想栖息场所，生物活性炭技术可延长活性炭的使用寿命，增强对水中有机物的降解能力。

2、目前，饮用水深度净化用活性炭包括压块破碎炭、柱状破碎炭、柱状炭，以压块破碎炭用量最大。压块活性炭产品指标非常依赖于原料煤性质，要求原料煤低灰、低硫，具有一定的粘结性，压块炭产品的碘吸附值、强度等指标必须满足饮用水净化指标要求。我国压块活性炭的原料煤产地主要集中在山西大同和新疆哈密，其它地区暂未发现适合大规模使用的原料煤种。

3、准东煤低灰低硫高钠，反应活性较好，没有黏结性，一般认为其产品强度差、吸附指标低，不适合用于生产压块活性炭，目前并未见活性炭厂将准东煤作为原料煤使用，可能与其不易成型、高钠含量导致炭化/活化生产过程中活性炭的整体结构破坏有关。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，以准东煤为原料，经一次磨粉、一次成型、一次炭化、二次磨粉、二次成型、二次炭化、活化过程生产饮用水净化用压块活性炭的方法，解决了现有原料煤粉不易成型、活性炭产品强度差和吸附指标低的技术问题；使得在以准东煤为原料生产压块活性炭过程中，能确保原料煤粉顺利压制成型，经炭化、活化生产过程后，顺利生产出质量稳定的压块活性炭产品，产品指标达到饮用水净化用要求。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，具体步骤如下：

4、步骤1、将准东原料煤破碎、磨粉，制得原料煤粉；

5、步骤2、将步骤1制得的原料煤粉压制成块状，得到一次成型煤块；

6、步骤3、将步骤2制得的一次成型煤块进行一次炭化，得到一次炭化料；

7、步骤4、将步骤3得到的一次炭化料与准东原料煤混合，进行二次破碎、磨粉；

8、步骤5、将步骤4二次磨粉制得的混合煤粉压制成块状，得到二次成型煤块；

9、步骤6、将步骤5得到的二次成型煤块进行二次炭化，得到二次炭化料；

10、步骤7、将步骤6得到的二次炭化料进行活化，得到所述活性炭。

11、所述步骤1和步骤4将准东原料煤破碎、磨粉，磨至粒度为325目筛的通过率大于90％；

12、所述步骤2一次成型和步骤5二次成型是指将煤粉压制成块状，成型压力均为20-40mpa；

13、所述步骤3将一次成型煤块进行一次炭化，一次炭化的升温速率为：室温-450℃为1-5℃/min，450℃-炭化终温为3-10℃/min；炭化终温为500-600℃；炭化终温停留时间为15-60min；得到一次炭化料；

14、所述步骤4中一次炭化料与准东原料煤的质量比为1:1-1:19，即一次炭化料在准东原料煤与一次炭化料组成的混合原料中所占的质量比为5wt％-50wt％。

15、所述步骤6将二次成型煤块进行二次炭化，二次炭化的升温速率为：室温-450℃为2-6℃/min，450℃-炭化终温为3-10℃/min；炭化终温为550-650℃；炭化终温停留时间为15-80min，得到二次炭化料；

16、所述步骤7将二次炭化料进行活化，采用水蒸气活化法，通入水蒸气的量为：水蒸气:加入炭化料(质量比)＝(1-2):1，活化温度为800-1050℃，活化时间为60-300min。

17、基于用准东煤制备水净化活性炭的方法所得到的水净化活性炭的应用，用于饮用水的深度净化及废水处理。

18、相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

19、1、以准东煤为原料，通过一次成型、一次炭化、二次成型、二次炭化、活化等过程制得活性炭，克服了准东煤高钠特性对炭化过程的影响，适合大规模生产。

20、2、本发明制备的活性炭吸附容量大、强度好，生产成本低，强度大于85％，碘吸附值大于1050mg/g，满足国家标准《净化水用煤质颗粒活性炭》(gb/t 7702.2-2008)要求，适用于饮用水深度净化，也适用于废水处理。

21、3、准东煤储量丰富，廉价易得，本发明了提供了一种新的准东煤高值转化利用途径。

22、综上，本发明操作简单，实用高效，成本低廉，经过此方法制得的活性炭，既适用于饮用水深度净化，也适用于废水处理。

技术特征：

1.一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：所述步骤1和步骤4将准东原料煤破碎、磨粉，磨至粒度为325目筛的通过率大于90％。

3.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：所述步骤2一次成型和步骤5二次成型是指将煤粉在干法辊压造粒机上进行压块，成型压力20-40mpa。

4.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：所述步骤3的一次炭化的升温速率为：室温-450℃为1-5℃/min，450℃-炭化终温为3-10℃/min；炭化终温为500-600℃；炭化终温停留时间为15-60min。

5.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：所述步骤4中一次炭化料与准东原料煤的质量比为1:1-1:19，即一次炭化料在准东原料煤与一次炭化料组成的混合原料中所占的质量比为5wt％-50wt％。

6.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：所述步骤6的二次炭化的升温速率为：室温-450℃为2-6℃/min，450℃-炭化终温为3-10℃/min；炭化终温为550-650℃；炭化终温停留时间为15-80min。

7.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：所述步骤7将二次炭化料进行活化，采用水蒸气活化法，通入水蒸气的量为：水蒸气:加入炭化料(质量比)＝(1-2):1，活化温度为800-1050℃，活化时间为60-300min。

8.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：具体步骤包括：

9.根据权利要求1所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：具体步骤包括：

10.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，其特征在于：应用于饮用水的深度净化及废水处理。

技术总结一种用准东煤制备水净化活性炭的方法，先将准东煤经磨粉、压块成型、炭化后得到一次炭化料；再将一次炭化料与准东原料煤按一定比例混合，重新破碎、磨粉、压块成型、炭化，得到二次炭化料；将二次炭化料进行活化，即得到所述活性炭成品；所制得的活性炭成品应用于饮用水的深度净化及废水处理；通过一次成型、一次炭化、二次成型、二次炭化、活化等过程制得活性炭，克服了准东煤高钠特性对炭化过程的影响，适合大规模生产；本发明制备的活性炭吸附容量大、强度好，生产成本低，适用于饮用水深度净化，也适用于废水处理。技术研发人员：熊赛,刘福明,王鹏,杨志勇,程泽宁,杨福成受保护的技术使用者：新疆天池能源有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5