无烟超低灰纯煤制备净水活性炭的研究.pdf

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1、煤炭加工与综合利用No．2，2012COALPROCESSING＆COMPREHENSIVEUTILIZATION49无烟超低灰纯煤制备净水活，陛炭的研究许普查，杨忠福(神华宁夏煤业集团太西炭基工业公司炭基材料研发中心，宁夏石嘴山753000)摘要：以太西无烟超低灰纯煤为主要原料，与灵武煤配比后制备净水活性炭，分析了煤炭配比和活化时间对活性炭强度、灰分、装填密度、碘吸附值及亚甲蓝吸附值的影响，以及煤炭灰分对碘吸附值和亚甲蓝吸附值的影响；通过配煤和控制活化时间，可以制得碘吸附值为815～1105mg／g和亚甲蓝吸附值为9O一216mg／g的净水活性炭

2、。关键词：无烟煤；活性炭；灰分；配比；活化时间中图分类号lTQ424．1文献标识码：A文章编号：1005．8397(2012)02-0049-04活性炭作为一种炭质吸附材料，广泛应用于熔融性与化学成分见表2。液相净水、气相烟气脱硫脱硝、脱汞以及变压吸表1太西无烟超低灰纯煤的工业与元素分析附等领域，应用市场遍布全球⋯。活性炭是原料工业分析原素分析l_2990．3O技术型产品，原料成分和特性直接影响着活性炭％％％～2．523．34的孔隙结构和表面化学性质，进而决定着活性炭7．770．74品质的优劣J。太西无烟煤具有低灰、低硫、89．580．0o1低磷、

3、高化学活性、高固定碳含量、高镜质组含O．O81．73量、高发热量、高机械强度、高导电性等特点，34．83被世界誉为“煤中之王”，享誉国际。经神华宁煤集团拥有的“国内领先，国际先进”的无烟煤表2太西无烟超低灰纯煤的煤灰熔融性与化学成分深度降灰专利技术洗选加工后，可以得到灰分小煤灰的化学组成／％煤灰的熔融特性／℃SiO232．42NazO3．46变形温度DT1230于3％、其他指标兼优的无烟超低灰纯煤。以无A12O328．6OlnO2一O．27软化温度ST1250烟超低灰纯煤生产的净水活性炭具有比表面异常Fe20311．34MgO3．52熔化温度FT1

4、350发达、微孔分布集中且直接暴露于表面、吸附路TiOz1．17KOO．60径短、孔径分布窄、有效吸附中心多、脱附速度CaO1O．O9P2O50．58快等特征，在城市饮用水应急处理方面广泛SO37．17应用。1．2仪器设备1试验方法试验设备：雷蒙磨，捏合机，液压机，炭化1．1原料炉，SLP一336斯列普活化炉等。主要原料为：①太西无烟超低灰纯煤；②检测设备：制样机、振动给料器、标准金属灵武煤；③煤焦油；④水。其中，太西无烟超丝纺织网筛、马弗炉、可见分光光度计、分析天低灰纯煤的工业分析与元素分析见表1，其煤灰平、鼓风干燥箱、摇床、碱式滴定管等。1．3

5、净水活性炭制备方法以太西无烟超低灰纯煤为主要原料，混掺一收稿日期：2011-10—30定比例的灵武煤，经雷磨机磨粉后，加入一定量作者简介：许普查(1982一)，男，陕西富平人，2010年毕业于黑龙江科技学院矿物加工工程专业，工学硕士，神华宁夏煤煤焦油和水，在50℃左右捏合15—20min后，业集团太西炭基工业有限公司助理工程师。由液压机(18～22Pa)挤压成柱状炭条。炭条经50煤炭加工与综合利用2012年第2期冷却固化和晾晒后依次进入回转炭化炉和斯列普能的重要因素，对净水活性炭吸附性能的影响尤炉进行炭化、活化。活化料经过筛分、包装即得为显著[5]

6、。图2显示了活性炭灰分(A)与活化无需酸洗、浸渍等处理过程的柱状净水活性炭产时间及原料配比的关系。活化时间相同的前提品。其中，炭化炉炉尾温度为420℃，炉头温度下，超低灰煤与灵武煤配比为100：15时，活性为750cI=，炭化时间为30rain，活化温度为920炭的灰分相对较低。在活化时间为18h时，其活—955℃，活化压力：80～280Pa。性炭灰分为4．38％；活化时间为22h时，其活1．4净水活性炭指标检测方法性炭灰分为5．19％。而超低灰煤与灵武煤配比为柱状净水活性炭产品的主要检测指标有：碘100：18时，相同时间下的灰分分别是4．77％和

7、值、亚甲蓝值、灰分、强度、装填密度等J。神5．52％。灰分的存在对活性炭性能一般是不利华宁夏煤业集团太西炭基工业公司对活性炭产品的，因为灰分在吸附过程中不仅自身几乎没有吸质量指标的测定方法均依据《中国煤质颗粒活性附能力，还会降低活性炭比表面积和微孔容，并炭试验方法国家标准》(GB／T7702．一2008)和堵塞部分空隙，减小有效孔体积，从而降低活性《中华人民共和国城镇建设行业标准》(CJ／T345炭吸附性能。—2010)进行。2结果与讨论2．1活化时间及原料配比对强度的影响强度是衡量煤质颗粒净水活性炭产品质量的重要指标之一。图1显示了活性炭机械强度

8、()与活化时间及原料配比的关系。在相同活化时间的条件下，超低灰煤与灵武煤配比为100：15时，活性炭的机械强度相对较高，活