用焦炭作原料生產活性炭

摘要：焦炭與炭化料都是煤炭的深加工產品。但是，它們的產品性能、技術指標均不同，經過我們不斷努力，調整工藝，終于用焦炭代替炭化料生產出了中孔、大孔較為發達的活性炭。

關鍵詞：焦炭 炭化料 活性炭

0 引言

由于受山西省煤炭資源整合政策的影響，我們大同地區很多小煤窯都被關停了，導致生產炭化料的原煤嚴重緊缺，炭化料的供給相當緊張，大多數活性炭廠停產。為了不影響我們大同煤礦集團公司煤氣廠活性炭廠的正常生產，經過大家集思廣益、反復地研究論證，決定用焦炭替代炭化料來生產活性炭，以解決原料緊缺問題。

1 實驗部分

1.1 焦炭與炭化料兩種原料的性能對比

焦炭與炭化料雖然都是煤炭的深加工產品，但是，炭化料是半焦產品。由于它們在生產過程中的溫度控制、生產設備等生產工藝條件不一樣，生產出的產品性能、技術指標也不同。見附表1：

由上表可以看出，焦炭的灰份比炭化料的灰份高，焦炭的揮發份比炭化料的揮發份低，焦炭的水容量比炭化料的水容量低，只是由于是同一種煤，所以其結塊性相差不大。由于其炭化過程中的控制條件不一樣，其產品性能、指標也不一樣，它們的孔隙結構也不一樣。炭化料要求煤的碳化溫度在600℃，它的最終產品是半焦。而焦炭則要求煤的碳化溫度在900℃左右。對于活性炭生產而言，碳化溫度是影響活性炭孔隙結構、比表面積、吸附能力等性能指標的主要因素。從活性炭孔隙結構來說，原材料的初步孔隙結構對活性炭的進一步活化造孔起著關鍵性的作用。600℃是煤碳化的最佳溫度，它為下一步活化造孔，生產優質活性炭打下了良好的基礎。而焦炭由于其在碳化過程中溫度高，初步造孔時就造成炭表面孔隙的不正常發育。

1.2 兩種原料生產出的活性炭的對比

由于焦炭的性能指標、生產工藝與炭化料截然不同，我們經過不斷努力，調整工藝，終于產出了中孔、大孔較為發達的活性炭。見附表2：

由上表可見，用焦炭產的活性炭與用炭化料產的活性炭相比，用炭化料生產的活性炭其碘值偏高，灰份偏低，亞甲藍也偏低，是一種微孔較為發達的活性炭。而用焦炭產的活性炭其灰份偏高，碘值偏低，亞甲藍偏高，是一種中、大孔較為發達的活性炭。同時，它的外觀也不好看，有黃的、白的雜質。經過后續加工，基本上可以滿足客戶的需要。

2 結果與討論

用炭化料生產出的活性炭，其外觀色黑、無雜質，而用焦炭生產出的活性炭其外觀顏色不好，有黃色、白色的雜質。通過我們的后續加工不僅使活性炭的外觀變好看了，而且，也使它的灰份降低、碘值提高了。其生產效果是令人滿意。現附部分數據見表3：

由上表可以看出，經過后續加工后，活性炭的品質得到了提高，基本上可以滿足客戶的要求。

3 創新點

3.1 用焦炭做原料生產活性炭極大地緩解了我們目前原料緊張的問題。

3.2 用焦炭做原料生產活性炭既解決了我廠粉焦的去向又擴大了焦炭的應用，在拓展焦炭用途上具有里程碑的意義。

3.3 用焦炭做原料產出的活性炭雖然其灰份偏高，碘值偏低，但是經過去石機降灰、提碘后，基本上可以滿足客戶的要求。

3.4 用焦炭做原料產出的活性炭其外觀不好，有黃的、白的雜質，但是經過水洗后其外觀就變得很漂亮。

3.5 用焦炭做原料生產活性炭，使我們廠在金融危機、原料緊缺的情況下仍能創效，增加收益。這種小粒度焦賣給我們是600元/噸，而炭化料的售價是950元/噸，按常規3噸炭化料能產1噸活性炭的得率計算，用焦炭產活性炭的直接成本是1800元/噸，再加上后續的水洗去石成本150元/噸，那么用焦炭生產活性炭的直接成本是1950元/噸。而用炭化料生產活性炭的直接成本是2850元/噸，相比之下其成本直接下降了900元/噸，去年賣出這種用焦炭加工的活性炭共計約300噸，使我們直接創效27萬元。

4 結論

在炭化料極度緊張的情況下，用焦炭替代炭化料來生產活性炭是很值得推廣的。同時，用焦炭替代炭化料來生產活性炭這一舉措又擴展了焦炭的用途。但是，它只能加工普通活性炭，如果用它來進一步生產低鐵、低氯等高品質活性炭就很困難。