专利名称：用水煤浆制造活性炭的方法
技术领域：
本发明涉及活性炭的生产方法，特别是用水煤浆制造活性炭的方法。
现有技术活性炭广泛应用于环保、催化剂、气体和水的净化等领域，特别是高吸附性能的活性炭，其应用前景更为可观；目前我国生产活性炭的原料主要有木质(包括果壳)和煤质两类，由于我国林业资源短缺，生产活性炭一般多用林业加工废料；随着森林资源的日益减少，木质材料来源将越来越少，将使活性炭的制造成本增高；我国煤炭资源比较丰富，煤炭产量居世界第一位，但是用于生产活性炭的低灰分、弱粘结类型的资源并不多，加之我国目前未分型开采，煤质活性炭原料会越来越紧张；另外，在现有技术中，用原煤进行活性炭的生产一般是直接进行加工，由于煤中灰份含量大，碳晶格结构程度高，影响了所制活性炭的吸附性能，所以它的产品质量比以木质材料生产的活性炭差，产品吸附性能较低，其碘值一般在1000mg/g以下。
本发明的目的是提供一种制造活性炭的方法，特别是用添加了一定数量木质素的水煤浆制造活性炭的方法；该方法制作的产品吸附性能高，产品质量好，同时对生产中使用的原煤没有特殊的要求，这样扩大了生产活性炭的原料来源，并能够制造优质活性炭，与木质原料相比将降低生产成本。
本发明是这样实现的用煤制作水煤浆的过程中加入木质素，然后再进行酸预处理、干燥成型、炭化、活化、回收活化剂、漂洗、干燥、粉磨得到活性炭；本发明中，制水煤浆所用的煤与木质素的重量比为1∶0.1～3。具体地说，把煤磨碎成粉，过筛，将煤粉和木质素按比例称量后混合均匀，装入容器，加入水，搅拌后制成水煤浆，加入由同等重量的高氯酸和盐酸混合成的酸液，搅拌均匀后，放置，然后用水洗涤至中性、自然风干，再加入氢氧化钾混合，加入少量水，搅拌均匀，放入活化炉内活化、
炭化，在氮气保护下，按5～10℃/min的升温速度升温至摄氏700-900度并保温，冷却后，将活化产物破碎，加入盐酸浸泡，用水洗涤至中性，用烘箱烘干，磨细筛分，得活性炭产品；更加具体地说，可以这样生产(1)把煤磨碎成粉，过200目的筛子；(2)将煤粉和木质素按1∶0.1～3(重量比)的比例称重，装入容器；(3)加入8％的水，搅拌后制成水煤浆；(4)加入1∶1的37％的高氯酸和36.5％的盐酸，搅拌均匀后，放置24小时；(5)用水洗涤至pH为6后，自然风干；(6)按重量比1∶1加入氢氧化钾混合，加入少量水，搅拌均匀；(7)放入活化炉内活化炭化，在氮气保护下，按5～10℃/min的升温速度升温至800℃，保温1小时；(8)冷却后，将活化产物破碎，加入盐酸浸泡1小时；(9)用水洗涤至pH为6，用烘箱烘干，磨细筛分，得活性炭产品。
与现有技术相比，由于本发明对煤的品质没有特殊要求，可利用我国丰富的煤炭资源作原料，从而扩大了生产活性炭原料的来源，并由此降低活性炭的生产成本，加入木质素可以提高煤基活性炭的吸附性能，制得碘值可达1500mg/g以上的优质活性炭。
本发明的实施例1随机取2kg煤快，用PE-60×100颚式破碎机粗碎，再用OM-4H型球磨机对颗粒煤进行细磨，将煤粉过200目筛子，称取过筛后的煤粉100g，另外称取木质素45g，搅拌均匀，加入100mL水，制作水煤浆，将水煤浆放入烧杯中，加入盐酸(36.5％)15mL，高氯酸(37％)15mL，搅拌均匀后，放置24h，将上述酸处理后水煤浆用水洗涤至pH为6左右，用电热干燥箱将水烘干，称取上述烘干物10g，加入活化剂KOH10g，水6mL，搅拌均匀，转移至瓷舟中，将瓷舟放入不锈钢钢管中部，再将不锈钢钢管放入管式电炉内，在整个加热过程中通入工业氮气；打开氮气阀门，调节气体流量为1.0L/min，然后接通电源，用变压器调节电压，使管式电阻炉升温速度为8℃/min，当温度升至800℃时，保温30分钟，关闭电源，在氮气保护下冷却至室温，关闭氮气阀门，取出活性炭产品，放入烧杯中，加入稀盐酸溶液20mL，浸泡30分钟，用水洗涤至pH为6，干燥，得活性炭6.2g，将该方法制得的活性炭按GB/T7702.7-1997所示方法测定碘值，为1200mg/g。
本发明的实施例2随机取2kg煤快，用PE-60×100颚式破碎机粗碎，再用OM-4H型球磨机对颗粒煤进行细磨，将煤粉过200目筛子，称取过筛后煤粉60g，另外称取木质素140g，搅拌均匀，加入150mL水，制作水煤浆，将水煤浆放入烧杯中，加入盐酸(36.5％)20mL，高氯酸(37％)20mL，搅拌均匀后，放置24h，将上述酸处理后水煤浆用水洗涤至中性，用电热干燥箱将水烘干，称取上述烘干物10g，加入活化剂KOH10g，水6mL，搅拌均匀，转移至瓷舟中，将瓷舟放入不锈钢钢管中部，再将不锈钢钢管放入管式电炉内，在整个加热过程中通入工业氮气；打开氮气阀门，调节气体流量为1.0L/min，然后接通电源，用变压器调节电压，使管式电阻炉升温速度为5℃/min，当温度升至700℃时，保温30分钟，关闭电源，在氮气保护下冷却至室温，关闭氮气阀门，取出活性炭产品，放入烧杯中，加入稀盐酸溶液20mL，浸泡30分钟，用水洗涤至中性，干燥，用得活性炭5g，将该方法制得的活性炭按GB/T7702.7-1997所示方法测定碘值，为1320mg/g。
本发明的实施例3随机取2kg煤快，用PE-60×100颚式破碎机粗碎，再用OM-4H型球磨机对颗粒煤进行细磨，将煤粉过200目筛子，称取过筛后煤粉100g，另外称取木质素100g，搅拌均匀，加入150mL水，制作水煤浆，将水煤浆放入烧杯中，加入盐酸(36.5％)20mL，高氯酸(37％)20mL，搅拌均匀后，放置24h，将上述酸处理后水煤浆用水洗涤至pH为6左右，用电热干燥箱将水烘干，称取上述烘干物10g，加入活化剂KOH10g，水6mL，搅拌均匀，转移至瓷舟中，将瓷舟放入不锈钢钢管中部，再将不锈钢钢管放入管式电炉内，在整个加热过程中通入工业氮气打开氮气阀门，调节气体流量为1.0L/min，然后接通电源，用变压器调节电压，使管式电阻炉升温速度为8℃/min，当温度升至900℃时，保温60分钟，关闭电源，在氮气保护下冷却至室温，关闭氮气阀门，取出活性炭产品，放入烧杯中，加入稀盐酸溶液20mL，浸泡30分钟，用水洗涤至pH为6，干燥保存，得活性炭4.2g；将该方法制得的活性炭按GB/T7702.7-1997所示方法测定碘值，为1580mg/g。
权利要求
1.一种用水煤浆制造活性炭的方法，其特征在于用煤制作出水煤浆，在制作水煤浆的过程中加入木质素，然后再进行酸预处理、干燥成型、炭化、活化、回收活化剂、漂洗、干燥、粉磨得到活性炭。
2.权利要求1所述的用水煤浆制造活性炭的方法，其特征在于把煤磨碎成粉，过筛，将煤粉和木质素按比例称量后混合均匀，装入容器，加入水，搅拌后制成水煤浆，加入由同等重量的高氯酸和盐酸混合成的酸液，搅拌均匀后，放置，然后用水洗涤至中性、自然风干，再加入氢氧化钾混合，加入少量水，搅拌均匀，放入活化炉内活化、炭化，在氮气保护下，按5～10℃/min的升温速度升温至摄氏700-900度并保温，冷却后，将活化产物破碎，加入盐酸浸泡，用水洗涤至中性，用烘箱烘干，磨细筛分，得活性炭产品。
3.权利要求1、2所述的用水煤浆制造活性炭的方法，其特征在于制水煤浆所用的煤与木质素的重量比为1∶0.1～3。
全文摘要
本发明涉及用水煤浆制造活性炭的方法，本发明是这样实现的用煤制作水煤浆的过程中加入木质素，然后再进行酸预处理、干燥成型、炭化、活化、回收活化剂、漂洗、干燥、粉磨得到活性炭；与现有技术相比，由于本发明对煤的品质没有特殊要求，可利用我国丰富的煤炭资源作原料，从而扩大了生产活性炭原料的来源，并由此降低活性炭的生产成本，加入木质素可以提高煤基活性炭的吸附性能，制得碘值可达1500mg/g以上的优质活性炭。
文档编号C01B31/00GK1415539SQ02128039
公开日2003年5月7日 申请日期2002年12月12日 优先权日2002年12月12日
发明者肖仁贵, 曾祥钦, 李宜芳, 廖霞, 朱静 申请人:贵州工业大学