[发明专利]一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法

说明书

本发明涉及一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法，将炼焦过程除尘灰研磨后与提焦油后废料混合，再添加无烟煤、水和炼焦用焦煤，挤压混捏成型后，再经炭化、活化处理，得到活性炭产品。本发明以提取煤焦油后的焦化废料及炼焦过程除尘灰为原料，利用提焦油后废料的粘性和炼焦过程除尘灰的高含碳特性，经原料预处理、炭化、废碱溶液催化、烟道气活化等过程制取活性炭，实现了焦化生产废弃物的循环再利用。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法。

背景技术

目前焦化生产过程中，产生大量提焦油废料，为了降低废料污染，提焦油废料一般会回配至炼焦焦炉重新投入炼焦生产，但是由于提焦油废料具有一定粘度，用于回配提焦油废料的皮带很容易粘结焦油而造成故障，另外提焦油废料在高温下结焦性和粘结性与炼焦煤有一定差异，提焦油废料很容易出现混不均现象，因此在一定程度上也会影响焦炭的质量；大量的提焦油废料以废料形式回配至炼焦炉也降低了提焦油废料的利用价值。

目前工业环保标准日趋严格，炼焦生产工序的多个阶段都配加除尘装置以保证生产过程中污染物达标排放，但是收集的大量除尘灰作为生产废弃物仍无处排放，这些除尘灰的共同特点就是含有大量的碳，因此高碳含量的除尘灰直接被当做废料一定程度上也浪费了资源。工业生产中部分工业废液中的含有钠、钾等碱性物质，处理这部分废液工序繁琐、成本较高，另外大量工业生产中的外排烟道气(主要成分为水蒸气)直接排放至大气中，一方面不利于环境保护，同时也浪费了水资源。

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，环境保护已经越来越被重视。环保产业的兴起在一定程度上给活性炭的发展带来了新的契机。活性炭作为一种多孔炭材料，高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积使其成为吸附剂的首选材料之一，目前活性炭除了应用于空气净化和水净化之外，还被广泛应用在气体的精制、分离方面，其中就包括工业生产中氮氧化物和硫化物的脱除。

基于上述实际问题及化工企业发展需要，有必要研究利用一种或者多种焦化废料进行循环利用生产出活性炭产品，同时实现炼焦生产过程中多道工序废弃物附加值再利用，减少资源浪费，创造新价值。

发明内容

本发明提供了一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法，以提取煤焦油后的焦化废料及炼焦过程除尘灰为原料，利用提焦油后废料的粘性和炼焦过程除尘灰的高含碳特性，经原料预处理、炭化、废碱溶液催化、烟道气活化等过程制取活性炭，实现了焦化生产废弃物的循环再利用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法，包括如下步骤：

1)将炼焦过程除尘灰研磨至200目以下；

2)将除尘灰与提焦油后废料在60～80℃油浴中搅拌混合，得到高含碳量的废料-除尘灰混合物；废料-除尘灰混合物中的提焦油后废料与除尘灰的质量混合比为1：1.5～10；

3)向废料-除尘灰混合物中添加无烟煤、水和炼焦用焦煤，反复挤压混捏；废料-除尘灰混合物、水、无烟煤、焦煤的质量百分比为40％～70％：5％～20％：10％～40％：10％～45％；

4)将挤压混捏好的物料在5～20MPa压力下成型，自然干燥、风化5～24小时后，在700℃～900℃下进行炭化处理，炭化升温速率8～12℃/min，保温1～5小时；

5)将炭化后的物料与废碱溶液按1：1～5的固液比混合浸泡1～5小时，其中炭化后的物料以质量计算，废碱溶液以体积计算；再在800℃～950℃温度下通入烟道气进行活化处理，活化处理时间0.5～4h，将活化后的产物晾晒干燥后即得活性炭产品；

所述活性炭产品的碘吸附值为500～800mg/g，着火点＞450℃，脱硫值＞30mg/g，耐磨强度＞97％，耐压强度＞50kg，堆比重＞600g/L。