[发明专利]一种利用气化渣分选精炭制备活性炭的方法

说明书

本发明公开了一种利用气化渣分选精炭制备活性炭的方法，包括如下步骤：将精炭粉和低阶煤粉按照5:(0.25～1)质量比混合搅拌均匀形成混合粉料，按照混合粉料：固体氢氧化钾：高温煤焦油：水质量比1:(0.02～0.05):(0.30～0.40):(0.10～0.20)进行配料；先将固体氢氧化钾配制成水溶液，再与高温煤焦油和水依次加入混合粉料中，混捏均匀，形成煤膏；将煤膏再经过成型、陈化、炭化、活化制得活性炭产品。本发明通过调控精炭、低阶煤比例、氢氧化钾的用量等，使得制备的活性炭产品具有良好的介孔分布特征，适宜用于水处理净化吸附等领域。

技术领域

本发明属于煤化工固体废弃物综合利用领域，具体涉及一种利用气化渣分选精炭制备活性炭的方法及产品。

背景技术

煤炭的利用主要包括燃烧发电和煤化工清洁转化，我国煤化工行业发展迅速，其中煤气化是现代煤化工行业的龙头技术，是发展煤基化学品、煤基液体燃料、IGCC发电、多联产系统、制氢和燃料电池等过程工业的基础。

煤气化过程产生大量固体废弃物—气化渣，气化渣分为粗渣和细渣两类，粗渣为煤灰中的低熔点共熔物与水淬冷后形成碎块状玻璃体，由气化炉低灰渣锁斗排出，占气化渣总量的60～80％，其成分与锅炉灰渣相似，可同锅炉灰渣一并作为建材和道路桥梁等的掺混原料，但部分炉型或气化工艺产生的气化粗渣烧失量偏高，很大程度受到应用的限制；细渣是以飞灰形式随烟气排出，烟气通过洗涤净化沉淀后生成，占气化渣总量的20～40％，烧失量高达20～30％，不能直接用作建筑和道路材料，目前只能填埋或堆放，造成资源浪费，重金属的渗漏还会引起土壤和水体的污染。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种利用气化渣分选精炭制备活性炭的方法。

根据本发明实施例的利用气化渣分选精炭制备活性炭的方法，包括如下步骤：

(1)将精炭、低阶煤分别经过干燥、破碎、磨粉得到精炭粉和低阶煤粉；

(2)将精炭粉和低阶煤粉按照5:(0.25～1)质量比混合搅拌均匀形成混合粉料，按照混合粉料：固体氢氧化钾：高温煤焦油：水质量比1:(0.02～0.05):(0.30～0.40):(0.10～0.20)进行配料；先将固体氢氧化钾配制成水溶液，再与高温煤焦油和水依次加入混合粉料中，混捏均匀，形成煤膏；

(3)将煤膏再经过成型、陈化、炭化、活化制得活性炭产品。

本发明实施例以煤化工典型的固废气化渣经过分选技术获得的有机残炭富集物-精炭为原料，针对精炭与其他活性炭制备原料截然不同的独特的化学结构特征，通过调控精炭、低阶煤比例、氢氧化钾的用量等，使得制备的活性炭产品具有良好的介孔分布特征，适宜用于水处理净化吸附等领域。

在一些实施例中，精炭为灰分≤20％的精炭。本发明实施例中所述的气化渣分选精炭是对煤气化产生的煤气化渣中的炭进行回收制备得到，灰分≤20％的精炭可以采用本领域通用的常规方法获得，包括但不限于浮选法、重选法、燃烧法、电选法等。优选地，可以采用浮选法。

优选地，精炭为灰分≤15％的精炭。

在一些实施例中，低阶煤为褐煤、长焰煤中的一种或两种的组合。

在一些实施例中，低阶煤为灰分≤10％的低阶煤。

在一些实施例中，精炭粉粒径0.084mm，低阶煤粉粒径0.084mm。

在一些实施例中，精炭粉和低阶煤粉的质量比为：5:(0.5～1)。

在一些实施例中，高温煤焦油的沥青含量55％～65％，水分≤4％。