晉城超純無煙煤制備高比表面積活性炭的試驗(yàn)研究.pdf

1、高比表面積活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和超強(qiáng)的吸附性能，不但可以替代普通活性炭，還廣泛用作雙層電容器的電極材料、催化劑載體、氣體分離和天然氣儲(chǔ)存材料等。以煤為原料來制備高比表面積活性炭不僅可以克服原料的限制，而且可以降低成本，提高產(chǎn)品的性能。但從國(guó)內(nèi)高比表面積活性炭的實(shí)際生產(chǎn)情況來看，目前所用原煤大都為低牌號(hào)煙煤和寧夏低變質(zhì)無煙煤等。低牌號(hào)煙煤制備的顆粒活性炭存在強(qiáng)度差、易粉化等缺陷；寧夏低變質(zhì)無煙煤已劃歸保護(hù)性開采。可見，擴(kuò)大煤質(zhì)活性炭的

2、資源，尤其是擴(kuò)大用于制備顆?；钚蕴康臒o煙煤資源是今后活性炭工業(yè)所面臨的一大問題。晉城無煙煤屬于中等變質(zhì)程度無煙煤，具有含碳量高、揮發(fā)分低、密度高、燃點(diǎn)高等特點(diǎn)，其豐富的儲(chǔ)量和產(chǎn)量為活性炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了得天獨(dú)厚的條件。
　　 本文以晉城無煙煤為原料，首先采用浮選和化學(xué)脫灰法制備超純煤，再以超純無煙煤為原料制備高比表面積顆?；钚蕴?。分別探討了原煤破碎粒度、浮選劑（煤油）及起泡劑（仲辛醇）用量以及攪拌強(qiáng)度對(duì)浮選效果的影響；混合酸濃度

3、、固液比、酸液浸泡溫度和浸泡時(shí)間等因素對(duì)化學(xué)脫灰效果的影響；灰分、活化方法(CO2、水蒸氣法和KOH法)、活化溫度和時(shí)間對(duì)活性炭吸附性能的影響。并采用低溫N2吸附、X射線衍射 (XRD)、傅里葉紅外吸收光譜(FTIR)以及掃描電鏡(SEM)等現(xiàn)代檢測(cè)手段，對(duì)最佳條件下制備活性炭的比表面積、孔徑大小和分布以及結(jié)構(gòu)和形貌等特征進(jìn)行了表征。
　　 研究結(jié)果表明：原煤破碎粒級(jí)為0.125mm～0.074mm，捕收劑煤油用量為500g/t

4、，起泡劑仲辛醇用量為100g/t，浮選攪拌速度為1800r/min，礦漿濃度為40g/L時(shí)，浮選效果最佳，原煤灰分可由浮選前的12％降低為5.69％?；瘜W(xué)脫灰時(shí)，在混合酸濃度為3％HCl、10％HF，固液比1:5，浸泡時(shí)間為8h，浸泡溫度90℃的條件下，可將浮選煤灰分由5.69％降到0.8％左右，達(dá)到了超純煤的指標(biāo)要求。采用KOH活化法，在堿炭比5：1，溫度800℃，活化時(shí)間為1h的條件下，制備的活性炭吸附效果最好，其微孔發(fā)達(dá)，BET比