一种利用半焦制备活性炭的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106587056A(43)申请公布日2017.04.26(21)申请号201611270560.4(22)申请日2016.12.30(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号(72)发明人朱德庆潘建郭正启李启厚李紫云师本敬梁钟仁薛钰霄徐孟杰刘新奇田红宇鲁胜虎(74)专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人魏娟(51)Int.Cl.C01B32/342(2017.01)C21B13/00(2006.01)B22F9/20(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种利用半焦制备活性炭的方法(57)摘要本发明提供了一种利用半焦制备活性炭的方法，以市场上销售的半焦粒为原料，与经过预热的金属氧化物源球团混合，并一同加入回转窑一步进行半焦的炭化和活化，利用金属氧化物促进和强化炭化和活化反应。半焦与铁矿氧化球团的质量比控制在2.5∶1～5.5∶1，窑内温度控制在850～1100℃，物料在窑内停留时间为1小时～4小时。然后经冷却、干式磁选、筛分，得到活性炭粒(5～15mm)，活性炭产品产率为60-80％，活性炭产品粒径5～15mm占78.4～81.2％，比表面积220-310cm2/g，孔容0.22-0.25cm3/g，灰份8.0～9.8％，碘吸附量520～630mg/g，抗压强度1210～1380N/cm2。活性炭产品质量明显优于商品活性炭。同时副产少量金属化物料。金属化物料的金属化率为92.1～95.0％，铁品位为88.6～89.2％。CN106587056ACN106587056A权利要求书1/1页1.一种利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，将质量比为2.5∶1～5.5∶1的半焦、金属氧化物源在850～1100℃下焙烧，随后再经分离、筛分制得活性炭。2.如权利要求1所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的金属氧化物源为铁、铬、锰、钴、镍、钒、钛中至少一种金属的氧化物，和/或包含所述氧化物中至少一种的矿石。3.如权利要求2所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的金属氧化物源为含Fe2O3、Fe3O4、氧化锰、氧化钒、氧化钛、氧化镍、氧化钴、氧化铬等至少一种的矿石。4.如权利要求1～3任一项所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的金属氧化物源为铁的氧化物和/或包含铁的氧化物的矿石。5.如权利要求4所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的金属氧化物源为赤铁矿、磁铁矿、高铁锰矿、钒钛磁铁矿、钛铁矿、红土镍矿、铬铁矿中的至少一种。6.如权利要求1所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，焙烧处理时间为1～4h。7.如权利要求1或6所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的金属氧化物源焙烧前预热至400℃～900℃。8.如权利要求7所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，焙烧副产的金属化物料在氧化气氛下预热，随后将预热产物循环套用至焙烧过程。9.如权利要求1所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的金属氧化物源选取金属氧化物源的球团；所述的金属氧化物源的球团的粒径为5～16mm。10.如权利要求1所述的利用半焦制备活性炭的方法，其特征在于，所述的半焦粒度为5～20mm。2CN106587056A说明书1/7页一种利用半焦制备活性炭的方法技术领域[0001]本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种利用半焦和金属氧化物源制备活性炭的方法。背景技术[0002]钢铁工业是我国重要的基础产业，但也是工业污染的大户之一，钢铁行业SO2排放总量为200万吨，占当年全国SO2排放总量的9.4％；钢铁行业NOX排放总量为54万吨，占当年全国NOX排放总量的2.3％。烧结是钢铁生产的重要工序之一，烧结厂SO2排放量占钢铁企业SO2排放总量的40％～60％，NOX排放量占钢铁企业NOX排放总量的48％左右。因此，严格控制烧结生产工艺中SO2和NOX排放量是一项十分迫切的任务。活性炭法是实现同时脱硫脱硝的主要工艺之一，太原钢铁有限公司及宝钢湛江钢铁在450m2烧结机上采用活性炭法对烟气进行脱硫脱硝，脱硫率达95％以上，单级活性炭脱硝的脱硝率为40％左右。活性炭法脱硫工艺成熟，脱硫率高，但存在投资大，脱硝率低，活性炭价格相对较高，活性炭因其机械强度低而损耗高，运行费用较高等不足。[0003]活性炭一般是以优质煤或果壳为原料，经过加工成型、炭化、活化等工艺过程制成的一种多孔性炭素物质。它具有一定的机械强度，很大的比表面积和极强的吸附性能。能脱色、脱臭、脱硫、脱苯，还能选择性地脱除液相或气相中某些化学杂质和机械杂质。也能吸附某些催化剂，使化学反应速度大大加快，是良好的催化