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焦粉的应用
- 2022-07-23-

焦粉是焦化过程中产生的副产品。由于其颗粒太小,在高炉内积聚时会造成气流不良,影响高炉料柱的正常运行,不能满足冶金焦的要求。由于焦粉含碳量高,内部孔隙发育,具有一定的强度,今年国内研究人员对焦粉的使用方法进行了广泛深入的研究。

焦粉制活性炭

活性炭是一种微孔结构发达、吸附能力强的炭材料。广泛应用于化工、食品加工、军事保护、环保工业等领域。活性炭的性能与其比表面积、微孔体积、孔径分布和化学成分有关。目前,木材和煤炭是我国工业制备活性炭的主要原料。近年来,由于能源紧张和国家对环境保护的重视,人们不断寻找制备活性炭的替代原料。焦粉是焦化工业的副产品。它具有固定碳含量高、挥发性低、灰分低、强度高、原料易得等特点。它是制备活性炭的优良材料。

目前,活性炭的制备主要是通过物理活化和化学活化处理焦粉。物理活化法要求原料在活化前必须碳化,然后在600~1200℃下活化。活化剂包括二氧化碳和水蒸汽等氧化性气体。气体氧化碳材料中的碳原子通过打开、扩大和产生新空气来形成多孔活性炭。化学活化是将原料与活化剂(碱金属、碱金属氢氧化物、无机盐和某些酸)按一定比例混合,浸泡一定时间,然后一步完成碳化和活化。

焦粉处理生化废水

吸附法是处理焦化废水的常用方法。由于焦粉内部孔隙发育,吸附性能良好,国内一些研究人员对焦粉处理焦化废水进行了研究。张用蒸汽活化焦粉吸附焦化厂生化废水。吸附后,废水的化学需氧量(COD)从233mg/L降至50mg/L,达到国家一级排放标准。刘等采用焦粉对焦化废水进行二次吸附处理,通过静态和动态连续实验研究了焦粉吸附焦化废水的适宜工艺条件。结果表明,经焦粉处理后的生化废水COD降至100mg/L以下,色度去除率可达60%以上,满足焦化企业回用的水质要求。

添加添加剂的焦粉成型

工艺焦粉没有附着力,所以通常通过添加粘合剂并压制来使用。焦粉添加剂有多种,所制焦炭的质量也不同。刘以腐植酸盐、淀粉废渣、煤泥、烧碱和膨润土的混合物为粘结剂,研究了添加剂的用量、焦粉的形成条件、型煤的形状和粒度以及干燥温度,并对型煤进行了测试。结果表明,焦粉型煤具有良好的强度和热稳定性,可用于人工造气。张用煤气发生炉生产的焦粉和焦油渣按一定比例混合成型,然后氧化炭化,制成气化成型焦。成型焦各项性能均达到气化焦标准,为工业化生产提供了理论依据。

用焦粉生产冶金焦

在焦化过程中,焦粉通常用作稀释剂。在炼焦过程中加入适量焦粉可以提高焦炭质量。由于国内炼焦煤资源日益短缺,为了扩大炼焦煤资源,降低配煤成本,许多焦化企业都在尝试将焦化焦粉作为配煤组分,以提高焦粉的经济效益。国内许多企业对焦粉的粒度和配比进行了研究。杨等在小焦炉试验的基础上进行了工业生产试验。结果表明,在常规顶装炼焦工艺条件下,添加3%~5%的焦粉代替贫煤炼焦是可行的。精制焦块度增加,交易率提高约3%。王等研究发现,焦粉炼焦对配煤镜质组最大反射率没有明显影响。然而,通过显微测量发现,大于0.2mm的焦粉颗粒在焦炭中是独立的,难以与其他组分熔合,形状保持不变;小于0.2mm的焦粉易被胶体包裹,有利于结焦。焦粉的合适配比为1.0%-1.7%,粒径范围小于3mm(占98%-100%),小于1mm(占78%-80%),小于0.2mm(占40%-50%)。


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