Способ получения гранулированного активного угля Советский патент 1993 года по МПК C01B31/08 

Изобретение относится к способу получения гранулированного активного угля и может быть использовано для очистки газов и жидкостей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем смешивание измельченного каменноугольного сырья и смоляного связующего, гранулирование смеси, карбонизацию гранул и их активацию, согласно изобретению, перед карбонизацией гранулы охлаждают, карбонизацию осуществляют сначала со скоростью нагревания 10-25°С/мин в течение 12-24 мин, а затем со скоростью нагревания 2-5°С/мин до температуры 450-650°С, и активацию ведут до суммарного объема пор 0,6-0,9 см3/г.

Отличие предложенного способа состоит в том, что перед карбонизацией гранулы охлаждают, карбонизацию осуществляют сначала со скоростью нагревания 10- 25°С/мин в течение 12--24 мин. а затем со

скоростью 2-5°С/мин до температуры 450- 650°С, а активацию ведут до суммарного объема пор 0,6-0,9 см3/г.

Охлаждение сырых гранул перед карбонизацией позволяет за счет интенсивного протекания реакций полимеризации и поликонденсации между частицами углеродсо- держащего сырья и смолы создать заготовку, которая благоприятствует формированию крупных микропор при последующих карбонизации и активации. Высокая скорость нагревания в начале карбонизации позволяет стабилизировать и развить требуемую структуру крупных микропор, не позволяя кристаллитам уплотниться и тем самым образовать тонкие микропоры, характерные для сорбции газов и паров, обычно создаваемые: при скорости нагревания 3-10°С/мин. Однако длительность воздействия высокой скорости нагревания должна быть ограничена, чтобы не начался обратСП

с

00 CJ

о to

00 00

со

ный процесс разрушения микропористой структуры.

Способ осуществляют следующим образом.

Измельченное каменноугольное сырье дозируют в смеситель непрерывного действия, куда одновременно вводят смоляное связующее, Компоненты перемешивают в смесителе при 30-60°С до образования однородной пасты, которую гранулируют через фильеры с диаметром отверстий 1,0-3,5 мм при температуре 60-100°С. Сырые гранулы охлаждают в потоке воздуха до комнатной температуры (15-25°С) и подают в барабан вращающейся печи карбонизации. При карбонизации сначала скорость нагревания поддерживают равной 10-25°С/мин в течение 12-24 мин за счет горения летучих веществ w поддержания факела пламени по длине печи, а затем поддерживают скорость нагревания 2-5°С/мин до достижения температуры 450-650°С. Активацию осуществляют при 850-950°С во вращающейся или шахтной печи смесью водяного пара и углекислого газа до суммарного объема пор 0,6- 0,9-см3/г.

П р и м е р 1. Берут 3,5 кг каменного угля марки СС(ГОСТ 10355-76) и 3,5 кг каменноугольного полукокса длиннопламенного марки Д (ГОСТ 5442-74), измельченных в шаровой мельнице до размеров частиц 5-90 мкм и смешивают их с 3,0 кг лесохимической смолы (ТУ 13-4000-77-160-84) и 5,0 л воды. Процесс смешения осуществляют при температуре 50°С в течение 12-15 мин. Затем пасту подают в загрузочную камеру шнеко- вого пресса и осуществляют грануляцию при температуре 80°С и давлении 90 кг/см2 через фильеры с диаметром отверстий 1,7 мм. Выходящие из пресса гранулы охлаждают потоком воздуха на транспортерной ленте до 20-25°С в течение 15 мин и затем подают на карбонизацию во вращающуюся печь в потоке углекислого газа (расход 10 л/мин). Карбонизацию ведут сначала со скоростью нагревания 20°С/мин в течение 15 мин, а затем со скоростью нагревания 4°С/мин до температуры 550°С. Активацию проводят во вращающейся печи при 900°С

0

5

0

5

0

5

0

5

0

смесью углекислого газа (расход 3 л/мин) и водяного пара (расход 2 л/мин) в течение 280 мин до достижения суммарного объема пор 0,8 см /г. Затем выделяют фракцию 1,5-2,0 мм и проводят определение адсорбционной способности полученного активного угля по золоту из цианистого раствора при исходной концентрации золота 10 мл/л. Адсорбционная способность полученного активного угля по золоту составляет 20,8 мл /г.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1 за исключением того, что карбонизацию осуществляют сначала со скоростью нагревания 10°С/мин в течение 12 мин, а затем со скоростью нагревания 2°С/мин до температуры 450°С, а активацию ведут до суммарносм3го обьема пор 0,6 . Адсорбционная

способность полученного активного угля по золоту составляет 19,9 мг/г.

П р и м е р 3. Аналогичен примеру 1 за исключением того, что карбонизацию осуществляют сначала со скоростью нагревания 25°С/мин в течение 24 мин, а затем со скоростью нагревания 5°С/мин до температуры 650°С, а активацию ведут до суммарного объема пор 0,9 см 3/г, Адсорбционная способность полученного активного угля по золоту составляет 19,7 м г/г.

Адсорбционная способность по золоту активного угля полученного по прототипу составляет 14 мг/г.

Формула изобретения

Способ получения гранулированного активного угля, включающий смешивание измельченного каменноугольного сырья и смоляного связующего, гранулирование смеси, карбонизацию гранул и их активацию, отличающийся тем, что, с целью повышения адсорбционной способности угля по золоту при извлечении его из цианистых растворов, перед карбонизацией гранулы охлаждают до комнатной температуры,.карбонизацию осуществляют сначала со скоростью нагревания 10-25 °С/мин в течение 12-24 мин, затем со скоростью нагревания 2-5 °С/мин до температуры 450- 650°С, а активацию ведут до суммарного объема пор 0,6-0,9 см3/г.

Сущность изобретения: гранулированный активный уголь получают смешиванием измельченного каменноугольного сырья и смоляного связующего, гранулированием смеси, охлаждением гранул, их карбонизацией сначала со скоростью нагревания 10- 25°С/мин. в течение 12-24 мин., затем со скоростью нагревания 2-5°С/мин. до температуры 450-650°С и активацией до суммарного объема пор 0,6-0,9 см /г.