文｜汇锦数能-掌上煤焦

焦粉是炼焦过程中产生的副产物，由于其颗粒过小，在高炉内堆积时会引起空气流动不顺畅，影响高炉内部料柱的正常顺行，不能满足冶金焦炭的要求。因为焦粉拥有含碳量高、内部空隙发达、有一定的强度等性质，近年来国内科研工作者围绕如何利用焦粉展开了广泛而深入的研究。

# 焦粉制活性炭

活性炭是一种微孔结构发达，有很强的吸附能力的碳素材料，被广泛应用于化工、食品加工、军事防护和环保工业等各个领域。活性炭的性能与其比表面积、微孔容积、孔径分布及化学构成有关。目前我国工业制备活性炭的主要原料为木和煤。近年来，由于能源的日趋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。焦粉是炼焦工业的副产品，其固定碳含量高，挥发分和灰分低，并且强度高，原料容易获得，是制备活性炭的优良材料。

目前主要通过物理活化和化学活化两种方法处理焦粉来制得活性炭。物理活化法是要求原料在活化之前必须先进行炭化，之后在600～1200℃下进行活化，活化剂包括CO2、水蒸气等氧化性气体，利用气体的氧化性氧化碳材料内部的碳原子，通过开孔、扩孔和造新空等作用而形成孔隙发达的活性炭。化学活化是指将原料与活化剂(碱金属及碱金属的氢氧化物、无机盐和一些酸类)按照一定比例混合后，浸渍一定时间，之后炭化与活化步骤一步完成。

# 焦粉处理生化废水

吸附法是一种用来处理焦化废水的常用方法。由于焦粉的内部空隙发达，吸附性能良好，所以国内部分研究工作者开展了焦粉处理焦化废水的研究。张劲勇采用经过水蒸气活化过的焦粉吸附焦化厂生化废水，经过吸附之后，废水的化学需氧量(COD)由233mg／L降至50mg／L，达到了国家一级排放标准。刘宪等利用焦粉对焦化废水进行二次吸附处理，利用静态和动态连续实验的方法对焦粉吸附焦化废水的合适工艺条件进行了研究。研究结果表明，经过焦粉深度处理的生化废水，COD降低至100mg／L以下，色度去除率可以达到60％以上，达到了焦化企业回用水质要求。

# 焦粉配添加剂成型

工艺焦粉自身没有黏结性，通常对其添加黏结剂对其压制成型来使用。焦粉添加剂的种类比较多，所制成的焦炭质量也不尽相同。刘宝山采用腐植酸盐、淀粉废渣、煤泥、火碱和膨润土的配合剂作为黏结剂，对添加剂用量、焦粉的成型条件、型球的形状和粒度、烘干温度进行了研究，并对制成的型球进行了试烧，结果表明所制成的焦粉型球具有良好的强度及热稳定性，可以用来人工发生煤气。张立其利用焦粉与煤气发生炉产生的焦油渣按照一定比例混合、成型，之后进行氧化、炭化制成了气化用的型焦，该型焦的各项性能都达到了气化焦的标准，为工业生产提供了理论基础。

# 焦粉生产冶金焦炭

焦粉在炼焦过程中通常作为一种瘦化剂来使用，在炼焦过程中添加适当的焦粉可以提高焦炭的质量。由于国内炼焦煤资源日益紧张，为了扩大炼焦煤资源，降低配煤成本，很多焦化企业都尝试着将焦粉作为一种配煤组分来炼焦，提高焦粉的经济效益。

国内的很多企业针对配入焦粉的粒度及配比进行了研究。杨明平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％的焦粉来替代瘦煤炼焦是可行的，炼制的焦炭块度增加，成交率提高了3％左右。王大力等通过研究发现，配入焦粉炼焦对配合煤的镜质组最大反射率影响不明显。但是通过显微测定发现，大于0.2mm的焦粉颗粒在焦炭中是独立的，与其他组分融合困难，形状不变；而小于0.2mm的焦粉容易被胶质体包裹，有利成焦。焦粉的最佳配比为1.0％～1.7％，最佳粒度范围为小于3mm占98％～100％，小于1mm占78％～80％，小于0.2mm占40％～50％。

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