Способ получения углеродсодержащего материала для производства гранулированного активированного угля

 

Сущность изобретения: ископаемый уголь дробят, крошат, сушат, виброотбивают при 40 65°С в течение 12 15 мин, перемалывают, выделяют фракцию с размером частиц 5 10 мкм, смешивают ее с добавкой полукокса с размером частиц 1 5 мкм и выдерживают смесь в атмосфере, содержащей 3 5 об. кислорода, в течение 2,5 3,0 ч. 1 табл.

Изобретение относится к неорганической химии, в частности к способу получения углеродсодержащего материала для производства гранулированного угля.

Известен способ получения углеродсодержащего материала для производства гранулированного активированного угля, включающий дробление ископаемого угля, термообработку в среде воздуха при 120-170^оС в течение 2 и перемалывание.

Недостатками способа являются недостаточно высокие усадочная стойкость углеродсодержащего материала и прочность гранул активированного угля на его основе.

Цель изобретения повышение усадочной стойкости углеродсодержащего материала и прочности гранул активированного угля.

Цель достигается предлагаемым способом получения углеродсодержащего материала для производства гранулированного активированного угля, включающим дробление ископаемого угля, его крошение, сушку, виброотбивание при 40-65^оС в течение 12-15 мин, перемалывание, выделение фракции с размером частиц 5-10 мкм, смешивание ее с добавкой полукокса с размером частиц 1-5 мкм и выдерживание смеси в атмосфере, содержащей 3-5 об. кислорода в течение 2,5-3,0 ч.

П р и м е р 1. Для обеспечения получения требуемого углеродсодержащего материала провели дробление сырьевого ископаемого угля. Взятый уголь соответствовал ГОСТ 10355-96. Зольность угля была равна 6 мас. содержание рабочей влаги 10 мас. содержание общей серы 0,5 мас. выход летучих веществ 14-22 мас. размер кусков 13-30 мм. В результате дробления сырьевого угля получили технологический передел, составленный из кусков размером 5-20 мм. После дробления осуществили крошение, сушку и виброотбивание. В результате крошения получили технологический передел, составленный из крупинок размером 0,5-2,0 мм. В результате сушки получили технологический передел с 3-5% влагосодержанием. Сушку вели с использованием нагретого до 160-180^оС газообразного сушильного агента. Виброотбивание вели в условиях ограничения его по продолжительности и накладываемому температурному воздействию. В частности, продолжительность виброотбивания и поддерживаемую температуру установили соответствующими минимальным пределам в допустимых интервалах значений, а именно продолжительность виброотбивания установили равной 12 мин, температуру 40^оС. Далее произвели перемалывание, после чего осуществили выделение из технологического передела фракции с ограниченным размером частиц. В частности, размер частиц выделяемой фракции установили соответствующим минимальному пределу в допустимом интервале значений, а именно, равным 5 мкм. По завершении выделения необходимой фракции осуществили ее смешение как технологической основы с добавкой полукокса. Взятый полукокс соответствовал ГОСТ-5442-74. Его зольность была равна 7,2-12,0 мас. выход летучих веществ 4-12 мас. доля общей серы 0,5 мас. доля рабочей влаги 9,0 мас. доля минеральных примесей 0,8 мас. Добавку полукокса формировали из частиц ограниченного размера. В частности, размер частиц полукокса установили соответствующим минимальному пределу в допустимом интервале значений, а именно равным 1 мкм. Количество добавки было равным 40-44 мас. На завершающей стадии получения углеродсодержащего материала произвели выдерживание скомпонованной материальной смеси в технологически активной контактной атмосфере. Выдерживание вели в условиях ограничения его по продолжительности и содержанию присутствующего кислорода. В частности, продолжительность выдерживания и содержание присутствующего кислорода установили соответствующими минимальным пределам в допустимых интервалах значений, а именно продолжительность выдерживания установили равной 2,5 ч, содержание кислорода 3 об.

Для проведения испытаний полученного материала осуществили его переработку в гранулированный активированный уголь марок АГ-1, АГ-2 по ГОСТ 23988-80. В результате было установлено, что прочность на удар у гранул произведенного активного угля была 1073 г см/см². Прочность на истирание у этих же гранул составила 89 мас. У самого углеродсодержащего материала усадочная стойкость к термооплыванию и спеканию (по отношению к эталону при 600^оС) составляла 91 гравиметрич. Потребность в грануляционном связующем для подготавливаемых сырых заготовок гранул с 60 прочностью на истирание была 21 мас.

П р и м е р 2. Процесс вели аналогично примеру 1 за исключением того, что предусматривали соответствие максимальным значениям в допустимых интервалах величин продолжительности и температуры виброотбивания, размеров частиц основы материала и добавки полукокса, продолжительности выдерживания материальной смеси и содержания кислорода в контактной атмосфере. Так, продолжительность виброотбивания установили равной 15 мин, температуру отбивания 65^оС, размер частиц основы 10 мкм, размер частиц добавки равным 5 мкм, продолжительность выдерживания материальной смеси равной 3,0 ч, содержание кислорода в контактной атмосфере равным 5 об.

В результате было установлено, что прочность на удар у гранул произведенного активного угля была 1070 г см/см², прочность на истирание у этих же гранул была 89 мас. У самого углеродсодержащего материала усадочная стойкость составляла 90% гравиметрич. Потребность в грануляционном связующем была 20 мас.

П р и м е р 3. Процесс вели аналогично примеру 1 за исключением того, что предусматривали соответствия промежуточным значениям в допустимых интервалах величин продолжительности и температуры виброотбивания, размеров частиц основы материала и добавки полукокса, продолжительности выдерживания материальной смеси и содержания кислорода в контактной атмосфере. Так, продолжительность виброотбивания установили равной 13 мин, температуру отбивания 50^оС, размер частиц основы 8 мкм, размер частиц добавки 2 мкм, продолжительность выдерживания материальной смеси 2,8 ч, содержание кислорода в контактной атмосфере 4 об.

В результате было установлено, что прочность на удар у гранул произведенного активного угля была 1075 гсм/см², прочность на истирание у этих же гранул была 90 мас. У самого углеродсодержащего материала усадочная стойкость составляла 93% гравиметрич. потребность в грануляционном связующем 19 мас.

Полученные данные представлены в таблице.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, включающий дробление ископаемого угля, термообработку в кислородсодержащей среде и перемалывание, отличающийся тем, что после дробления последовательно осуществляют крошение, сушку, виброотбивание при 40 65^oС в течение 12 15 мин, перемалывание, выделение фракции с размером частиц 5 10 мкм, смешивание ее с добавкой полукокса с размером частиц 1 5 мкм и выдерживание смеси в атмосфере, содержащей 3 5 об. кислорода, в течение 2,5 3,0 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1