本發(fā)明涉及固體吸附材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低砷煤質(zhì)活性炭的制備方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，發(fā)生在貴州獨(dú)山縣、湖南辰溪縣、廣西河池、云南陽(yáng)宗海、河南大沙河以及山東和江西交界處的分洪道的砷污染事件，給污染區(qū)周邊及下游群眾造成飲水危機(jī)，危害公眾健康并導(dǎo)致部分人群砷中毒，同時(shí)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重后果，造成了極壞的社會(huì)影響。砷及其化合物被廣泛應(yīng)用于金屬冶煉和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，在生產(chǎn)加工過(guò)程中產(chǎn)生大量的含砷廢水、廢渣和廢氣未經(jīng)處理違規(guī)排放，嚴(yán)重污染了環(huán)境；人體攝入過(guò)量的砷，可導(dǎo)致數(shù)天或數(shù)小時(shí)內(nèi)死亡。目前，世界衛(wèi)生組織已將砷污染列為首位。

煤質(zhì)活性炭通常作為水處理、食品、醫(yī)療加工等方面的固體吸附劑，但煤中砷元素含量在876.3～8300g/t，主要以硅酸鹽結(jié)合態(tài)(灰份組成)、硫化物結(jié)合態(tài)和復(fù)雜難溶有機(jī)結(jié)合態(tài)存在于煤中。市場(chǎng)上的煤質(zhì)活性炭中砷元素含量高，約為2.0～7.55g/t，在應(yīng)用過(guò)程中不能有效吸附砷元素，且砷元素含量大于5g/t時(shí)，會(huì)造成砷元素的二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低砷煤質(zhì)活性炭的制備方法，采用本發(fā)明提供的方法制備得到的煤質(zhì)活性炭砷含量可降至1.03mg/kg，能夠有效吸附砷元素，避免二次污染。

本發(fā)明提供了一種低砷煤質(zhì)活性炭的制備方法，包括以下步驟：

(1)將第一煤種和第二煤種分別進(jìn)行浮選，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所述第一煤種的灰分＜3.5wt.％，揮發(fā)分的含量為31～36wt.％，且粘結(jié)指數(shù)為0.5～2.5；所述第二煤種的灰分＜2.5wt.％，揮發(fā)分的含量為27～30wt.％，且粘結(jié)指數(shù)≤1；所述第一煤種和第二煤種浮選所用重液的密度獨(dú)立地為1.40g·cm^-3；

(2)將所述第一煤種浮煤和第二煤種浮煤混合，得到混合煤種；

(3)將所述混合煤種磨粉后，依次進(jìn)行壓塊、炭化、活化和洗滌，得到低砷煤質(zhì)活性炭。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的質(zhì)量比為1.5～9:1。

優(yōu)選的，所述炭化包括初步炭化和深度炭化。

優(yōu)選的，所述初步炭化的壓力為96～100kpa，初步炭化的溫度為200～300℃，初步炭化的時(shí)間為0.5～1.5h；升溫至所述初步炭化的溫度的升溫速率為3～5℃/min。

優(yōu)選的，所述深度炭化的壓力為96～100kpa，深度炭化的溫度為450～550℃，深度炭化的時(shí)間為2.5～4h；升溫至所述深度炭化的溫度的升溫速率為3～5℃/min。

優(yōu)選的，所述活化包括初步活化和深度活化。

優(yōu)選的，所述初步活化的壓力優(yōu)選為101.375～101.435kpa；所述初步活化的溫度優(yōu)選為650～850℃；所述初步活化的時(shí)間優(yōu)選為2～4.5h。

優(yōu)選的，所述深度活化在水蒸汽和煙氣的混合氣體中進(jìn)行，深度活化的壓力為101.375～101.435kpa；深度活化的溫度為850～950℃，深度活化的時(shí)間為55～70h。

優(yōu)選的，所述水蒸汽與煙氣的體積比為1～2.5:1。

優(yōu)選的，所述洗滌依次包括堿洗和水蒸汽加熱洗滌。

本發(fā)明提供了一種低砷煤質(zhì)活性炭的制備方法，將第一煤種和第二煤種分別進(jìn)行浮選，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所述第一煤種的灰分＜3.5wt.％，揮發(fā)分的含量為31～36wt.％，且粘結(jié)指數(shù)為0.5～2.5；所述第二煤種的灰分＜2.5wt.％，揮發(fā)分的含量為27～30wt.％，且粘結(jié)指數(shù)≤1；所述第一煤種和第二煤種浮選所用重液的密度獨(dú)立地為1.40g·cm^-3；將所得第一煤種浮煤和第二煤種浮煤混合，得到混合煤種；將所述混合煤種磨粉后，依次進(jìn)行壓塊、炭化、活化和洗滌，得到低砷煤質(zhì)活性炭。本發(fā)明通過(guò)對(duì)煤種進(jìn)行浮選，去除50～90％的硅酸鹽結(jié)合態(tài)砷，然后通過(guò)活化將煤種的硫化物結(jié)合態(tài)砷燒失揮發(fā)，同時(shí)將復(fù)雜難溶有機(jī)結(jié)合態(tài)砷轉(zhuǎn)化為灰分，經(jīng)洗滌將活性炭?jī)?nèi)部的化為灰分的砷元素去除。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明所提供的制備方法得到的煤質(zhì)活性炭的砷含量為1.03～1.29mg/kg，比表面積為1109～1182m²/g，灰分的質(zhì)量百分含量為2.31～3.11％，且將其用于吸附廢水中的砷時(shí)，隨吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，廢水中的砷含量始終呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，而普通活性炭在同樣的條件下對(duì)廢水中的砷進(jìn)行吸附時(shí)，廢水中的砷含量先下降后增大，出現(xiàn)了二次污染的現(xiàn)象。此外，本申請(qǐng)所提供的制備方法所得煤質(zhì)活性炭還具有優(yōu)異的力學(xué)性能，機(jī)械強(qiáng)度可達(dá)96％以上，球盤(pán)硬度可達(dá)92％以上，耐磨值可達(dá)80％以上。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供了一種低砷煤質(zhì)活性炭的制備方法，包括以下步驟：

(1)將第一煤種和第二煤種分別進(jìn)行浮選，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所述第一煤種的灰分＜3.5wt.％，揮發(fā)分的含量為31～36wt.％，且粘結(jié)指數(shù)為0.5～2.5；所述第二煤種的灰分＜2.5wt.％，揮發(fā)分的含量為27～30wt.％，且粘結(jié)指數(shù)≤1；所述第一煤種和第二煤種浮選所用重液的密度獨(dú)立地為1.40g·cm^-3；

(2)將所述第一煤種浮煤和第二煤種浮煤混合，得到混合煤種；

(3)將所述混合煤種磨粉后，依次進(jìn)行壓塊、炭化、活化和洗滌，得到低砷煤質(zhì)活性炭。

本發(fā)明將第一煤種和第二煤種分別進(jìn)行浮選，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所述第一煤種的灰分＜3.5wt.％，揮發(fā)分的含量為31～36wt.％，且粘結(jié)指數(shù)為0.5～2.5；所述第二煤種的灰分＜2.5wt.％，揮發(fā)分的含量為27～30wt.％，且粘結(jié)指數(shù)≤1；所述第一煤種和第二煤種浮選所用重液的密度獨(dú)立地為1.40g·cm^-3。在本發(fā)明中，所述浮選可將50～90％的硅酸鹽結(jié)合態(tài)的砷去除。

本發(fā)明對(duì)所述重液的種類沒(méi)有特殊要求，可以是有機(jī)溶液，也可以是氯化鋅水溶液，本發(fā)明優(yōu)選以氯化鋅水溶液為重液，所述氯化鋅水溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為39％。

將第一煤種和第二煤種分別進(jìn)行浮選前，本發(fā)明優(yōu)選將第一煤種和/或第二煤種進(jìn)行破碎，得到第一籽煤和/或第二籽煤，所述第一籽煤和第二籽煤的粒度優(yōu)選獨(dú)立地為3～10mm，更優(yōu)選7～9mm。本發(fā)明對(duì)所述破碎的方式?jīng)]有特殊的要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的破碎方式即可。本發(fā)明優(yōu)選采用西蒙斯圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎。

完成所述破碎后，本發(fā)明優(yōu)選將所述破碎的產(chǎn)物進(jìn)行去石，得到第一籽煤和/或第二籽煤。在本發(fā)明中，所述第一籽煤和/或第二籽煤的比重獨(dú)立地為0.8～1g/cm³。本發(fā)明對(duì)所述去石的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的去石方式即可。本發(fā)明優(yōu)選采用tqsf重力分級(jí)去石機(jī)進(jìn)行去石。

浮選完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述浮選的產(chǎn)物分別依次進(jìn)行水洗、干燥，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤。本發(fā)明對(duì)所述水洗的方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)⒅匾撼ゼ纯伞?/p>

在本發(fā)明中，所述第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的含水量獨(dú)立地優(yōu)選為5～10wt.％，更優(yōu)選為6～8wt.％。在本發(fā)明中，所述含水量有利于后續(xù)的磨粉和壓塊。本發(fā)明對(duì)所述干燥的方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)⒌谝幻悍N浮煤和第二煤種浮煤干燥至所需的含水量即可，本發(fā)明優(yōu)選采用φ1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐對(duì)所述水洗的產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中，所述干燥的壓力優(yōu)選為96～100kpa。在本發(fā)明中，所述干燥的溫度優(yōu)選為200～450℃，更優(yōu)選300～400℃。

得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤后，本發(fā)明將所述第一煤種浮煤和第二煤種浮煤混合，得到混合煤種。在本發(fā)明中，所述第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的混合可保證產(chǎn)品具有良好的強(qiáng)度和耐磨性。在本發(fā)明中，所述第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的質(zhì)量比優(yōu)選為1.5～9:1，更優(yōu)選4～6:1。本發(fā)明對(duì)混合的方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)烧呋旌霞纯?，在本發(fā)明實(shí)施例中，具體采用自動(dòng)給料控制配比的方式進(jìn)行混合。

得到混合煤種后，本發(fā)明將所述混合煤種進(jìn)行磨粉。在本發(fā)明中，所述磨粉得到的粉料粒徑優(yōu)選為≤75μm。本發(fā)明對(duì)磨粉的具體方式?jīng)]有特殊要求，能夠得到粒徑≤75μm的粉料即可。在本發(fā)明中，優(yōu)選采用ygm高壓懸輥磨粉機(jī)磨粉。

完成所述磨粉后，本發(fā)明將所述磨粉得到的粉料進(jìn)行壓塊，得到壓塊料。在本發(fā)明中，所述壓塊使碳原子之間的連接發(fā)生重組，有利于后續(xù)的炭化和活化過(guò)程進(jìn)行。在本發(fā)明中，所述壓塊料的強(qiáng)度優(yōu)選大于96％，更優(yōu)選大于97.5％。本發(fā)明對(duì)所述壓塊料的形狀沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域常用的形狀即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述壓塊料優(yōu)選為長(zhǎng)半軸為7～9mm，短半軸為5～6mm的橢球型壓塊料。

本發(fā)明對(duì)壓塊的具體方式?jīng)]有特殊要求，能夠得到所需強(qiáng)度的壓塊料即可。在本發(fā)明中，優(yōu)選采用wz-500型干法輥式壓塊機(jī)。在本發(fā)明中，所述壓塊的壓力優(yōu)選為22～30mpa，更優(yōu)選為25～28mpa。在本發(fā)明中，所述壓塊采用的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為15～50hz，更優(yōu)選為25～35hz。

壓塊完成后，本發(fā)明將得到的壓塊料進(jìn)行炭化，得到炭化料。在本發(fā)明中，所述炭化將壓塊料內(nèi)的硫化物燃燒，并起到初步造孔的作用，為后續(xù)活化過(guò)程中活性炭的擴(kuò)孔提供通道。在本發(fā)明中，所述炭化優(yōu)選包括初步炭化和深度炭化。

在本發(fā)明中，所述初步炭化的壓力優(yōu)選為96～100kpa，更優(yōu)選為98～99kpa；所述初步炭化的溫度優(yōu)選為200～300℃，更優(yōu)選為240～260℃；所述初步炭化的時(shí)間優(yōu)選為0.5～1.5h，更優(yōu)選為1～1.2h；升溫至所述初步炭化的溫度的升溫速率優(yōu)選為3～5℃/min。

在本發(fā)明中，所述初步炭化完成后優(yōu)選直接升溫至深度炭化的溫度。在本發(fā)明中，所述深度炭化的壓力優(yōu)選為96～100kpa，更優(yōu)選為98～99kpa；所述深度炭化的溫度優(yōu)選為400～550℃，更優(yōu)選為450～500℃；所述深度炭化的時(shí)間優(yōu)選為2.5～4h，更優(yōu)選為3～3.5h；升溫至所述深度炭化的溫度的升溫速率優(yōu)選為為3～5℃。

得到炭化料后，本發(fā)明將所述炭化料進(jìn)行活化，得到活化料。在本發(fā)明中，所述活化過(guò)程將煤種的硫化物結(jié)合態(tài)砷元素?zé)]發(fā)，復(fù)雜難溶有機(jī)結(jié)合態(tài)砷元素?zé)Щ遥瑫r(shí)進(jìn)行造孔。在本發(fā)明中，所述活化料的灰分含量?jī)?yōu)選為6.5～9.25wt.％，更優(yōu)選為8～9wt.％。本發(fā)明對(duì)活化所用的設(shè)備沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的活化設(shè)備即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，具體采用斯利普活化爐進(jìn)行所述活化。在本發(fā)明中，所述活化優(yōu)選包括初步活化和深度活化。

在本發(fā)明中，所述初步活化優(yōu)選在水蒸汽氛圍中進(jìn)行；所述初步活化的壓力優(yōu)選為101.375kpa～101.435kpa，更優(yōu)選101.385～101.425kpa；所述初步活化的溫度優(yōu)選為650～850℃，更優(yōu)選為700～750℃；所述初步活化的時(shí)間優(yōu)選為2～4.5h，更優(yōu)選3～4h。

在本發(fā)明中，所述初步活化完成后，優(yōu)選直接將氣體氛圍進(jìn)行替換后進(jìn)行深度活化。在本發(fā)明中，所述深度活化的壓力優(yōu)選為101.375kpa～101.435kpa，更優(yōu)選更優(yōu)選101.385～101.425kpa；所述深度活化的溫度優(yōu)選為850～950℃，更優(yōu)選為900～940℃；所述深度活化的時(shí)間優(yōu)選為55～70h，更優(yōu)選為60～65h。

在本發(fā)明中，所述深度活化優(yōu)選在水蒸汽和煙氣的混合氣體中進(jìn)行；所述水蒸汽與煙氣的體積比優(yōu)選為1～2.5:1，更優(yōu)選為1.5～2:1。本發(fā)明對(duì)于所述煙氣的種類沒(méi)有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于對(duì)活性炭進(jìn)行活化的煙氣即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述煙氣具體包括體積分?jǐn)?shù)為2％的so2、15％的n2、2％的o2、13％的co、28％的co2及碳?xì)浠衔锖?0％的氮氧化合物。

活化完成后，本發(fā)明優(yōu)選將所述活化的產(chǎn)物依次進(jìn)行破碎和篩分，得到活化料。在本發(fā)明中，所述活化料的粒徑優(yōu)選為0.5～2.5mm。本發(fā)明對(duì)所述破碎的方式?jīng)]有特殊的要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的破碎方式即可。本發(fā)明優(yōu)選采用西蒙斯圓錐破碎機(jī)進(jìn)行破碎。本發(fā)明對(duì)所述篩分的方式?jīng)]有特殊要求，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的篩分方式即可。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述篩分的方式為振動(dòng)篩。

得到活化料后，本發(fā)明將所述活化料進(jìn)行洗滌，得到低砷煤質(zhì)活性炭。在本發(fā)明中，所述洗滌可將活性炭中的含砷灰分和雜質(zhì)去除。在本發(fā)明中，所述洗滌優(yōu)選依次包括堿洗和水蒸汽加熱洗滌。

在本發(fā)明中，所述堿洗優(yōu)選為采用堿性洗液浸泡所述活化料。在本發(fā)明中，所述堿性洗液優(yōu)選為氫氧化鈉水溶液；所述氫氧化鈉水溶液的濃度優(yōu)選為5～15wt.％，更優(yōu)選為8～12wt.％。本發(fā)明對(duì)所述堿性洗液的用量沒(méi)有特殊要求，能夠?qū)⒒罨辖](méi)即可。在本發(fā)明中，所述堿洗的浸泡時(shí)間優(yōu)選為20～36h，更優(yōu)選28～30h。在本發(fā)明中，所述堿洗優(yōu)選在常溫進(jìn)行。

在本發(fā)明中，所述水蒸汽加熱洗滌的溫度優(yōu)選為60～120℃，更優(yōu)選為80～100℃。在本發(fā)明中，所述水蒸汽加熱洗滌的時(shí)間優(yōu)選為5～10h，更優(yōu)選7～8h。

完成洗滌后，本發(fā)明優(yōu)選將所述洗滌的產(chǎn)物進(jìn)行干燥，得到低砷煤質(zhì)活性炭。在本發(fā)明中，所述低砷煤質(zhì)活性炭的水含量?jī)?yōu)選為小于3wt.％，更優(yōu)選為小于2wt.％。本發(fā)明對(duì)所述干燥的方式?jīng)]有特殊要求，能夠?qū)⑺龌钚蕴康乃拷抵了枰蠹纯?。本發(fā)明優(yōu)選采用φ1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐對(duì)所述洗滌后的產(chǎn)物進(jìn)行干燥。在本發(fā)明中，所述干燥的壓力優(yōu)選為96～100kpa，更優(yōu)選為98～99kpa；所述干燥的溫度優(yōu)選為300～500℃，更優(yōu)選為400～450℃。

下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

(1)將第一煤種(灰分含量為3.3wt.％，揮發(fā)分含量為34wt.％，粘結(jié)指數(shù)為1.7)和第二煤種(灰分含量為2.4wt.％，揮發(fā)分含量為29wt.％，粘結(jié)指數(shù)為0.7)分別破碎為粒徑為6～10mm的籽煤，經(jīng)去石得到堆比重分別為0.87g/cm³和0.96g/cm³的第一煤種籽煤和第二煤種籽煤；然后使用密度為1.4g·cm^-3的氯化鋅重液分別對(duì)所述第一煤種籽煤和第二煤種籽煤依次進(jìn)行浮選、水洗和干燥，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所得第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的水分含量為5.8wt.％；所述干燥在直徑1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，所述干燥的壓力為96kpa、溫度為380℃；

(2)取所述第一煤種浮煤73kg、第二煤種浮煤27kg混合，得到混合煤種；

(3)將所述混合煤種磨粉，得到粒徑≤75μm的粉料，將粉料用國(guó)產(chǎn)wz-500干法輥式壓塊機(jī)壓至成塊狀的壓塊料，壓塊所用的壓力為27mpa，轉(zhuǎn)速為28hz，所得壓塊料的機(jī)械強(qiáng)度為98％；

(4)將所得壓塊料投入炭化爐，首先以3.5℃/min的升溫速率將壓塊料升溫至250℃的溫度，在96kpa初步炭化1.2小時(shí)，然后再以3.5℃/min的升溫速率升溫至510℃，在98kpa深度炭化3小時(shí)，得到揮發(fā)份含量為18.5wt.％的炭化料；

(5)將所述炭化料在水蒸汽氣氛中于785℃下進(jìn)行初步活化，初步活化的時(shí)間為2.5小時(shí)，所述初步活化的壓力為101.39kpa；然后在水蒸汽和煙氣體積比為11:9的氛圍中于950℃下進(jìn)行深度活化，所述深度活化的壓力為101.39kpa，得到活化料，所述深度活化的時(shí)間為65h，所述煙氣由體積分?jǐn)?shù)為2％的so2、15％的n2、2％的o2、13％的co、28％的co2及碳?xì)浠衔锖?0％的氮氧化合物組成；

(6)將所述活化料經(jīng)破碎后在濃度為11wt.％的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行堿洗，堿洗的時(shí)間為32h；然后用100℃的水蒸汽加熱洗滌7h；

(7)將洗滌后得到的活性炭放入直徑1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐中，在壓力為96kpa、溫度為450℃的條件下進(jìn)行干燥，得到水份含量為1.5wt.％的低砷煤質(zhì)活性炭。

采用氫化物發(fā)生-原子分光光度計(jì)吸收法測(cè)定上述低砷煤質(zhì)活性炭的砷含量，得其砷含量為1.21mg/kg；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.15-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的灰分含量進(jìn)行測(cè)定，得其灰分含量為2.45wt.％；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.7-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的碘值進(jìn)行測(cè)定，得其碘值為1121mg/g；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.3-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，得其機(jī)械強(qiáng)度97.6％；

采用標(biāo)準(zhǔn)astm對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的球盤(pán)硬度進(jìn)行測(cè)定，得其球盤(pán)硬度為92.9％；

采用標(biāo)準(zhǔn)astm對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的耐磨性進(jìn)行測(cè)定，得其耐磨值為85.5％；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.20-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的比表面積進(jìn)行測(cè)定，得其比表面積為1146m²/g。

實(shí)施例2

(1)將第一煤種(灰分含量為3.1wt.％，揮發(fā)分含量為34.8wt.％，粘結(jié)指數(shù)為1.8)和第二煤種(灰分含量為2.2wt.％，揮發(fā)分含量為29.7wt.％，粘結(jié)指數(shù)為0.8)分別破碎為粒徑為6～10mm的籽煤，經(jīng)去石得到比重分別為0.83g/cm³和0.91g/cm³的第一煤種籽煤和第二煤種籽煤；然后使用密度為1.4g·cm^-3的氯化鋅重液分別對(duì)所述第一煤種籽煤和第二煤種籽煤依次進(jìn)行浮選、水洗和干燥，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所得第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的水分含量為5.5wt.％；所述干燥在直徑1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，所述干燥的壓力為98kpa、溫度為369℃。

(2)取所述第一煤種浮煤80kg、第二煤種浮煤20kg混合，得到混合煤種；

(3)將所述混合煤種磨粉，得到粒徑≤75μm的粉料，將粉料用國(guó)產(chǎn)wz-500干法輥式壓塊機(jī)壓至成塊狀的壓塊料，壓塊所用的壓力為28mpa，轉(zhuǎn)速為30hz，所得壓塊的強(qiáng)度為98.3％；

(4)將所得壓塊料投入炭化爐，首先以4℃/min的升溫速率將壓塊料升溫至280℃的溫度，在99kpa初步炭化1小時(shí)，然后再以4.5℃/min的升溫速率升溫至500℃，在99kpa深度炭化3.5小時(shí)，得到揮發(fā)份含量為18.1wt.％的炭化料；

(5)將所述炭化料在水蒸汽氣氛中于800℃溫度下進(jìn)行初步活化，初步活化的時(shí)間為2小時(shí)，所述初步活化的壓力為101.43kpa；然后在水蒸汽和煙氣體積比為13:7的氛圍中于950℃下進(jìn)行深度活化，所述深度活化的壓力為101.43kpa，得到活化料，所述深度活化的時(shí)間為60h，所述煙氣由體積分?jǐn)?shù)為2％的so2、15％的n2、2％的o2、13％的co、28％的co2及碳?xì)浠衔锖?0％的氮氧化合物組成；

(6)將所述活化料經(jīng)破碎后在濃度為10.8wt.％的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行堿洗，堿洗的時(shí)間為33h；然后用95℃的水蒸汽加熱洗滌8.5h；

(7)將洗滌后得到的活性炭放入直徑1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐中，在壓力為98kpa、溫度為420℃的條件下進(jìn)行干燥，得到水份含量為1.9wt.％的低砷煤質(zhì)活性炭。

采用氫化物發(fā)生-原子分光光度計(jì)吸收法測(cè)定上述低砷煤質(zhì)活性炭的砷含量，得其砷含量為1.03mg/kg；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.15-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的灰分含量進(jìn)行測(cè)定，得其灰分含量為2.31wt.％；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.7-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的碘值進(jìn)行測(cè)定，得其碘值為1169mg/g；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.3-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，得其機(jī)械強(qiáng)度97.8％；

采用標(biāo)準(zhǔn)astm對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的球盤(pán)硬度進(jìn)行測(cè)定，得其球盤(pán)硬度為93.1％；

采用標(biāo)準(zhǔn)astm對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的耐磨性進(jìn)行測(cè)定，得其耐磨值為86.1％；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.20-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的比表面積進(jìn)行測(cè)定，得其比表面積為1182m²/g。

實(shí)施例3

(1)將第一煤種(灰分含量為3.4wt.％，揮發(fā)分含量為32.9wt.％，粘結(jié)指數(shù)為1.0)和第二煤種(灰分含量為2.4wt.％，揮發(fā)分含量為28.3wt.％，粘結(jié)指數(shù)為0.6)分別破碎為粒徑為6～10mm的籽煤，經(jīng)去石得到比重分別為0.89g/cm³和0.99g/cm³的第一煤種籽煤和第二煤種籽煤；然后使用密度為1.4g·cm^-3的氯化鋅重液分別對(duì)所述第一煤種籽煤和第二煤種籽煤依次進(jìn)行浮選、水洗和干燥，得到第一煤種浮煤和第二煤種浮煤；所得第一煤種浮煤和第二煤種浮煤的水分含量為6.3wt.％；所述干燥在直徑1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，所述干燥的壓力為100kpa、溫度為374℃；

(2)取所述第一煤種浮煤88kg、第二煤種浮煤12kg混合，得到混合煤種；

(3)將所述混合煤種磨粉，得到粒徑≤75μm的粉料，將粉料用國(guó)產(chǎn)wz-500干法輥式壓塊機(jī)壓至成塊狀的壓塊料，壓塊所用的壓力為29mpa，轉(zhuǎn)速為31hz，所得壓塊的強(qiáng)度為97.5％；

(4)將所得壓塊料投入炭化爐，首先以4℃/min的升溫速率將壓塊料升溫至260℃的溫度，在97kpa初步炭化1.4小時(shí)，然后再以3.5℃/min的升溫速率升溫至530℃，在97kpa深度炭化3.2小時(shí)，得到揮發(fā)份含量為17.2wt.％的炭化料；

(5)將所述炭化料在水蒸汽氣氛中于800℃溫度下進(jìn)行初步活化，初步活化的時(shí)間為3小時(shí)，所述初步活化的壓力為101.4kpa；然后在水蒸汽和煙氣體積比為12：8的氛圍中于950℃下進(jìn)行深度活化，所述深度活化的壓力為101.4kpa，得到活化料，所述深度活化的時(shí)間為70h，所述煙氣由體積分?jǐn)?shù)為2％的so2、15％的n2、2％的o2、13％的co、28％的co2及碳?xì)浠衔锖?0％的氮氧化合物組成；

(6)將所述活化料經(jīng)破碎后在濃度為11.3wt.％的氫氧化鈉水溶液中進(jìn)行堿洗，堿洗的時(shí)間為36h；然后用100℃的水蒸汽加熱洗滌8h；

(7)將洗滌后得到的活性炭放入直徑1.0m、長(zhǎng)12m的轉(zhuǎn)爐中，在壓力為98kpa、溫度為445℃的條件下進(jìn)行干燥，得到水份含量為1.6wt.％的低砷煤質(zhì)活性炭。

采用氫化物發(fā)生-原子分光光度計(jì)吸收法測(cè)定上述低砷煤質(zhì)活性炭的砷含量，得其砷含量為1.29mg/kg；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.15-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的灰分含量進(jìn)行測(cè)定，得其灰分含量為3.11wt.％；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.7-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的碘值進(jìn)行測(cè)定，得其碘值為1109mg/g；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.3-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，得其機(jī)械強(qiáng)度96.6％；

采用標(biāo)準(zhǔn)astm對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的球盤(pán)硬度進(jìn)行測(cè)定，得其球盤(pán)硬度為92.5％；

采用標(biāo)準(zhǔn)astm對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的耐磨性進(jìn)行測(cè)定，得其耐磨值為83.7％；

采用標(biāo)準(zhǔn)gb/t7702.20-2008對(duì)上述低砷煤質(zhì)活性炭的比表面積進(jìn)行測(cè)定，得其比表面積為1119m²/g。

實(shí)施例4

(1)配制濃度為10mg/l的含砷水溶液，將所述含砷水溶液的ph值調(diào)節(jié)至4.5；

(2)稱取0.2g實(shí)施例3所得低砷煤質(zhì)活性炭(記作活性炭a)放入含有100ml步驟1所得的含砷水溶液中，在25℃下，放置在振蕩器上震蕩400min，并在不同時(shí)刻點(diǎn)取樣測(cè)定活性炭a中的砷含量和含砷水溶液中的砷濃度；采用同樣的方法測(cè)定市售活性炭(記作活性炭b)的除砷性能，所述活性炭b的初始含砷量為2.23mg/kg，灰分含量為3.31wt.％，碘值為1119mg/g，機(jī)械強(qiáng)度為97.0％，球盤(pán)硬度為92.8％，耐磨值為85.4％，比表面積為1098m²/g。

測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1活性炭a和b對(duì)砷的吸附性能測(cè)定結(jié)果

由表1可以看出，活性炭a用于吸附水中砷時(shí)，含砷水溶液中的砷含量始終在下降，最終所得含砷水溶液的砷濃度可降至0.5mg/l，能夠滿足我國(guó)含砷廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)(小于1mg/l)?；钚蕴縝在吸附過(guò)程中，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，含砷水溶液中的砷含量呈先降低后增長(zhǎng)的趨勢(shì)，且最后達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，造成了二次污染。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。