活性炭自20世紀初投入工業生產以來，作為吸附材料，在環保、食品、輕工、醫藥等行業的用量越來越大，在催化劑及其載體方面也有廣泛應用。我國活性炭產量近年增長很快，但絕大部分為低檔次品種，上檔次品種尤其是一些新類型品種的生產能力嚴重不足，甚至是空白。活性炭行業沒有一個統一的業內機構去指導市場，活性炭廠家各自為戰，大多實行低檔次路線，通過龐大的產量來占領市場。新產品的開發、生產和管理水平嚴重滯后。一方面我國低檔次活性炭產品出口量大增，其中有些成了國外高技術公司的廉價“原料”；另一方面上檔次活性炭進口量卻大幅飆升，近年來，國內廠家逐漸認識到只有走上檔次產品路線，增加品種，不斷滿足國內外市場的新需求，才能進一步增強競爭力。

活性炭根據生產原料不同可分為木質炭和煤質炭，根據活化劑的不同可分為物理法活性炭和化學法活性炭，根據形狀的不同可分為粉狀活性炭和粒狀活性炭。我國木質活性炭由于原料缺乏，生產受到限制；煤質活性炭由于資源豐富而穩定，價格也較便宜，受到生產商高度重視。

一、原料煤的選擇

在活性炭的生產中，原料煤的選擇十分重要。煤的品種和性質不同，工藝條件和產品質量就不一樣。根據原生植物的生成年代和成煤過程、煤的灰分含量、碳含量和粘結性的不同，煤可分為：泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤。

選擇生產活性炭的原料時，需要考慮煤的灰分、揮發分、固定碳含量和粘結性等因素。其中主要是灰分，生產高質量活性炭，煤的灰分應在3%-5%的范圍內，生產一般活性炭煤的灰分應在4%-10%的范圍內。如果煤的灰分較大，制成炭化料后，需在90q2的鹽酸水溶液中浸漬幾小時后再進行水洗干燥，才能降低灰分。

制造粒狀活性炭，特別是球形活性炭時，采用的煤需要具有一定的粘結性，一般煤的焦塊指數在4左右或塑性指數在16mm左右為宜。另外煤的揮發分對成品炭的活性影響很大。揮發分太大，加熱時揮發物將引起煤膨脹，使炭化料不適于活化；揮發分太低，不足以通過活化進一步發展原始孔隙結構，不能制成具有高活性的炭。生產中一般采用揮發分在25%-40%的煤為宜。

制造粒狀活性炭還要使用粘合劑，粘合劑的加入使煤易于成形，有利于提高造塊速度，有助于提高炭的強度。常用的粘合劑有糖蜜、淀粉、羧甲基纖維素和亞硫酸紙漿廢液等親水性粘合劑。

二、工藝流程

根據原料煤的性質和產品活性炭的質量及類型要求，加工工藝可采用不同的路線。

1、破碎炭塊活性炭生產工藝流程。原料煤按生產要求破碎，篩分后進行炭化，炭化料送去活化。將活性炭篩分至合格粒度即成為成品粒狀活性炭。篩下物經磨粉后制成粉狀活性炭。

2、人造塊狀活性炭生產工藝流程。為了滿足市場對活性炭制品的不同需要，拓寬制造活性炭原料煤的品種，生產商大力發展人造塊狀活性炭生產技術，對煤進行變性處理。市售的塊狀活性炭常見形狀有片狀、柱狀和球狀，形狀是由成型工序的設備和模具決定的，其余工序基本相同。

各種原料煤按工藝要求先進行混合，然后粉碎到一定細度，添加適量粘結劑和水捏合后成型，再經干燥、篩分、炭化和活化后即為成品塊狀活性炭。

三、工藝條件的選擇

1、原料煤的粉碎。粉碎的目的是將大塊原料煤破碎成工藝要求的小塊，通常用破碎機將煤塊破碎成直徑約10mm的小塊。

2、煤塊的磨粉。磨粉的目的是使原料均勻化，增加外表面積，在水和粘合劑的存在下捏合時產生界面化學凝聚，易于成型。可用于制粉的設備有球磨機、振動磨、雷蒙磨及氣流粉碎機等。在工業條件允許的情況下，盡可能把煤磨得細些，一般要求粒度在200目以下。

3、捏合和解碎。捏合工序使煤粉、粘合劑和水按比例混合壓延，以獲得密實均勻的混合料。常采用兩段捏合，一段用螺旋葉片式捏合機，二段用螺桿擠壓機，每段捏合時間約40min。目前國內不斷有新型捏合機研制成功，也可使用。

捏合料需要經過解碎處理，才能清除捏合時產生的片狀物，否則會影響成型(壓片、壓柱或造球)的質量。捏合時加水的量對造球效果有直接的影響，煤粉磨得越細，要求的水分值越高，允許的范圍也越窄。捏合料的水分需要嚴格控制，一般為12%-15%。

4、成型。成型的目的是將粉狀煤制成工藝所要求的形狀。壓片或壓柱。煤粉達到要求的顆粒后，在一定的壓力下，通過液壓機或輥式壓片機，采用一定形狀模具擠壓成形，然后在鋸齒破碎機中破碎，并在輥式磨碎機中進一步磨細到準確尺寸。通過篩選，過大顆粒再循環于磨碎機中，過小顆粒經再粉碎，循環于生產過程中。

5、造球。一般采用圓盤造球機在常溫常壓下進行造球，因為用圓盤造球機可造出球徑均勻、真圓度高的煤球。調整圓盤的轉速和傾斜度以及原料的配制情況，可以任意調整球徑的大小，滾出滿足要求直徑的球形料，造球時要加入一些弱粘結性或不粘結的干炭粉，避免產生球粘結現象，并作為造球的核心，便于滾球。

炭化和活化過程中顆粒的尺寸會減小，因此成型階段，顆粒需要超過工藝要求的產品大小。

6、炭化。炭化是在一定條件下的熱處理，以便除去氣體、焦油、使其形成二次孔隙結構，炭化是活性炭生產工藝中一個十分重要的工序，炭化結果的好壞直接影響到活性炭的質量。

炭化的升溫速度影響炭的機械強度。升溫速度太快，揮發分在短時間內大量逸出，會造成炭的充填密度減小和強度下降，引起熱熔結、膨脹和裂縫，所以炭化時要避免急速升溫。據有關資料報道，流動度較大的原煤宜用較慢的升溫速度，流動度較小的原煤宜采用較快的升溫速度。

7、活化。活化是利用氣體進行炭的氧化反應，使炭化物的表面受到侵蝕，用于活化的氣體有水蒸氣、二氧化碳和氧氣等。一般采用水蒸氣活化法。活化工藝要保證不發生顆粒的表面燒焦。合理調節活化溫度、水蒸氣量及活化時間，可以制成適合于不同用途的活性炭。

在一定的活化溫度下，隨者水蒸氣供給量的增加，活化時間即可縮短；活化溫度的提高可以減少水蒸氣用量和活化時間。活化使用的設備有轉爐或沸騰爐。工藝條件是活化溫度為：820℃-900℃，燒失率約為50%。

煤質活性炭由于資源豐富、價格便宜得到廣泛應用，我國活性炭生產正向大規模、高技術、多品種方向發展。煤質活性炭雖然品種很多，但是生產方法基本相同。只要選擇合適的原料，采用合理的工藝條件進行生產，就能制得形狀不同、性能各異可滿足各種需要的活性炭產品。我國活性炭生產技術相對滯后，產品品種較少。因此提高活性炭生產技術，開發新類型品種仍是一項長期的任務。