一種利用煤與生物質的混合料制備活性炭的方法與流程

本發明屬于活性炭制備技術領域及生物質資源高效利用領域，具體涉及一種利用煤與生物質的混合料和金屬氧化物共焙燒制備活性炭的方法。

背景技術：

活性炭一般是以優質煤或果殼為原料，經過加工成型、炭化、活化等工藝過程制成的一種多孔性炭素物質。它具有一定的機械強度，很大的比表面積和極強的吸附性能。能脫色、脫臭、脫硫、脫苯，還能選擇性地脫除液相或氣相中某些化學雜質和機械雜質。也能吸附某些催化劑，使化學反應速度大大加快，是良好的催化劑載體。因此活性炭在國防、化工、石油、紡織、食品、醫藥、原子能工業、城市建設、環境保護以及人類生活的各個方面都有著廣泛的用途。因此，世界活性炭產業發展迅速，我國平均年增長率15％，出口量已超過美國和日本，居世界首位。目前世界活性炭產量為70萬噸，我國已達26萬噸。但是，活性炭法制備還存在以下缺點：(1)生產工藝流程長，需經過成型、炭化、活化等多個步驟，導致活性炭價格較高；(2)活性炭機械強度低，在吸附、再生、往返使用中損耗大；(3)活性炭揮發分較低，不利于脫硝。

以煤為原料制備活性炭時一般選用優質無煙煤，而果殼類屬于生物質原料的一種。前者資源緊張、價格貴，后者原料來源緊張，收集困難。多種原因導致活性炭價格昂貴。而且由于炭化、活化溫度低，活性炭機械強度低。特別是為了降低活性炭制備原料成本，使用劣質煤時，面臨其固定炭低、灰份高及需加入添加劑促進炭化和活化等問題。活性炭制備所用原料來源成為制約該行業快速發展的瓶頸之一。秸稈是眾多生物質中的一種。我國每年可生產秸稈7億多噸，約占全世界秸稈總量的20％～30％，廢棄或露天焚燒的部分秸稈約占總量的33％。露天焚燒是目前解決秸稈去向的主要途徑，既浪費了寶貴的資源又污染了大氣環境，還帶來嚴重的社會問題，引起附近居民呼吸道疾病、高速公路被迫關閉、飛機停飛等問題。因此，秸稈的高效資源化利用也迫在眉睫。以煤和秸稈的混合料為原料制備活性炭是秸稈高效資源化利用的重要發展方向之一，可顯著提高秸稈的附加值，改善活性炭質量，推動環保產業健康快速發展。

技術實現要素：

為解決現有活性炭制備流程長、工藝復雜、成本高、產品機械強度差及原料來源受限等問題，本發明提供了一種可利用劣質煤和秸稈類生物質制備活性炭的方法，旨在簡化制備工藝、降低制備成本，提升制得的活性炭的吸附性能及機械強度，擴大原料來源，且同時副產的金屬化物料可循環使用，減少原料消耗，提高該工藝的競爭力。

以煤為原料制備活性炭時一般選用優質無煙煤，而以生物質為原料制備活性炭時通常選擇果殼類。前者資源緊張、價格貴；后者原料分散、收集困難。多種原因導致以這兩類原料制備的活性炭價格昂貴。而且由于炭化、活化溫度低，活性炭機械強度低，導致后續產品使用中活性炭消耗大。特別是為了降低活性炭制備的原料成本，使用劣質煤時，面臨其固定炭低、灰份高及需加入添加劑促進炭化和活化等問題。而秸稈類生物質具有含揮發份高、灰份低(僅5％左右)及含氧化鉀高的特點，特別是鉀對活性炭制備過程中的炭化和活性具有催化作用，可節省或不使用添加劑。

本發明中，結合以豐富的劣質煤和秸稈類生物質的混合料為原料制備活性炭的特點，將秸稈類生物質加入劣質煙煤中制備高性能的活性炭，既可解決活性炭制備時的原料限制，降低原料成本，又能明顯提高活性炭產品性能。

本發明技術方案如下：

一種利用煤與生物質的混合料制備活性炭的方法，將煤、生物質的混合料壓塊和金屬氧化物源按質量比為2∶1～6∶1的比例在850～1100℃下焙燒，隨后再經分離、篩分制得活性炭。

本發明人發現，在所述的焙燒溫度、所述的混合料壓塊(指煤、生物質的混合料壓制成的塊體，也稱為炭質壓塊)/金屬氧化物源質量比的協同下，有助于制備得到具有良好吸附性能和機械性能的活性炭；且所述的活性炭的產率高。本發明中，在所述的制備條件下，煤與生物質的混合料同步進行炭化和活化，有助于大大縮減制備工藝過程，同時副產的金屬化物料可循環使用，例如返回預熱工序，其中金屬再氧化為金屬氧化物，循環用于催化和促進煤和生物質的炭化和活化，進而明顯縮減制備成本。

本發明人發現，對炭質混合料中煤和生物質的質量比、炭質混合料壓塊與金屬氧化物源的質量比及焙燒溫度進行調控，均有助于進一步調控活性炭中的微孔數量及孔徑大小；進而進一步提升活性炭的產率、改善制得的活性炭的吸附性能和機械強度。

本發明人發現，在所述的混合料壓塊和金屬氧化物源的質量比范圍內，配合所述的焙燒溫度，制得的活性炭產率、吸附性能最佳。通過研究還發現，所述的質量比過低，例如低于所述的優選范圍的下限，活性炭產率低、吸附性能和機械強度下降，活性炭及副產物金屬化物料質量均下降。然而，質量比過高，例如高于所述優選范圍的上限，活性效果變差、吸附性能也下降，活性炭質量也會隨之下降。

本發明中，焙燒過程優選在回轉窯內進行，可使所述的混合料壓塊與金屬氧化物源充分接觸，促進炭化和活化。

本發明人發現，在該優選的溫度范圍內，炭化和活化反應速度更快，炭化和活化程度更高，活性炭產率和產率、吸附性能更佳，活性炭強度更高。若溫度偏低，炭化和活化反應速度慢，炭化和活化程度低，活性炭產率和產率、吸附性能差，機械強度下降。若溫度過高，微孔兼并，吸附性能反而變差。

本發明中，將所述的混合料壓制成團塊使用，制備過程為：將煤和生物質分別破碎后混合得混合料、隨后再和粘結劑混合、擠壓成型而得。

煤特別是煙煤灰份高、固定炭低；而生物質(例如秸稈類)固定炭高、灰份低，且含具有催化作用的氧化鉀；本發明中，可通過煤和生物質物料特性進行優化配料，從而使本發明適用于各類煤及生物質的回收利用。例如，可針對灰份高、固定炭低的煙煤，或揮發份低、固定碳高的無煙煤，配入較高比例的秸稈類生物質；對灰份低、固定炭高的煙煤，配入的秸稈類生物質比例就降低。

本發明中，作為優選，所述的混合料壓塊中，煤和生物質的質量比為1∶1～5∶1。

本發明中，所述的生物質優選為秸稈類生物質。

本發明中，所述的秸稈類生物質優選為棉花秸稈和/或甘蔗秸稈。

作為優選，本發明中，將煤和生物質分別破碎至-0.1mm后混合，隨后與粘結劑混合后壓制成Φ8～12mm的團塊，即為所述的混合料壓塊。

作為優選，所述的粘結劑為瀝青。

作為優選，所述的瀝青占所述的混合料的質量百分數為3％。

本發明中，一種優選的混合料壓塊的制備過程，將煤和生物質粉碎到-0.1mm并按1∶1～5∶1的質量比混合得混合料，隨后再投加2～4％瀝青(以混合料的質量為基準)，混勻后壓制成Φ8～12mm的混合料壓塊；所述的生物質為棉花秸稈或甘蔗秸稈。

作為優選，所述的金屬氧化物源為可與CO和/或C進行還原反應生成CO₂的金屬氧化物和/或包含金屬氧化物的礦石。反應生成的CO₂又可通過與炭反應生成CO而加速炭的活化和金屬氧化物的還原。

作為優選，所述的金屬氧化物源為鐵、鉻、錳、鈷、鎳、釩、鈦中至少一種金屬的氧化物，和/或包含所述氧化物中至少一種的礦石。

本發明中，所述的金屬氧化物源為鐵的氧化物、鉻的氧化物、錳的氧化物、鈷的氧化物、鎳的氧化物、釩的氧化物、鈦的氧化物中的至少一種；和/或包含鐵的氧化物、鉻的氧化物、錳的氧化物、鈷的氧化物、鎳的氧化物、釩的氧化物、鈦的氧化物中的至少一種的礦石。

作為優選，所述的金屬氧化物源為含Fe₂O₃、Fe₃O₄、氧化錳、氧化釩、氧化鈦、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉻中的至少一種的礦石。

進一步優選，所述的金屬氧化物源為鐵的氧化物和/或包含鐵的氧化物的礦石。

本發明人發現，所優選的鐵的氧化物以及礦石來源廣泛、價格便宜、且易于與活性炭分離。

本發明中，所述的包含鐵的氧化物的礦石可優選含鐵的氧化礦。

作為優選，所述的金屬氧化物源為磁鐵礦、赤鐵礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦、高鐵錳礦、鉻鐵礦、紅土鎳礦等中的至少一種。

本發明中，所述的金屬氧化物源可選取金屬氧化物源的球團。

作為優選，所述的金屬氧化物源的球團的粒徑為5～16mm。

本發明中，采用所述優選粒徑的金屬氧化物源的球團有助于焙燒產物的分離。采用的球團的粒徑小于所述的下限，例如采用金屬氧化物源粉料或小粒徑金屬氧化物源球團，活性炭分離困難，容易導致活性炭中金屬氧化物源夾雜量升高、純度下降。

例如，本發明所述的金屬氧化物源可選用粒徑為5～16mm的商品鐵礦氧化球團(鐵礦的天然塊礦)。

作為優選，所述的包含鐵的氧化物的礦石(本發明也簡稱鐵礦)中鐵品位為64.8％以上。

本發明中，高于所述鐵品位的鐵礦石對炭的活化效果及產品質量更有利，且可循環使用。若金屬化物料純度越高，對其進行深加工，通過磨礦-磁選可制取高附加值的粉末冶金鐵粉。

作為優選，所述的金屬氧化物源焙燒前預熱至450～900℃。

本發明中，所述的金屬氧化物源在焙燒前優選在氧化氣氛下預熱至所述的溫度。

作為優選，焙燒副產的金屬化物料在氧化氣氛下預熱，隨后將預熱產物循環套用至焙燒過程。

預熱所述的金屬氧化物源可采用來自回轉窯焙燒產生的高溫煙氣及循環使用的金屬化物料的再氧化放熱，有助于節省能耗，改善金屬氧化物的還原性能，進而促進煤與生物質的混合料的炭化和氣化反應。

本發明中，所述的氧化氣氛為包含氧氣的氣氛，例如氧氣；空氣；或者為氧氣與N₂、惰性氣體等的混合氣氛。

本發明中，在所述的煤與生物質的混合料壓塊/金屬氧化物源質量比及焙燒溫度下，優選的焙燒處理時間為1～4h。

所述的焙燒處理時間可認為在所述的焙燒溫度下，物料在回轉窯內停留時間。該時間過短，炭化和活化不足，活性炭產率和產率、吸附性能差，機械強度低。若該時間過長。大量微孔兼并，吸附性能反而變差，同時產量下降。

焙燒完成后，將物料冷卻，優選冷卻至100℃以下。

例如，將焙燒產物配入冷卻圓筒，冷卻圓筒外噴水進行冷卻到100℃以下。

對冷卻后的焙燒產物進行分離。

對于金屬氧化物源還原制得的產物是以具有磁性的金屬鐵為主，優選的分離方法為干式磁選分離。

分離過程可在筒式磁選機中進行。

磁選分離的磁性產物即為CO還原的金屬產物(本發明也稱為金屬化物料)；例如還原制得的鐵。磁選過程收集的非磁性產物為制得的炭材料。

對磁選分離得到的非磁性產物進行篩分處理，收集粒徑為5～12mm的產品，即為活性炭；粒徑為-5mm的為尾渣。

本發明中，可通過煤和生物質的混合料壓塊與金屬氧化物源進行共焙燒處理，用于制備活性炭，副產的金屬化物料循環使用，起到儲能及節省原料的效果。

本發明中，一種優選的采用煤與生物質的混合料制備活性炭的方法，將煙煤和秸稈分別破碎到-0.1mm，然后按一定比例混合，并加入一定量的瀝青做粘結劑，通過攪拌、混勻、擠壓成型，壓制成Φ8～12mm的炭質團塊；隨后再與經過預熱(溫度為450～900℃)的商品鐵礦氧化球團(粒度5～16mm、鐵品位64.8％)混合，并一同加入回轉窯進行炭化和活化；球團預熱采用窯尾煤氣加熱實現，可節省能耗；炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比控制在2∶1～6∶1，回轉窯內溫度控制在850～1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時～4小時。然后將熾熱物料排入冷卻圓筒，冷卻圓筒外噴水進行冷卻到100℃以下。對冷卻產品利用筒式磁選機進行干式磁選分離，得到磁性產物(金屬化物料)和非磁性產物兩種產物。然后對非磁性產物進行篩分，得到活性炭粒(5～12mm)和尾渣(-5mm)。對活性炭產品進行相關性能檢測。金屬化物料可返回到預熱工序循環使用，一方面可節省原料成本，另一方面金屬再氧化放出大量熱，降低球團預熱所需能耗。

本發明中，采用本發明方法制得的活性炭的性能明顯優于商品活性炭。得到活性炭產品產率為58～73％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占65～75％，比表面積350-460cm²/g，水分0.7～0.9％，灰份8～13％，碘吸附量560～720mg/g，抗壓強度1250～1330N/cm²。金屬化球團的金屬化率為92～94％，鐵品位為88～89％。

本發明中，還包括采用所述的活性炭用于煙氣的脫硫脫硝的應用。

本發明制得的活性炭具有良好的機械強度，循環利用率高。

本發明開發出一種以廉價煤與生物質的混合料為原料制備活性炭的方法，工藝流程短、活性炭吸附性能和機械強度高，活性炭生產成本低。

本發明以劣質煤和秸稈類生物質的混合物為原料，經過粉碎、成型、一步炭化和活化工藝制成具有良好機械強度和極強吸附性能的炭質吸附劑，以擴大原料來源、充分利用資源、縮短活性炭制備流程，降低活性炭生產成本，提高活性炭機械強度，改善其吸附性能，為其在燒結煙氣脫硫脫硝中的推廣應用打下良好基礎。同時也為秸稈的高效資源化利用提供了一條有效途徑。

本發明中，將廉價的煙煤和秸稈類生物質破碎、磨細、添加粘結劑、混勻和壓制成型；然后炭質團塊與鐵礦氧化球團裝入回轉窯內進行一步炭化與活性。通過鐵氧化物的還原與炭質團塊的炭化和活性過程相耦合，以鐵氧化物的球團做催化劑和強化劑，在回轉窯內通過炭質團塊加熱中形成的CO將球團中的鐵氧化物還原成金屬鐵，還原反應生成的CO₂氧化炭質團塊中的炭又形成大量CO，并在炭質團塊中形成大量微孔，從而將炭質團塊逐漸轉變為活性炭，而將鐵礦氧化球團還原成金屬化球團，通過磁選可將金屬化球團與活性炭分離，可制備活性炭，副產金屬化物料。金屬化物料既可進一步破碎、磁選及二次還原可制備粉末冶金鐵粉，也可直接用做電爐煉鋼的優質爐料。炭質團塊的碳化與活化在一個反應爐內一步完成，且副產的金屬化物料可循環使用，不僅進一步縮短了活性炭生產流程，大大節省原料成本，金屬化物料的再氧化放熱可明顯降低預熱工序的能耗，因此，可顯著降低活性炭生產成本。

發明的優點和積極效果

本發明以廉價的煙煤和秸稈為原料制備活性炭，原料來源廣泛，有利于降低生產成本；

通過優化配料，調節煙煤和秸稈的比例，可減少原料質量波動對產品性能的影響；

通過調節熱處理溫度、時間及炭質團塊/球團礦質量比，不僅可以調控活性炭中的微孔數量及孔徑大小，從而可調控活性炭質量，而且可將炭化及活性兩道工序合二為一，簡化工藝流程，便于操作及穩定產品質量。

將鐵氧化物的還原與炭質團塊的炭化和活化過程相耦合，將炭質團塊轉變為活性炭，同時將鐵礦氧化球團還原成金屬化物料，可制備活性炭和副產金屬化物料，提高了產品的附件值，降低活性炭生產成本。同時活性炭易于通過磁選進行高效分離。

副產的金屬化物料可循環使用，不僅大大了原料成本，而且金屬化物料的再氧化放熱可明顯降低預熱工序的能耗。

本發明研制的活性炭質量指標優于目前市場上銷售的用于燒結煙氣脫硫脫硝的商品活性炭產品。活性炭吸附能力增大，比表面積由常規產品的204-210升高到350-460cm²/g，碘吸附量由常規產品的504～510mg/g增大到560～720mg/g。活性炭強度升高，抗壓強度由常規產品的1100～1200N/cm²升高到1250～1330N/cm²；

附圖說明：

圖1為本發明利用混合料制備活性炭的工藝流程圖。

具體實施方式

以下實施例可按圖1所述的工藝流程實施。

為了檢驗實驗室制備的活性炭性能，購買了兩批次的用于燒結煙氣脫硫脫硝的商品活性炭進行其性能檢測，檢測結果作為對比的基準。

主要檢測結果如下：

為了檢驗實驗室制備的活性炭性能，購買了兩批次的用于燒結煙氣脫硫脫硝的商品活性炭進行其性能檢測，檢測結果作為對比的基準。主要檢測結果如下：

基準實例1：第一批次商品活性炭(鄭州竹林炭寶活性炭開發有限公司生產的電廠脫硫脫硝用柱狀活性焦)的性能指標為：粒徑Φ3mm×5mm，比表面積204cm²/g，孔容0.201cm³/g，水分4.5％，灰份11.3％，碘吸附量504mg/g，抗壓強度：1200N/cm²。

基準實例2：第二批次商品活性炭(鄭州竹林炭寶活性炭開發有限公司生產的電廠脫硫脫硝用柱狀活性焦)的性能指標為：粒徑Φ3mm×5mm，比表面積210cm²/g，孔容0.215cm³/g，水分4.0％，灰份10.8％，碘吸附量510mg/g，，抗壓強度1100N/cm²。

以下實施例、對比例，除特別申明外，均采用以下的煙煤、秸稈、含鐵氧化物等原料：

活性炭制備中使用的炭質原料為煙煤、秸稈。其中，煙煤的干基固定炭含量為53.6％，揮發份35.5％，灰份10.9％；棉花秸稈的干基固定炭含量為18.5％，揮發份78.9％，灰份2.6％；甘蔗秸稈的干基固定炭含量為14.4％，揮發份72.6％，灰份2.4％。

含鐵氧化物的鐵礦球團的鐵品位為64.8％；粒徑為5～16mm。

實施例1：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按5∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為3∶1；回轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為58.1％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占75.0％，水分0.90％，灰份12.9％，表面積350cm²/g，，碘吸附量560mg/g，抗壓強度1300N/cm²。金屬化物料的金屬化率為94.0％，鐵品位為88.90％。

實施例2：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按4∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到750℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為3∶1；回轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為58.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占65.4％，水分0.90％，灰份12.0％，表面積390cm²/g，，碘吸附量585mg/g，抗壓強度1260N/cm²。金屬化物料的金屬化率為93.8％，鐵品位為88.00％。

實施例3：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為58.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占65.0％，水分0.90％，灰份12.0％，表面積420cm²/g，，碘吸附量640mg/g，抗壓強度1250N/cm²。金屬化物料的金屬化率為93.8％，鐵品位為88.02％。

實施例4：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到850℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為66.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占69.3％，水分0.82％，灰份12.0％，表面積410cm²/g，，碘吸附量660mg/g，抗壓強度1295N/cm²。金屬化物料的金屬化率為94.0％，鐵品位為89.0％。

實施例5：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ8mm的炭質團塊；再與預熱到750℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為66.1％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占65.0％，水分0.90％，灰份12.0％，表面積410cm²/g，，碘吸附量620mg/g，抗壓強度1255N/cm²。物料的金屬化率為93.0％，鐵品位為88.00％。

實施例6：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按2∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為62.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占73.0％，水分0.88％，灰份8.5％，表面積436cm²/g，，碘吸附量660mg/g，抗壓強度1280N/cm²。金屬化物料的金屬化率為93.3％，鐵品位為88.55％。

實施例7：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按2∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為2∶1；回轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為62.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占73.0％，水分0.88％，灰份9.5％，表面積425cm²/g，，碘吸附量602mg/g，抗壓強度1345N/cm²。金屬化物料的金屬化率為93.2％，鐵品位為89.10％。

實施例8：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到900℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；回轉窯內溫度控制在950℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為60.15％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占75.0％，水分0.88％，灰份8.4％，表面積460cm²/g，，碘吸附量719mg/g，抗壓強度1305N/cm²。金屬化球團的金屬化率為93.0％，鐵品位為88.23％。

實施例9：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到900℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；回轉窯內溫度控制在950℃，控制物料在窯內停留時間為4小時。得到活性炭產品產率為60.2％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占70.1％，水分0.80％，灰份8.5％，表面積450cm²/g，，碘吸附量710mg/g，抗壓強度1330N/cm²。金屬化球團的金屬化率為92.8％，鐵品位為88.65％。

實施例10：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到900℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；回轉窯內溫度控制在950℃，控制物料在窯內停留時間為4小時。得到活性炭產品產率為63.0％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占72.2％，水分0.76％，灰份8.2％，表面積440cm²/g，，碘吸附量700mg/g，抗壓強度1260N/cm²。金屬化球團的金屬化率為92.7％，鐵品位為88.43％。

實施例11：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干重量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到450℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；回轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時，磁選、篩分得金屬化物料和活性炭；其中，活性炭產品產率為65.5％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占68.9％，水分0.79％，灰份8.6％，表面積380cm²/g，，碘吸附量570mg/g，抗壓強度1330N/cm²。金屬化球團的金屬化率為92.3％，鐵品位為88.32％。

實施例12：

和實施例10相比，區別在于，將實施例12焙燒得到的金屬化物料在氧氣氛圍、900℃下預熱氧化成金屬氧化物后，再用作鐵礦氧化球團，循環套用。制得的活性炭產品產率為62.9％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占73.1％，水分0.80％，灰份8.3％，表面積460cm²/g，，碘吸附量720mg/g，抗壓強度1290N/cm²。金屬化球團的金屬化率為93.5％，鐵品位為89.00％。。

對比例1：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按1∶2的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干質量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為5∶1；回轉窯內溫度控制在1100℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為55.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占62.0％，水分0.77％，灰份8.0％，表面積220cm²/g，，碘吸附量505mg/g，抗壓強度1080N/cm²。金屬化球團的金屬化率為93.3％，鐵品位為88.62％。

對比例2：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干質量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為7∶1；回轉窯內溫度控制在1080℃，控制物料在窯內停留時間為1小時。得到活性炭產品產率為57.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占65.0％，水分0.77％，灰份8.0％，表面積195cm²/g，，碘吸附量470mg/g，抗壓強度1300N/cm²。金屬化球團的金屬化率為95.5％，鐵品位為88.72％。

對比例3：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干質量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在800℃，控制物料在窯內停留時間為4小時。得到活性炭產品產率為75.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占68.0％，水分0.77％，灰份12.2％，表面積170cm²/g，，碘吸附量390mg/g，抗壓強度990N/cm²。金屬化球團的金屬化率為79.5％，鐵品位為74.76％。

對比例4：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干質量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在1150℃，控制物料在窯內停留時間為3小時。得到活性炭產品產率為50.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占56.0％，水分0.70％，灰份14.9％，表面積120cm²/g，，碘吸附量270mg/g，抗壓強度1350N/cm²。金屬化球團的金屬化率為94.5％，鐵品位為88.56％。

對比例5：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與棉花秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和棉花秸稈總的干質量為基準)，混勻后壓制成Φ12mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為4∶1；回轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為5小時。得到活性炭產品產率為65.6％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占68.0％，水分0.77％，灰份15.3％，表面積180cm²/g，，碘吸附量220mg/g，抗壓強度1250N/cm²。金屬化球團的金屬化率為90.5％，鐵品位為84.23％。

對比例6：

炭質團塊是由分別粉碎到-0.1mm的煙煤與甘蔗秸稈按3∶1的質量比混合，外加3％瀝青(以煙煤和甘蔗秸稈總的干質量為基準)，混勻后壓制成Φ10mm的炭質團塊；再與預熱到650℃的鐵礦氧化球團一并加入回轉窯內，炭質團塊與鐵礦氧化球團的質量比為1∶1；回轉窯內溫度控制在1050℃，控制物料在窯內停留時間為2小時。得到活性炭產品產率為49.3％，活性炭產品性能如下：粒徑5～12mm占62.0％，水分0.88％，灰份11.5％，表面積190cm²/g，，碘吸附量470mg/g，抗壓強度1320N/cm²。金屬化物料的金屬化率為93.2％，鐵品位為88.65％。