KR101070673B1 - Method for reduging ash of anthracite and fabricating method of activated carbon using anthracite manufactured by the same method - Google Patents
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Abstract
무연탄의 저회분화 방법 및 이에 의해 제조된 무연탄을 사용한 활성탄소 제조방법이 개시된다. 상기 무연탄을 샌드 세퍼레이터로 선별하고 인산으로 처리함으로서, 회분의 함량을 대폭 줄일 수 있다. 그리고, 저회분이 함유된 무연탄을 사용하여 활성탄소를 제조함으로서, 먹는 물 관리법에 따른 수 처리제용 활성탄소의 규격을 만족하는 고품질의 활성탄소를 얻을 수 있다.A method for low ashing anthracite coal and a method for producing activated carbon using the anthracite coal produced thereby is disclosed. By selecting the anthracite coal with a sand separator and treating with phosphoric acid, the ash content can be greatly reduced. In addition, by producing activated carbon using anthracite coal containing low ash, it is possible to obtain high quality activated carbon that satisfies the specifications of activated carbon for water treatment according to the drinking water management method.
Description
본 발명은 무연탄의 저회분화 방법 및 이에 의해 제조된 무연탄을 사용한 활성탄소 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a low ashing method of anthracite and an activated carbon production method using the anthracite produced thereby.
활성탄소는 유기물과 금속성분 등을 흡착하는 탈색제와 탈취제로 널리 사용되고 있으며, 최근에는 대기오염 및 수질오염의 방지를 위한 용도로 많이 사용되고 있다.Activated carbon is widely used as a decolorant and deodorant for adsorbing organic materials and metals, and recently, it is widely used for the purpose of preventing air pollution and water pollution.
석탄은 유연탄과 무연탄으로 대별된다.Coal is roughly divided into bituminous coal and anthracite coal.
유연탄과 무연탄을 탄화도에 따라 구별하면, 탄화도가 80% 미만인 것을 유연탄이라 하고 탄화도가 80% 이상인 것을 무연탄(Anthracite)이라 한다. 유연탄을 더 세부적으로 분류하면, 탄화도가 60% 이하 것을 이탄(泥炭), 탄화도가 60∼70%인 것을 아탄(亞炭) 및 갈탄(lignite), 탄화도가 70∼80%인 것을 역청탄(Bituminous coal)이라 한다.When bituminous coal and anthracite coal are distinguished according to their degree of carbonization, those having a degree of carbonization less than 80% are called bituminous coal and those having a degree of carbonization of 80% or more are called anthracite. The bituminous coal is further classified into peat for 60% or less of carbon, bituminous coal for 60 to 70% of carbon, bituminous coal for 70 to 80% of carbon. This is called.
그리고, 유연탄과 무연탄을 연기의 발생여부에 따라 구별하면, 불이 붙었을 때 연기가 발생하는 것을 유연탄이라 하고, 연기가 발생하지 않는 것을 무연탄이라 한다.In addition, when the bituminous coal and anthracite coal are distinguished according to the generation of smoke, the bituminous coal generated when the fire is caught is referred to as bituminous coal, and the smokeless is called anthracite coal.
일반적으로 사용되는 활성탄소의 원료는 회분이 적고 휘발분이 높은 유연탄인 역청탄 또는 갈탄을 사용하며, 역청탄 또는 갈탄을 탄화후 가스로 활성화하거나, 화학약품으로 활성화하여 제조한다.In general, the raw material of activated carbon is a bit ash and a high volatility bituminous coal is used bituminous coal or lignite, it is prepared by activating the bituminous coal or lignite as a gas after carbonization, or by chemicals.
유연탄은 회분이 15% 이하로 낮고, 휘발분이 30% 이상으로 높아, 유연탄으로 제조된 활성탄소는 품질이 양호하다. 그러나, 상대적으로 고가이므로, 비경제적인 단점이 있다.Bituminous coal has a low ash content of 15% or less and a volatile content of 30% or more, and activated carbon produced from bituminous coal has good quality. However, because it is relatively expensive, there is an uneconomical disadvantage.
경제적인 활성탄소를 제조하기 위하여, 무연탄을 원료로 한 활성탄 및 그 제조방법이 한국공개특허 제2002-78054호에 개시되어 있다.In order to manufacture economic activated carbon, activated carbon based on anthracite and a method of manufacturing the same are disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-78054.
그런데, 무연탄은 회분이 17% 이상으로 높고, 휘발분이 3% 이하로 낮을 뿐만 아니라, 경도가 90% 이하로 낮아서, 연료용이나 여과재용으로 사용되고 있다. 따라서, 한국공개특허 제2002-78054호에 개시된 활성탄 및 그 제조방법은 고품질의 활성탄소를 제조하기 어려운 단점이 있다.By the way, anthracite coal has a ash content of 17% or more, has a low volatile content of 3% or less, and has a low hardness of 90% or less, and is used for fuels and filter materials. Therefore, the activated carbon disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2002-78054 and its manufacturing method have a disadvantage in that it is difficult to manufacture high quality activated carbon.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 무연탄을 저회분화 할 수 있는 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a method for low ash anthracite coal.
본 발명의 다른 목적은 무연탄을 원료로 하여 고품질의 활성탄소를 제조할 수 있는 활성탄소 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an activated carbon production method capable of producing high quality activated carbon using anthracite as a raw material.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무연탄의 저회분화 방법은, 무연탄을 분쇄하여 4 x 8Mesh 또는 8 x 20Mesh 입자의 입도로 분리하는 단계; 입도 분리된 상기 무연탄을 1.5 g/㎤ 이하인 것만 선별하는 단계; 인산 5ℓ에 물 100ℓ를 혼합한 5v/v%의 묽은 인산 : 선별된 상기 무연탄 = 10ℓ : 1㎏의 비로 혼합하여 90℃에서 약 2시간 정도 교반하는 단계; 및 인산 처리된 상기 무연탄을 수분이 약 15% 감소될 때 까지 탈수한 후, 약 150℃에서 약 1~2시간 건조하는 단계를 수행한다.Low ashing method of anthracite coal according to the present invention for achieving the above object, the step of separating the anthracite coal to a particle size of 4 x 8 Mesh or 8 x 20 Mesh particles; Selecting only the anthracite coal having a particle size of 1.5 g / cm 3 or less; 5v / v% dilute phosphoric acid: selected anthracite = 10l: 1kg, mixed with 5l phosphoric acid and 100l of water, followed by stirring at 90 ° C for about 2 hours; And dehydrating the anthracite coal treated with phosphoric acid until water is reduced by about 15%, and then drying at about 150 ° C. for about 1 to 2 hours.
또한, 본 발명에 따른 무연탄을 사용한 활성탄소 제조방법은, 무연탄을 분쇄하여 4 x 8Mesh 또는 8 x 20Mesh 입자의 입도로 분리하는 단계; 입도 분리된 상기 무연탄을 1.5 g/㎤ 이하인 것만 선별하는 단계; 인산 5ℓ에 물 100ℓ를 혼합한 5v/v%의 묽은 인산 : 선별된 상기 무연탄 = 10ℓ : 1㎏의 비로 혼합하여 90℃에서 약 2시간 정도 교반하는 단계; 인산 처리된 상기 무연탄을 수분이 약 15% 감소될 때 까지 탈수한 후, 약 150℃에서 약 1~2시간 건조하는 단계; 인산 처리 후, 탈수 및 건조된 상기 무연탄을 불활성가스가 주입된 노(爐) 속에 넣고, 500∼600℃의 온도로 1∼2 시간 동안 가열하여 탄화하는 단계; 물의 양에 대하여 5∼15%로 희석된 KOH 용액 : 탄화된 상기 무연탄 = 1∼4 : 1의 비율로 탄화된 상기 무연탄을 KOH 용액에 약 3시간 동안 함침시켜, 약 30분 간격으로 약 5분간 교반하는 단계; KOH 용액에 함침된 상기 무연탄을 수분이 약 15% 감소될 때 까지 탈수한 후, 약 150℃에서 약 1∼2시간 건조하는 단계 및 KOH 용액에 함침된 후, 탈수 및 건조된 상기 무연탄을 800∼1,000℃에서 약 180분 동안 수증기 활성화하는 단계를 수행한다.In addition, the method for producing activated carbon using anthracite according to the present invention comprises the steps of: pulverizing anthracite and separating it into particle sizes of 4 x 8 Mesh or 8 x 20 Mesh particles; Selecting only the anthracite coal having a particle size of 1.5 g / cm 3 or less; 5v / v% dilute phosphoric acid: selected anthracite = 10l: 1kg, mixed with 5l phosphoric acid and 100l of water, followed by stirring at 90 ° C for about 2 hours; Dehydrating the anthracite treated with phosphoric acid until water is reduced by about 15%, and then drying at about 150 ° C. for about 1 to 2 hours; After the phosphoric acid treatment, the dehydrated and dried anthracite coal is placed in a furnace in which an inert gas is injected, and heated and carbonized at a temperature of 500 to 600 ° C. for 1 to 2 hours; KOH solution diluted to 5-15% relative to the amount of water: the anthracite carbonized at a ratio of carbonized anthracite = 1 to 4: 1 was impregnated into the KOH solution for about 3 hours, and about 5 minutes at about 30 minute intervals. Stirring; Dehydration of the anthracite coal impregnated in the KOH solution until the water content is reduced by about 15%, followed by drying at about 150 ° C. for about 1 to 2 hours, and impregnating the KOH solution, followed by dehydration and drying the anthracite coal 800 to Steam activation is performed at 1,000 ° C. for about 180 minutes.
본 발명은 무연탄을 샌드 세퍼레이터로 선별하고 인산으로 처리함으로서, 회분의 함량을 대폭 줄일 수 있다. 그리고, 저회분이 함유된 무연탄을 사용하여 활성탄소를 제조함으로서, 먹는 물 관리법에 따른 수 처리제용 활성탄소의 규격을 만족하는 고품질의 활성탄소를 얻을 수 있다.In the present invention, by selecting the anthracite coal with a sand separator and treating with phosphoric acid, the ash content can be greatly reduced. In addition, by producing activated carbon using anthracite coal containing low ash, it is possible to obtain high quality activated carbon that satisfies the specifications of activated carbon for water treatment according to the drinking water management method.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무연탄의 저회분화 방법 및 이에 의해 제조된 무연탄을 사용한 활성탄소 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a low ashing method of anthracite coal and an activated carbon production method using the anthracite coal prepared according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무연탄의 저회분화 공정 및 활성탄소의 제조공정을 보인 도이다.1 is a view showing a low ashing process of anthracite coal and a manufacturing process of activated carbon according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 활성탄소는 탄화도가 80% 이상인 무연탄(Anthracite)을 원료로 사용한다. 그런데, 무연탄에는 대략 17∼40% 정도의 회분이 함유되어 있다.As shown, the activated carbon according to the present embodiment uses anthracite having a carbonization degree of 80% or more as a raw material. By the way, anthracite coal contains about 17 to 40% of ash.
전라남도 장성군에서 채탄한 무연탄에 함유된 회분의 함량비를 분석해 본 결과, 표 1에 표시된 바와 같이, 회분의 총 함량비는 17.15%였다. 그리고, 회분을 구성하는 구체적인 성분은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO 및 NaO가 포함된 기타 무기성분이다.As a result of analyzing the content ratio of ash contained in the anthracite coal collected in Jangseong-gun, Jeollanam-do, the total content ratio of ash was 17.15%. Specific components constituting the ash are SiO 2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO and other inorganic components including NaO.
이때, 총 회분의 함량을 기준으로 SiO2는 47.65%, Al2O3는 39.45%, Fe2O3는 4.57%, CaO는 0.56%, MgO는 0.92% 및 NaO를 포함된 기타 무기성분은 6.85%였다.In this case, based on the total ash content, 47.65% of SiO 2 , 39.45% of Al 2 O 3 , 4.57% of Fe 2 O 3 , 0.56% of CaO, 0.92% of MgO and 6.85 of other inorganic components including NaO. %.
회분을 구성하는 무기성분은 활성탄소의 흡착 성능과 촉매의 기능에 악영향을 끼치므로 적을수록 좋다.The inorganic components constituting the ashes are bad because they adversely affect the adsorption performance of the activated carbon and the function of the catalyst.
먼저, 무연탄의 저회분화 방법에 대하여 설명한다.First, the low ashing method of anthracite coal is demonstrated.
분쇄 및 분리 단계(S10)Grinding and Separation Step (S10)
본 실시예에 따른 무연탄의 저회분화 방법은 무연탄에 함유된 회분의 함량을 줄이기 위하여, 먼저 무연탄을 분쇄한 다음 소정의 입도(粒度)를 가지는 무연탄만을 분리한다(S10).In the low ashing method of anthracite according to this embodiment, in order to reduce the content of ash contained in the anthracite, first, the anthracite is pulverized and only anthracite having a predetermined particle size is separated (S10).
표 2에 표시된 바와 같이, 전라남도 장성군에서 채탄한 무연탄을 분쇄하여 입도 분리하였을 때, 입자의 입도가 작을수록 회분함량이 높고, 입자의 입도가 클수록 회분함량이 낮았다. 이로인해, 본 실시예에서는 4 x 8Mesh와 8 x 20Mesh의 입자의 입도를 가지는 무연탄을 사용한다. 4 x 8Mesh의 무연탄에는 회분이 대략 12.3% 함유되어 있고, 8 x 20Mesh의 무연탄에는 회분이 대략 13.4% 함유되어 있다.As shown in Table 2, when the anthracite coal was pulverized and separated in the Jangseong-gun, Jeollanam-do, the smaller the particle size, the higher the ash content, and the larger the particle size, the lower the ash content. For this reason, in this embodiment, anthracite coal having particle sizes of 4 x 8 Mesh and 8 x 20 Mesh is used. 4 x 8 mesh anthracite contains approximately 12.3% ash, and 8 x 20 mesh anthracite contains approximately 13.4% ash.
입자의 입도가 4 x 8Mesh와 8 x 20Mesh인 무연탄을 사용하는 다른 이유는 4 x 8Mesh 보다 큰 입자인 경우에는 크기가 너무 커서 후술할 활성화공정시 활성화장치의 내부로 탄화된 무연탄을 주입하기가 어렵고, 8 x 20Mesh 미만인 입자인 경우에는 크기가 너무 작아 후술할 탄화 및 활성화공정에서 무연탄 및 탄화된 무연탄이 각각 거의 연소되어 버리기 때문이다.Another reason for using anthracite with particle size of 4 x 8Mesh and 8 x 20Mesh is that the size of particles larger than 4 x 8Mesh is so large that it is difficult to inject carbonized anthracite into the inside of the activator during the activation process. In the case of particles smaller than 8 x 20 mesh, the anthracite and carbonized anthracite are almost burned out in the carbonization and activation process, which will be described later.
8 x 20Mesh 보다 큰 입자의 입도를 가지는 무연탄에도 회분들이 함유되어 있다.Ash is also contained in anthracite coals with particle sizes larger than 8 x 20 Mesh.
샌드 세퍼레이터로 선별 단계(S20)Sorting step by sand separator (S20)
다음에는, 입도 분리된 무연탄에 함유된 회분의 양을 더욱 감소시키기 위하여 샌드 세퍼레이터(Sand Separator)로 무연탄을 다시 선별한다(S20). 샌드 세퍼레이터 선별은 회분이 낮은 무연탄과 회분이 높은 무연탄을 밀도차에 의하여 분리하는 물리적 선별 방법이다.Next, in order to further reduce the amount of ash contained in the particle size separated anthracite coal, the anthracite coal is reselected by a sand separator (S20). Sand separator screening is a physical screening method that separates low ash anthracite and high ash anthracite by density difference.
무연탄에 함유된 회분의 양에 따라 무연탄의 밀도는 상이하므로, 대략 밀도 1.5 g/㎤ 이하인 무연탄을 선별한다.Since the anthracite has a different density depending on the amount of ash contained in the anthracite, anthracite having a density of approximately 1.5 g / cm 3 or less is selected.
표 3에 표시된 바와 같이, 입도 분리된 4 x 8Mesh의 무연탄에는 회분이 대략 12.3% 함유되어 있으나, 샌드 세퍼레이터에 의하여 밀도 1.5 g/㎤ 이하로 선별된 무연탄에는 회분이 대략 4.2%에 함유되어 있다. 입도 분리된 8 x 20Mesh의 무연탄에는 회분이 대략 13.4% 함유되어 있으나, 샌드 세퍼레이터에 의하여 밀도 1.5 g/㎤ 이하로 선별된 무연탄에는 회분이 대략 5.1%에 함유되어 있다. 따라서, 샌드 세퍼레이터에 의하여 선별된 무연탄에 함유된 회분의 양은 선별전에 비하여 각각 65.8% 및 61.9% 감소하여, 평균 63.9% 감소하였다.As shown in Table 3, the anthracite coal having a particle size of about 4 x 8Mesh contained about 12.3% of ash, while the anthracite coal selected by a sand separator at a density of 1.5 g / cm 3 or less contained about 4.2% of ash. Anthracite coal having a particle size of about 8 x 20Mesh contained about 13.4% of ash, while anthracite coal sorted to a density of 1.5 g / cm 3 or less by a sand separator contained about 5.1% of ash. Therefore, the amount of ash contained in the anthracite coal selected by the sand separator decreased by 65.8% and 61.9%, respectively, by 63.9% on average compared to before the selection.
인산 처리 단계(S30)Phosphate treatment step (S30)
다음에는, 샌드 세퍼레이터에 의하여 선별된 무연탄에 함유된 회분을 더욱 감소시키기 위하여 무연탄을 인산(燐酸) 처리한다(S30). 무연탄을 인산으로 처리하면, 인산의 용해작용에 의해 회분이 용출되기 때문에 무연탄에 함유된 회분이 감소된다.Next, in order to further reduce the ash contained in the anthracite coal selected by the sand separator, the anthracite coal is treated with phosphoric acid (S30). When anthracite coal is treated with phosphoric acid, the ash contained in the anthracite coal is reduced because ash is eluted by dissolution of phosphoric acid.
본 실시예에서는 인산 5ℓ에 물 100ℓ를 혼합한 5v/v%의 묽은 인산에 무연탄을 함침한다. 이때, 묽은 인산 : 무연탄 = 10ℓ : 1㎏의 비로 혼합하여 90℃에서 약 2시간 정도 교반한다. 그러면, 무연탄에 함유된 회분중 금속 물질이 용출된다.In this embodiment, anthracite coal is impregnated with 5v / v% dilute phosphoric acid in which 5l of phosphoric acid is mixed with 100l of water. At this time, the mixture of dilute phosphoric acid: anthracite coal = 10L: 1kg and stirred at 90 ℃ for about 2 hours. The metal material in the ash contained in the anthracite coal is then eluted.
인산에 포함된 인 성분은 동물의 뼈를 구성하는 물질로서, 도자기를 구울때 도자기를 단단하게 하기 위해 사용하는 물질이다. 따라서, 무연탄을 인산 처리하면, 후술할 탄화(S50) 공정 및 활성화공정(S80)을 공정을 완료하였을 때, 인 성분이 활성탄소에 잔존하게 되어 활성탄소의 경도(硬度)를 증가시킨다. 이는 후술한다.Phosphorus contained in phosphoric acid is a substance that makes up bones of animals. It is used to harden ceramics when baking them. Therefore, when the anthracite coal is treated with phosphoric acid, when the carbonization (S50) process and the activation process (S80) described later are completed, phosphorus remains in the activated carbon, thereby increasing the hardness of the activated carbon. This will be described later.
탈수 및 건조 단계(S40)Dehydration and drying step (S40)
다음에는, 인산 처리된 무연탄을 탈수 후 건조한다(S40).Next, the anthracite treated with phosphoric acid is dehydrated and dried (S40).
탈수는 일반적인 탈수기를 사용하며, 약 10분 정도 탈수하면 수분이 약 15% 감소된다. 그리고, 건조는 150℃의 조건에서 약 1~2시간 건조한다. 그러면, 회분이 감소된 무연탄이 제조된다.Dehydration is performed using a general dehydrator, and about 10 minutes of dehydration reduces water by about 15%. And drying is dried for about 1 to 2 hours on 150 degreeC conditions. Anthracite coal is then produced with reduced ash.
샌드 세퍼레이터 선별 후의 무연탄에 함유된 회분의 양은, 표 3 및 표 4에 표시된 바와 같이, 평균 4.65%였다. 즉, 인산 처리 전에 무연탄에 함유된 회분의 양은 평균 4.65%였다. 그런데, 표 4에 표시된 바와 같이, 인산 처리 후에 무연탄에 함유된 회분의 양은 4.20%로 약 9.7% 감소하였다.The quantity of ash contained in the anthracite coal after sand separator sorting was 4.65% on average as shown in Table 3 and Table 4. In other words, the amount of ash contained in the anthracite coal before the phosphoric acid treatment was on average 4.65%. However, as shown in Table 4, the amount of ash contained in the anthracite coal after phosphoric acid treatment was reduced by about 9.7% to 4.20%.
표 4에 표시된 바와 같이, 인산 처리를 한 무연탄에 함유된 회분의 양은 4.20%이다. 그리고, 표 5에 표시된 바와 같이, 일반적으로 활성탄소의 원료로 사용되는 호주 갈탄계에 함유된 회분의 양은 3.9% 이고, 미국 유연탄계에 함유된 회분의 양은 8.1% 이다.As shown in Table 4, the amount of ash contained in the anthracite treated with phosphoric acid was 4.20%. As shown in Table 5, the amount of ash contained in the Australian lignite system generally used as a raw material of activated carbon is 3.9%, and the amount of ash contained in the US bituminous coal is 8.1%.
따라서, 입도 분리하고, 샌드 세퍼레이터로 선별한 후, 인산 처리를 한 무연탄에 함유된 회분의 양은 약 4.2%로, 유연탄에 함유된 회분의 양과 거의 유사하거나 적다.Accordingly, the amount of ash contained in the anthracite treated with phosphoric acid after the particle size was separated and sorted with the sand separator was about 4.2%, which was almost similar to or less than the amount of ash contained in the bituminous coal.
따라서, 본 실시예에 따른 무연탄은 회분의 함량이 적으므로 활성탄소의 원료로 사용하여도 무방함을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the anthracite coal according to the present embodiment may be used as a raw material of activated carbon since the ash content is low.
다음에는, 상기의 방법에 의하여 제조된 무연탄을 사용하여 활성탄소를 제조하는 방법을 설명한다.Next, a method of producing activated carbon using the anthracite coal prepared by the above method will be described.
활성탄소는 탄화(S50) → KOH 용액에 함침(S60) → 탈수 및 건조(S70) → 수증기활성화(S80)에 의하여 제조된다.Activated carbon is prepared by carbonization (S50) → impregnation in KOH solution (S60) → dehydration and drying (S70) → steam activation (S80).
탄화 단계(S50)Carbonization Step (S50)
탄화(S50) 공정은 무연탄을 아르곤가스 또는 질소가스 등과 같은 불활성가스가 주입된 노(爐) 속에 넣고, 500∼600℃의 온도로 1∼2 시간 동안 가열한다.In the carbonization (S50) process, the anthracite coal is placed in a furnace in which an inert gas such as argon gas or nitrogen gas is injected and heated at a temperature of 500 to 600 ° C. for 1 to 2 hours.
활성탄소의 흡착 특성에 큰 영향을 미치는 공극구조는 탄화온도와 함께 변화하므로 적합한 탄화온도를 설정하는 것은 매우 중요하다. 본 실시예에서는, 동일 조건에서, 상온에서 5℃/min의 승온속도로 500℃∼600℃ 탄화온도까지 온도를 상승시킨 후 탄화시간을 300분까지 지속해 보았다. 탄화시간 120분 이내에 무연탄에 함유된 휘발분이 1% 이하로 낮아지고, 120분 이후의 시간부터는 탄화시간의 증가에 따른 휘발분 감소율의 변화가 미미하여 탄화시간을 60∼120분간 행한다.It is very important to set a suitable carbonization temperature because the pore structure, which greatly affects the adsorption characteristics of activated carbon, changes with the carbonization temperature. In this embodiment, under the same conditions, the carbonization time was continued up to 300 minutes after raising the temperature to 500 ° C to 600 ° C carbonization temperature at a temperature increase rate of 5 ° C / min at room temperature. Within 120 minutes of the carbonization time, the volatile content contained in the anthracite coal is lowered to 1% or less, and from the time after 120 minutes, the change in the volatile reduction rate with the increase of the carbonization time is insignificant, and the carbonization time is performed for 60 to 120 minutes.
그러면, 무연탄의 비표면적이 커진다.Then, the specific surface area of the anthracite coal becomes large.
KOH 용액에 함침 단계(S60)Immersion step in KOH solution (S60)
다음에는 탄화된 무연탄을 KOH 용액에 약 3시간 동안 함침시킨다. 이때, 30분 간격으로 약 5분간 교반한다.Next, the carbonized anthracite coal is impregnated with KOH solution for about 3 hours. At this time, the mixture is stirred for about 5 minutes at 30 minute intervals.
무연탄은 골격구조가 판형구조(Graphite-like Structure)이므로 반응성이 낮아 탄화공정 및 수증기 활성화공정에서 세공의 생성과 세공의 확대가 다른 원료에 비해 어렵다. 이로인해, 무연탄으로 활성탄소를 제조할 때, 고 비표면적을 가지는 활성탄소를 얻는데 한계가 있다.Anthracite coal has low reactivity due to its graphite-like structure, making it difficult to produce pores and expand pores in carbonization and steam activation processes, compared to other raw materials. As a result, when producing activated carbon from anthracite coal, there is a limit in obtaining activated carbon having a high specific surface area.
무연탄으로 활성탄소를 제조할 때, 고 비표면적을 얻기 위하여, KOH 용액에 무연탄을 함침한다. KOH 용액은 물의 양에 대하여 5∼15%로 희석하여 제조한다. KOH 용액의 양은 무연탄의 세공을 충분히 채울 정도면 되고, 과하면 무연탄의 세공의 벽이 파괴된다.When producing activated carbon from anthracite, anhydrous coal is impregnated into the KOH solution to obtain a high specific surface area. KOH solution is prepared by diluting to 5-15% with respect to the amount of water. The amount of the KOH solution may be sufficient to sufficiently fill the pores of the anthracite coal, and if excessive, the walls of the anthracite pores will be destroyed.
탄화된 무연탄과 KOH 용액의 중량 비를 1:1 ∼ 1:5로 변화시키면서 후술할 수증기 활성화공정을 수행한 결과, 중량 비가 적을 경우는 무연탄에 미세한 세공이 발달하고, 질량비가 커지면 무연탄에 대세공이 발달한다. 즉, 중량비가 1:5 이상의 과잉비 일 때에는 탄화된 무연탄에 대세공이 형성되어 비표면적이 최대로 감소된다. 따라서, KOH 용액의 양은 탄화된 무연탄의 1∼4배인 것이 바람직하다.When the weight ratio of carbonized anthracite to KOH solution was changed from 1: 1 to 1: 5, the water vapor activation process described below was performed. When the weight ratio was small, fine pores were developed in the anthracite coal. Develop. That is, when the weight ratio is 1: 5 or more, large pores are formed in the carbonized anthracite coal, so that the specific surface area is reduced to the maximum. Therefore, the amount of KOH solution is preferably 1 to 4 times that of carbonized anthracite.
무연탄을 KOH 용액에 함침시키면, 후술할 활성화공정에서 무연탄의 비표면적이 대단히 커지는데, 무연탄을 KOH 용액에 함침하는 이유를 설명한다.When the anthracite coal is impregnated into the KOH solution, the specific surface area of the anthracite coal becomes very large in the activation process described later. The reason why the anthracite coal is impregnated into the KOH solution will be explained.
이론적인 흑연층간의 거리는 C1/2 = 3.354Å인데 Hot-Quenching 기법으로 흑연층간거리를 2배 이상으로 팽윤 확대하여 KOH 용액에 함침하면, K+ 금속이온이 흑연층간에 삽입되는 것을 도와준다.The theoretical distance between graphite layers is C 1/2 = 3.354Å, and the hot-Quenching technique swells the graphite layer distance more than twice and impregnates the KOH solution to help the insertion of K + metal ions between the graphite layers.
흑연층에 알카리-금속(Alkali-metal)을 증착하면, 알카리-금속의 강한 전자 공여 기능에 의해 먼저 탄소에 전자가 공여되고, 다시 금속에 전자가 공여되어 금속은 전자과잉 상태가 된다. 알카리-금속의 증착에 의해 탄소상의 전자밀도의 상승은, 표 6에 및 도 2를 통하여 알 수 있듯이, 소량의 알카리-금속을 탄소에 첨가하는 것으로도 탄소의 Spin농도가 현저히 증대한다.When the alkali-metal is deposited on the graphite layer, electrons are first donated to carbon by the strong electron donating function of the alkali-metals, and electrons are then donated to the metals, so that the metals are in an electron excess state. As can be seen from Table 6 and FIG. 2, the increase in the electron density by carbon deposition by alkali-metal deposition significantly increases the spin concentration of carbon even by adding a small amount of alkali-metal to carbon.
(mmol/g)NaOH addition amount
(mmol / g)
(x 1017)Spin number
(x 1017)
(mmol/g)KOH addition amount
(mmol / g)
(x 1017)Spin number
(x 1017)
즉, 탄화된 무연탄을 알카리-금속에 함침시키면, 탄화공정 및 후술할 활성화공정시 활성탄소의 고 비표면적화가 가능해진다. 이는 활성탄소의 큰 내부 표면적에 의해 담지금속의 미세분산과 전자전도작용의 양자 협동작용에 의해 특이한 담체작용이 나타나기 때문이다. 즉, 탄화된 무연탄을 KOH 용액에 함침시키면, 활성탄소의 고 비표면적화가 가능해진다. 이는, Na보다 K금속이 더 현저한 효과를 나타낸다.In other words, when the carbonized anthracite coal is impregnated with alkali-metal, high specific surface area of the activated carbon during the carbonization process and the activation process described later becomes possible. This is because the specific carrier action is caused by the cooperative action of the microdispersion of the supported metal and the electron conduction action due to the large internal surface area of the activated carbon. In other words, when carbonized anthracite coal is impregnated into the KOH solution, high specific surface area of the activated carbon becomes possible. This shows that K metal has a more pronounced effect than Na.
탈수 및 건조 단계(S70)Dehydration and drying step (S70)
KOH 용액에 함침된 무연탄을 일반적인 탈수기로 약 10분 정도 탈수하여, 수분을 약 15% 감소시킨다.The anthracite coals impregnated in the KOH solution are dehydrated with a general dehydrator for about 10 minutes, reducing water by about 15%.
그리고, 건조는 150℃의 분위기에서 약 1∼2시간 건조한다. 그러면, 수분이 1% 이하로 감소된다.And drying is dried for about 1 to 2 hours in 150 degreeC atmosphere. The moisture is then reduced to 1% or less.
수증기 활성화 단계(S80)Water vapor activation step (S80)
수증기 활성화공정(S80)은 탄화된 무연탄을 KOH 용액과 탈수 및 산화반응시켜 다공질의 흡착성 활성탄소를 만드는 공정으로, KOH 용액으로 처리된 탄화된 무연탄을 노 속에 저장하고, 상기 노 속으로 고온의 수증기, CO2 또는 산소 등의 산화가스를 주입하여 탄화된 무연탄과 접촉 반응시키므로서, 미세한 다공성의 활성탄소를 만드는 것이다.Steam activation process (S80) is a process of dehydrating and oxidizing carbonized anthracite coal with KOH solution to make porous adsorbable activated carbon, storing carbonized anthracite charcoal treated with KOH solution in the furnace, and high temperature steam into the furnace. By injecting an oxidizing gas such as, CO 2 or oxygen, and reacting with carbonized anthracite coal, to make a fine porous activated carbon.
가스 활성화 과정은 가열과정에서 탄소체의 미세조직화 부분이 선택적으로 분해 및 소비되면서 탄소 결정체간에 폐쇄되어 있는 미세한 틈새가 개방되어 내부 표면적이 급속히 증가한다. 그리고, 탄소체를 구성하고 있는 결정체 혹은 미세한 공극 부분을 구성하고 있는 탄소체를 소비해서 탄소구조에 따라 중간 내지 거대 세공으로 복잡한 조직을 형성한다.In the gas activation process, as the microstructured portion of the carbon body is selectively decomposed and consumed during the heating process, the microscopic gaps between the carbon crystals are opened to rapidly increase the internal surface area. Then, the crystalline body constituting the carbon body or the carbon body constituting the fine pore portion is consumed to form a complex structure with medium to macropores depending on the carbon structure.
이들 세공의 형성과정은 탄소 소비와 직접관계가 있는데, 원료의 탄소 반응소비율(Burn off)이 50% 이하일 때는 20Å 이하의 미세공(=Micropore)이 주체인 활성탄소가 되고, 원료의 탄소 반응소비율이 75%를 초과하면 500Å 이상의 대세공(=Macropore)이 증가한다. 그리고, 원료의 탄소 반응소비율(Burn off)이 50∼75% 일 때에는 20∼500Å의 중세공(=Mesopore)이 섞인 세공분포가 이루게 된다. 따라서, 미세공이 많이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.The process of formation of these pores is directly related to carbon consumption. When the carbon off rate of the raw material is 50% or less, the micropore of 20 μm or less becomes the main activated carbon, and the carbon reaction rate of the raw material. When this amount exceeds 75%, large pore size (= Macropore) of 500 mm 3 or more increases. Then, when the carbon reaction consumption (Burn off) of the raw material is 50 to 75%, a pore distribution in which 20 to 500 mu m of mesopores (= Mesopore) is mixed is formed. Therefore, it is desirable to form a lot of micropores.
수증기 활성화반응은 수성 가스반응이며 흡열반응이다. 반응은 750℃ 이상에서 진행한다. 이때 탄소체에 함유된 불순물이나 회분은 촉매적 작용이나 세공상태에 따라 반응속도가 지연된다.The steam activation reaction is a water gas reaction and an endothermic reaction. The reaction proceeds above 750 ° C. At this time, the reaction rate of the impurities or ash contained in the carbon body is delayed depending on the catalytic action or pore state.
KOH 용액을 무연탄의 4배량을 사용하고 활성화 온도를 변화시킬 경우, 400℃ 부근의 활성화 온도에서는 비표면적이 낮으나, 600∼800℃의 활성화 온도에서는 대단히 높은 비표면적을 얻는다.When the KOH solution uses four times the amount of anthracite coal and changes the activation temperature, the specific surface area is low at the activation temperature around 400 ° C, but very high specific surface area is obtained at the activation temperature of 600 to 800 ° C.
비표면적 분석에 의한 활성탄소의 세공반경과 누적세공용적 및 세공분포의 관계를 보면 KOH 용액에 함침된 활성탄소는, KOH 용액에 함침되지 않은 활성탄소와 비교하여, 반경 10Å의 세공의 수는 비슷하나, 반경 10∼20Å 부근의 세공이 대단히 많다. 따라서, 무연탄을 KOH 용액에 함침시키면 미세공이 대단히 발달한다.The relationship between the pore radius, cumulative pore volume and pore distribution of activated carbon by specific surface area analysis shows that the activated carbon impregnated with KOH solution has a similar number of pores with a radius of 10 Å compared to the activated carbon not impregnated with KOH solution. There are a lot of pores in the vicinity of a radius of 10 to 20 microseconds. Therefore, when the anthracite coal is impregnated into the KOH solution, the micropores are greatly developed.
KOH 용액(융점 360℃)이 수증기 활성화공정에서 작용하는 매카니즘을 설명한다.The mechanism by which the KOH solution (melting point 360 ° C.) works in the steam activation process is explained.
먼저, 노 내부의 온도가 400℃일 경우에는 화학식(1)과 같이 탈수가 먼저 일어나며,First, when the temperature in the furnace is 400 ℃ dehydration occurs first as shown in the formula (1),
2KOH → K2O + H2O (dehydration) (1)2KOH → K 2 O + H 2 O (dehydration) (1)
상기 탈수는 500℃ 이상의 소성온도에서는 탄소를 화학식(2) 및 (3)과 같이 강력히 침식하며,The dehydration strongly erodes the carbon at the firing temperature of 500 ℃ or more as shown in the formula (2) and (3),
C + H2O → H2 + CO (Water gas reaction) (2)C + H 2 O → H 2 + CO (Water gas reaction) (2)
CO + H2O → H2 + CO2 (Water gas shift reaction) (3)CO + H 2 O → H 2 + CO 2 (Water gas shift reaction) (3)
CO 및 CO2를 방출하면서, 복잡하게 발달한 다공성 탄소를 생성한다.While releasing CO and CO 2 , it produces a complexly developed porous carbon.
활성화 온도가 700℃를 초과하면 화학식(1)에서 생긴 K2O는 H2와 C에 의해 화학식(4) 및 (5)와 같이 환원된다.When the activation temperature exceeds 700 ° C., K 2 O generated in formula (1) is reduced by H 2 and C as in formulas (4) and (5).
K2O + H2 → 2K + H2O (Reduction by H2) (4)K 2 O + H 2 → 2K + H 2 O (Reduction by H 2 ) (4)
K2O + C → 2K + CO (Reduction by C) (5)K 2 O + C → 2K + CO (Reduction by C) (5)
이때 금속 칼륨(Kalium)을 생성하고, 이는 활성화 온도에서 이동성이기 때문에 탄소 매트릭스에 삽입된다. 그 결과 탄소의 수개 원자층(Atomic Layer)이 팽윤되어 세공이 형성된다.It produces metal potassium (Kalium), which is inserted into the carbon matrix because it is mobile at the activation temperature. As a result, several atomic layers of carbon swell to form pores.
수증기 활성화에 의해 제조된 활성탄소는 고 비표면적과 함께 고 흡착 성능을 가진다.Activated carbon produced by steam activation has high adsorption performance with high specific surface area.
수증기 활성화의 가장 적합한 온도의 범위는 800∼1,000℃이다. 탄화된 무연탄을 500℃에서 60분 탄화시킨 후, 최적의 활성화 온도를 찾기 위하여 활성화 온도를 800℃에서 1,000℃까지 변화시키면서 180분간 활성화시켰다. 이때, 수증기의 투입량은 탄소와의 이론 반응량의 4배만큼 일정하게 공급하였다.The most suitable temperature range for steam activation is 800 to 1,000 ° C. The carbonized anthracite coal was carbonized at 500 ° C. for 60 minutes, and then activated for 180 minutes while varying the activation temperature from 800 ° C. to 1,000 ° C. in order to find the optimum activation temperature. At this time, the input amount of water vapor was constantly supplied by four times the theoretical reaction amount with carbon.
(℃)Activation temperature
(℃)
(min)Activation time
(min)
(㎡/g)Specific surface area
(㎡ / g)
(mg/g)I2 adsorption
(mg / g)
표 7에 표시된 바와 같이, 활성화 온도가 950℃에 도달할 때 까지는 상호 상관 관계에 있는 비표면적(㎡/g)과 I2흡착력(㎎/g)이 서서히 증가하였으나, 그 이상에서는 급격히 감소되었다. 따라서 비표면적(㎡/g)과 I2흡착력(㎎/g)을 기준으로 한 최적 활성화 온도는 950℃ 부근이며, 그때의 수율은 30% 정도이다.As shown in Table 7, the correlated specific surface area (
950℃ 이상에서는 탄화된 무연탄과 수증기와의 반응이 급격히 일어나 탄화된 무연탄 내부에서의 세공 형성보다는 표면에서의 반응이 주로 일어나 수율과 I2흡착력(㎎/g)이 감소된 것으로 추정된다.Above 950 ° C, the reaction between carbonized anthracite and water vapor occurs rapidly, and the reaction occurs mainly on the surface rather than the formation of pores in the carbonized anthracite coal, and the yield and I 2 adsorption force (mg / g) are estimated to decrease.
활성화 시간과 흡착 특성과의 관계를 알아보기 위해, 본 실시예에서는 950℃의 활성화 온도에서 활성화 시간을 120분에서 240분까지 변화시켜 탄화된 무연탄을 수증기 활성화하였다. 이때, 수증기의 투입량은 탄소와의 이론 반응량의 4배만큼 일정하게 공급하였다.In order to examine the relationship between the activation time and the adsorption characteristic, in this embodiment, the activation time was changed from 120 minutes to 240 minutes at an activation temperature of 950 ° C. to activate the carbonized anthracite coal. At this time, the input amount of water vapor was constantly supplied by four times the theoretical reaction amount with carbon.
(℃)Activation temperature
(℃)
(min)Activation time
(min)
(㎡/g)Specific surface area
(㎡ / g)
(mg/g)I2 adsorption
(mg / g)
표 8에 표시된 바와 같이, 활성화 시간이 180분까지는 비표면적(㎡/g)과 I2흡착력(㎎/g)이 증가하였으나, 그 이후 부터는 다시 감소되었다. 그리고, 활성화 시간이 180분 이상에서는 수율이 30%이하로 감소되었다.As shown in Table 8, the specific surface area (
이는, 탄화된 무연탄이 수성가스로 변하여 감소되므로, 회분의 양이 상대적으로 증가하고, 이로인해 I2흡착력(㎎/g)이 감소되는 것으로 추정된다.It is estimated that the carbonized anthracite coal is reduced to water gas, so that the amount of ash is relatively increased, thereby reducing the I 2 adsorption force (mg / g).
따라서, 최적 활성화 시간은 180분 이다.Thus, the optimal activation time is 180 minutes.
전술한 바와 같이, 무연탄을 사용하여 본 실시예에 따른 제조방법으로 제조된 활성탄소는 I2흡착력(㎎/g)이 대단히 높다.As described above, the activated carbon produced by the production method according to the present embodiment using anthracite coal has a very high I 2 adsorption force (mg / g).
무연탄을 인산 처리하여, 약 500∼600℃에서 탄화하면 인 성분이 탄소에 남게되어 경도를 증가시킨다. 탄화조건(500℃에서 1시간) 및 활성화조건(850℃, 180분, 수증기 투입량은 탄소와의 이론 반응량의 4배만큼 일정하게 공급)을 동일하게 했을 때, 인산 처리하지 않은 활성탄소의 경도는 KS시험방법에 따라 측정하였을 때89%에 불과하였으나, 인산 처리를 한 활성탄소의 경도는 KS시험방법에 따라 측정하였을 때 95%가 되어 6% 증가하였다.Anthracite is phosphated and carbonized at about 500 to 600 ° C., leaving phosphorus in carbon to increase hardness. When the carbonization conditions (1 hour at 500 ° C) and the activation conditions (850 ° C, 180 minutes, and the amount of water vapor supplied at 4 times the theoretical reaction amount with carbon) are the same, the hardness of the activated carbon without phosphorication is Although it was only 89% when measured according to the KS test method, the hardness of the activated carbon treated with phosphoric acid increased by 6% to 95% when measured according to the KS test method.
그리고, 탄화조건(500℃에서 1시간)과 활성화조건(850℃, 180분, 수증기 투입량은 탄소와의 이론 반응량의 4배만큼 일정하게 공급) 및 인산 처리조건을 동일하게 하였을 때, KOH 처리를 하지 않은 활성탄소 및 KOH 처리를 한 활성탄소의 요오드흡착력은 각각 710㎎/g 및 1,020㎎/g으로, KOH 처리를 한 활성탄소의 요오드흡착력이 310㎎/g 증가하였다.When the carbonization conditions (1 hour at 500 ° C.), the activation conditions (850 ° C., 180 minutes, and the amount of steam input are supplied by 4 times the theoretical reaction with carbon) and the phosphoric acid treatment conditions are the same, KOH treatment The iodine adsorption capacity of activated carbon and KOH-treated activated carbon was 710 mg / g and 1,020 mg / g, respectively, and the iodine adsorption capacity of KOH-treated activated carbon was increased by 310 mg / g.
먹는 물 관리법(환경부고시 제187호 2002.12.9)에 따른 수 처리제용 활성탄소의 규격과 본 실시예에 따른 제조공정에 의하여 제조된 활성탄소의 특성을 비교 설명한다.The specification of activated carbon for water treatment agents according to the Drinking Water Management Act (No. 187 2002.12.9) and the characteristics of activated carbon produced by the manufacturing process according to the present embodiment will be described.
본 실시예에 따른 분말 활성탄소는 8 x 20Mesh의 무연탄을 사용하여 제조한 활성탄소이고, 입상 활성탄소는 4 x 8Mesh의 무연탄을 사용하여 제조한 활성탄소이다.The powdered activated carbon according to the present embodiment is activated carbon prepared using 8 x 20 Mesh anthracite coal, and the granular activated carbon is activated carbon prepared using 4 x 8 Mesh anthracite coal.
구분
division
활성탄소According to this embodiment
Activated carbon
활성탄소According to this embodiment
Activated carbon
체 잔류물 10% 이하200Mesh (74㎛)
Sieve
하고 35Mesh(500㎛)에
남아있는 체 잔류물
95% 이상Pass 8Mesh (2,380㎛)
And at 35Mesh (500㎛)
Remaining sieve residue
95% or more
98.3 %
98.3%
탈색력Methylene blue
Decolorization
흡착력iodine
Adsorption
표 9에 표시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 제조방법에 의하여 제조된 활성탄소는 수처리제용 활성탄소의 규격을 모두 만족하므로, 수돗물 정수용으로 사용할 수 있는 고품질의 활성탄소임을 알 수 있다. As shown in Table 9, the activated carbon prepared by the manufacturing method according to the present embodiment satisfies all the specifications of the activated carbon for the water treatment agent, it can be seen that the high-quality activated carbon that can be used for tap water purification.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Of course.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무연탄의 저회분화 공정 및 활성탄소의 제조공정을 보인 도.1 is a view showing a low ashing process of anthracite coal and a manufacturing process of activated carbon according to an embodiment of the present invention.
도 2는 알카리-금속 투입량에 따른 활성탄소의 Spin 농도를 보인 도.Figure 2 shows the spin concentration of activated carbon according to the alkali-metal dosage.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
KR101311389B1 (en) | 2012-04-16 | 2013-09-25 | 주식회사 동양탄소 | A method for preparing anthracite-based powdered activated carbon with high specific surface area from anthracites |
KR101747564B1 (en) * | 2012-09-26 | 2017-06-14 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | Method for manufacturing ashless coal |
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