活性炭自20世纪初投入工业生产以来，作为吸附材料，在环保、食品、轻工、医药等行业的用量越来越大，在催化剂及其载体方面也有广泛应用。我国活性炭产量近年增长很快，但绝大部分为低档次品种，上档次品种尤其是一些新类型品种的生产能力严重不足，甚至是空白。活性炭行业没有一个统一的业内机构去指导市场，活性炭厂家各自为战，大多实行低档次路线，通过庞大的产量来占领市场。新产品的开发、生产和管理水平严重滞后。一方面我国低档次活性炭产品出口量大增，其中有些成了国外高技术公司的廉价“原料”；另一方面上档次活性炭进口量却大幅飙升，近年来，国内厂家逐渐认识到只有走上档次产品路线，增加品种，不断满足国内外市场的新需求，才能进一步增强竞争力。

活性炭根据生产原料不同可分为木质炭和煤质炭，根据活化剂的不同可分为物理法活性炭和化学法活性炭，根据形状的不同可分为粉状活性炭和粒状活性炭。我国木质活性炭由于原料缺乏，生产受到限制；煤质活性炭由于资源丰富而稳定，价格也较便宜，受到生产商高度重视。

一、原料煤的选择

在活性炭的生产中，原料煤的选择十分重要。煤的品种和性质不同，工艺条件和产品质量就不一样。根据原生植物的生成年代和成煤过程、煤的灰分含量、碳含量和粘结性的不同，煤可分为：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。

选择生产活性炭的原料时，需要考虑煤的灰分、挥发分、固定碳含量和粘结性等因素。其中主要是灰分，生产高质量活性炭，煤的灰分应在3%-5%的范围内，生产一般活性炭煤的灰分应在4%-10%的范围内。如果煤的灰分较大，制成炭化料后，需在90q2的盐酸水溶液中浸渍几小时后再进行水洗干燥，才能降低灰分。

制造粒状活性炭，特别是球形活性炭时，采用的煤需要具有一定的粘结性，一般煤的焦块指数在4左右或塑性指数在16mm左右为宜。另外煤的挥发分对成品炭的活性影响很大。挥发分太大，加热时挥发物将引起煤膨胀，使炭化料不适于活化；挥发分太低，不足以通过活化进一步发展原始孔隙结构，不能制成具有高活性的炭。生产中一般采用挥发分在25%-40%的煤为宜。

制造粒状活性炭还要使用粘合剂，粘合剂的加入使煤易于成形，有利于提高造块速度，有助于提高炭的强度。常用的粘合剂有糖蜜、淀粉、羧甲基纤维素和亚硫酸纸浆废液等亲水性粘合剂。

二、工艺流程

根据原料煤的性质和产品活性炭的质量及类型要求，加工工艺可采用不同的路线。

1、破碎炭块活性炭生产工艺流程。原料煤按生产要求破碎，筛分后进行炭化，炭化料送去活化。将活性炭筛分至合格粒度即成为成品粒状活性炭。筛下物经磨粉后制成粉状活性炭。

2、人造块状活性炭生产工艺流程。为了满足市场对活性炭制品的不同需要，拓宽制造活性炭原料煤的品种，生产商大力发展人造块状活性炭生产技术，对煤进行变性处理。市售的块状活性炭常见形状有片状、柱状和球状，形状是由成型工序的设备和模具决定的，其余工序基本相同。

各种原料煤按工艺要求先进行混合，然后粉碎到一定细度，添加适量粘结剂和水捏合后成型，再经干燥、筛分、炭化和活化后即为成品块状活性炭。

三、工艺条件的选择

1、原料煤的粉碎。粉碎的目的是将大块原料煤破碎成工艺要求的小块，通常用破碎机将煤块破碎成直径约10mm的小块。

2、煤块的磨粉。磨粉的目的是使原料均匀化，增加外表面积，在水和粘合剂的存在下捏合时产生界面化学凝聚，易于成型。可用于制粉的设备有球磨机、振动磨、雷蒙磨及气流粉碎机等。在工业条件允许的情况下，尽可能把煤磨得细些，一般要求粒度在200目以下。

3、捏合和解碎。捏合工序使煤粉、粘合剂和水按比例混合压延，以获得密实均匀的混合料。常采用两段捏合，一段用螺旋叶片式捏合机，二段用螺杆挤压机，每段捏合时间约40min。目前国内不断有新型捏合机研制成功，也可使用。

捏合料需要经过解碎处理，才能清除捏合时产生的片状物，否则会影响成型(压片、压柱或造球)的质量。捏合时加水的量对造球效果有直接的影响，煤粉磨得越细，要求的水分值越高，允许的范围也越窄。捏合料的水分需要严格控制，一般为12%-15%。

4、成型。成型的目的是将粉状煤制成工艺所要求的形状。压片或压柱。煤粉达到要求的颗粒后，在一定的压力下，通过液压机或辊式压片机，采用一定形状模具挤压成形，然后在锯齿破碎机中破碎，并在辊式磨碎机中进一步磨细到准确尺寸。通过筛选，过大颗粒再循环于磨碎机中，过小颗粒经再粉碎，循环于生产过程中。

5、造球。一般采用圆盘造球机在常温常压下进行造球，因为用圆盘造球机可造出球径均匀、真圆度高的煤球。调整圆盘的转速和倾斜度以及原料的配制情况，可以任意调整球径的大小，滚出满足要求直径的球形料，造球时要加入一些弱粘结性或不粘结的干炭粉，避免产生球粘结现象，并作为造球的核心，便于滚球。

炭化和活化过程中颗粒的尺寸会减小，因此成型阶段，颗粒需要超过工艺要求的产品大小。

6、炭化。炭化是在一定条件下的热处理，以便除去气体、焦油、使其形成二次孔隙结构，炭化是活性炭生产工艺中一个十分重要的工序，炭化结果的好坏直接影响到活性炭的质量。

炭化的升温速度影响炭的机械强度。升温速度太快，挥发分在短时间内大量逸出，会造成炭的充填密度减小和强度下降，引起热熔结、膨胀和裂缝，所以炭化时要避免急速升温。据有关资料报道，流动度较大的原煤宜用较慢的升温速度，流动度较小的原煤宜采用较快的升温速度。

7、活化。活化是利用气体进行炭的氧化反应，使炭化物的表面受到侵蚀，用于活化的气体有水蒸气、二氧化碳和氧气等。一般采用水蒸气活化法。活化工艺要保证不发生颗粒的表面烧焦。合理调节活化温度、水蒸气量及活化时间，可以制成适合于不同用途的活性炭。

在一定的活化温度下，随者水蒸气供给量的增加，活化时间即可缩短；活化温度的提高可以减少水蒸气用量和活化时间。活化使用的设备有转炉或沸腾炉。工艺条件是活化温度为：820℃-900℃，烧失率约为50%。

煤质活性炭由于资源丰富、价格便宜得到广泛应用，我国活性炭生产正向大规模、高技术、多品种方向发展。煤质活性炭虽然品种很多，但是生产方法基本相同。只要选择合适的原料，采用合理的工艺条件进行生产，就能制得形状不同、性能各异可满足各种需要的活性炭产品。我国活性炭生产技术相对滞后，产品品种较少。因此提高活性炭生产技术，开发新类型品种仍是一项长期的任务。