常用的成型粘合劑原料

    （1）煤焦油

    煤焦油是柱狀成型活性炭生產的常用粘合劑，因其與煤炭的同源性，可對煤粉進行充分浸潤，使成型料質地均勻，在后繼的加工過程（如氧化、炭化、活化）中機械性能優良，可加工性能優越，被用作大多數柱狀活性炭生產企業的必備原料。

    煤焦油是煤炭干餾產品之一，根據干餾溫度的不同，煤焦油可分為低溫、中溫和高溫煤焦油三類，活性炭行業常選用高溫煤焦油做粘合劑。高溫煤焦油是煤炭在900-1050℃干餾（焦化）過程中，因揮發分逸出和裂解反應產生的焦爐煤氣（荒煤氣）經冷凝冷卻后得到的液態產物，含數千種化合物，可經分餾得到輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油等餾份與瀝青，從餾份中可提取酚、萘、蒽、菲等重要化工原料。焦油中的瀝青質是活性炭制造的有效粘合成分。

    高溫煤焦油應符合“GB3701-83高溫煤焦油質量標準”規定。煤質活性炭制造企業常采用蒸餾法判定煤焦油的質量是否符合制造要求，分別測定＜176℃、176-216℃、216-266℃和266-356℃各餾程的餾份（分別對應于水分、輕油、重油和蒽油），356℃時的蒸餾殘余物為瀝青質。活性炭制造要求有效成分瀝青質含量應不少于55%，蒽油含量應不高于10%。

    若焦油瀝青質含量＞60%時，應選用防腐油、重油或綠油做稀釋劑予以稀釋，且稀釋劑應符合相應的標準規定：

    A、稀釋用工業防腐油質量標準（YB296-64）。

    B、稀釋用工業重油質量標準（YB1091-60）。

    C、稀釋用工業綠油質量規定。

    若煤焦油瀝青含量＜50%時，應選擇固體瀝青粉做調整劑，加入適量瀝青粉后加熱攪拌使溶解均勻，然后使用。

    一般地，運至活性炭廠的煤焦油應貯存到焦油貯槽中，并用蒸汽盤管間接加熱，使其在40-80℃條件下陳化4-6天以排出過量水分并促使部分成分發生交聯、聚合反應，調整其粘度和流動性。然后用泵輸送至生產現場的調質槽中，加稀釋劑或瀝青粉，攪拌、加熱至符合瀝青含量要求和溫度要求（≥80℃）后，才允許進入混合成型工序使用。

    （2）煤瀝青

    煤瀝青分為中溫、高溫和改質高溫煤瀝青三種，其軟化點依次遞增。

    煤焦油經加熱靜置初步脫水、加碳酸鈉脫銨鹽預處理后進入管式爐的對流段和一段蒸發器深度脫水，然后于連續式焦油蒸餾裝置中依次蒸餾出輕油、酚油、萘油、洗油、蒽油等餾分，塔釜中的殘液為瀝青，凝固后即為中溫煤瀝青（軟化點70-90℃）；中溫煤瀝青經空氣吹制、高溫氧化后可獲得高溫煤瀝青（軟化點130℃以上）；采用適當配比的中溫瀝青、脫晶蒽油和焦油輕油調制成軟瀝青，將軟瀝青預熱到135℃，換熱后升溫至310℃，進入管式爐的對流段進一步預熱，然后轉入輻射段，同時注入壓力為30kgf/cm2的直接水蒸汽，使溫度達到490℃并保持良好的流動性，將得到的高溫混相流體導入焦化塔底部，于460℃，3kgf/cm2操作條件下進行延遲焦化，排出焦化輕油、焦化重油及煤氣后，于塔釜中得到改質高溫煤瀝青（又稱延遲焦，其軟化點可達150-180℃以上）。

    （3）石油瀝青

    歐美國家很早以前即有過將石油瀝青用作煤質壓塊活性炭的煤粉粘合劑的報道，但關于所選石油瀝青的技術指標問題，至今都未拿到完整的資料，僅知道采用的是一種經過調質后的高軟化點石油瀝青材料。

    從國內生產的石油瀝青的試制情況看，由于石油瀝青來源于水生動物，而煤炭來源于陸生植物，二者的相容性不佳，雖然選用高軟化點的裂解石油瀝青焦粉或延遲石油瀝青針狀焦粉與煤粉可以制得高強度的壓塊型料，但在后繼的熱處理過程（氧化或炭化）中因這種差的相容性會導致嚴重脫粉及強度達不到實用性要求。更多地，石油瀝青及其進一步的焦化產物被用作柱狀活性炭的調節性固體原料或主原料，而不是用作粘合劑，或是用作活性炭纖維的制造原料。

    （4）工業淀粉

    工業淀粉被用作煤質活性炭的制造原料更大程度上是一種無奈的選擇，對于我國南方的少量煤質活性炭制造企業，由于沒有足夠的高溫煤焦油或改質煤瀝青的來源，需要生產成型活性炭時，嘗試使用工業淀粉或加水調制成的淀粉糊作粘合劑，雖然通常制成的成型炭強度僅有75-85%，且熱處理時伴隨有較嚴重的脫粉現象，但聊勝于無，且產品亦有一定的應用。近年來北方地區因煤焦油供應緊張且價格劇烈上揚，部分活性炭制造企業也正在嘗試用淀粉及其改性產物（如化學糊精增強型淀粉）作替代品來生產柱狀活性炭。

    （5）工業廢液

    被用作煤質活性炭制造過程粘合劑的工業廢液有亞硫酸紙漿廢液、糖蜜廢液等，多用作煤質球形活性炭的造球工序粘合劑，亦有少量用于柱狀活性炭生產的實踐。

    （6）木焦油

    當采用泥煤、褐煤為原料制造柱狀成型活性炭時，使用經脫水、淺度脫木醋酸后的木焦油作粘合劑要比使用高溫煤焦油更為有利，可以較好地獲得具“開放型”大中孔隙結構的炭產品。