活性炭的原材料及其優(yōu)缺點(diǎn)
作為活性炭行業(yè)的從業(yè)者，今天來聊聊工業(yè)化生產(chǎn)的活性炭品種的原材料。從理論或技術(shù)研究的角度，活性炭的原材料有許多種，但是從現(xiàn)實(shí)的工業(yè)化生產(chǎn)和供應(yīng)角度，具備可行性的活性炭原材料屈指可數(shù)。
從理論基礎(chǔ)來看，活性炭是具備高比例微孔結(jié)構(gòu)的碳材料。所以，首先，其原材料必須是富含碳元素的。實(shí)際上，在活性炭原料的采購和來料檢驗(yàn)來看，固定碳含量是個(gè)非常重要的指標(biāo)。
接下來，從市場競爭力來篩選，高固定碳含量的材料中，必須選擇出成本低廉且能廣泛取得、能實(shí)現(xiàn)商品化供應(yīng)的原材料。經(jīng)過成本這道門檻的篩選，活性炭原料的現(xiàn)實(shí)可選項(xiàng)就變成差不多一只手能數(shù)清了。
按照市場的產(chǎn)銷量排名，以煤為材質(zhì)的活性炭，大概能排到第一位。煤炭的產(chǎn)量大，成本低，固定碳含量高，品質(zhì)均一度好，供應(yīng)穩(wěn)定。
接下來，木屑作為建筑材料和家具等產(chǎn)品的副產(chǎn)品，可以大量低成本供應(yīng)，固定碳含量高。也成為活性炭的重要原材料之一。
此外，椰子的硬質(zhì)外殼，堅(jiān)果的外殼如杏仁殼、核桃殼欖殼等除具備以上優(yōu)點(diǎn)外，還具備硬度高和灰分低等優(yōu)點(diǎn)。
以煤質(zhì)為原料的活性炭，其優(yōu)點(diǎn)首先是供應(yīng)量大，價(jià)格便宜。在液相應(yīng)用（包括水處理）和氣相應(yīng)用中的諸多領(lǐng)域，能廣泛使用。煤質(zhì)炭具備較高的硬度，因此在濾床工藝中可以廣泛使用。煤質(zhì)炭的缺點(diǎn)當(dāng)然也有，首當(dāng)其沖，是潛在的金屬離子含量。因此在設(shè)計(jì)食品和藥品領(lǐng)域，煤質(zhì)炭的使用有相當(dāng)?shù)木窒扌?。?dāng)然，煤質(zhì)炭能經(jīng)過高強(qiáng)度酸洗解決鐵離子含量等技術(shù)問題，但是這樣以來，煤質(zhì)炭的低成本優(yōu)勢就不復(fù)存在了。此外，煤質(zhì)炭的硬度不夠高，在某些需要頻繁沖洗料床和嚴(yán)格要求活性炭低磨損的應(yīng)用中，煤質(zhì)炭就不是最佳選擇了，比如黃金提煉活性炭。煤質(zhì)炭的缺點(diǎn)基本上是以椰殼炭或木制炭的優(yōu)點(diǎn)為背景的。
木質(zhì)活性炭由于原料的局限性，90%以上為粉末狀形態(tài)。其優(yōu)點(diǎn)是大于1nm孔徑的微孔多，因此對(duì)于脫色提純等應(yīng)用有上佳效果。能廣泛用于藥品和食品提純工業(yè)領(lǐng)域。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，難制備成顆粒狀?；蛘呒缺阒苽涑深w粒狀，其脫色性能也大幅降低，且成本大幅增加。故而，木制炭較難用于采用顆粒濾料的工藝。
果殼類活性炭，衛(wèi)生安全性較好，對(duì)于采用煤質(zhì)活性炭擔(dān)心衛(wèi)生安全的領(lǐng)域是較好的解決方案。椰殼活性炭作為果殼活性炭中比表面積最高的一個(gè)品種，其吸附性能好，硬度高。除高性能催化劑，黃金吸附能特種領(lǐng)域，椰殼活性炭飲用水凈化需求領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。
總而言之，不同材質(zhì)的活性炭，其適用的應(yīng)用和領(lǐng)域是不同的。價(jià)格并不是決定活性炭好用與否的關(guān)鍵，材質(zhì)及其加工工藝才是。
本文作者：董帝豪
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