El carbó activat-basat en carbó està fet d'antracita o carbó bituminós-d'alta qualitat, sotmès a una sèrie de tractaments físics i químics per produir un material de carboni altament adsorbent. S'utilitza àmpliament en el tractament de l'aigua, la purificació de l'aire, la catàlisi química i altres camps. El procés de producció inclou principalment passos clau com ara el pretractament de la matèria primera, la conformació, la carbonització, l'activació i el post-processament.
El pretractament de la matèria primera és el primer pas de la producció. Implica triturar, cribar i assecar el carbó en brut per garantir una mida de partícula uniforme (normalment per sota de 200 malles) i eliminar la humitat i les impureses per millorar l'eficiència dels processos posteriors.
En l'etapa de formació, la pols de carbó es pressiona en una forma compactada afegint un aglutinant (com ara quitrà de hulla o sulfonat de lignina). Les formes habituals inclouen columnes, grànuls o pols. El control de la pressió i la temperatura de formació afecta directament la resistència mecànica i l'estructura dels porus del carbó actiu.
La carbonització consisteix a escalfar el carbó compacte a 400-600 graus en un ambient sense aire per descompondre la matèria orgànica i formar un esquelet carbònic preliminar. Aquest procés requereix un augment lent de la temperatura per evitar l'esquerda, mentre s'eliminen els volàtils, deixant enrere la base d'una estructura porosa.
L'activació és el pas bàsic per impartir carbó activat amb les seves altes propietats d'adsorció. El vapor d'aigua o el diòxid de carboni s'utilitzen normalment per reaccionar amb el carboni a temperatures de 800-1000 graus, gravant una estructura de microporus i mesopors ben desenvolupada. El temps d'activació i la temperatura influeixen directament en indicadors clau com ara la superfície específica (que pot arribar als 800-1500 m²/g) i el valor de iode.
Finalment, el post-processament inclou el rentat amb àcid i aigua per eliminar les cendres i les impureses, seguit de l'assecat i el cribratge per obtenir el producte acabat. Alguns productes-de gamma alta també requereixen modificacions de la impregnació per millorar el rendiment d'aplicacions específiques.
El procés de producció del carbó activat-basat en carbó requereix un control estricte dels paràmetres en cada etapa per garantir que les seves propietats d'adsorció, força i puresa compleixin els requisits de les diferents aplicacions. Amb els creixents requisits de protecció del medi ambient, les tecnologies de producció neta i recuperació de recursos també s'estan optimitzant contínuament.