磺化煤

磺化煤 煤與發煙硫酸或濃硫酸作用所得的磺化產物。黑色不規則細粒。具多孔結構，有吸水能力，吸水後體積膨脹，膨脹係數為110-115，屬陽離子交換劑。

基本介紹

• 中文名：磺化煤
• 外文名：sulfonated coal
• 外觀：黑色不規則細粒
• 膨脹係數：110～115
• 最高耐熱溫度：不超過40℃
• 用途：硬水的軟化，污水處理
• 粒度：0.3-0.7mm
• 交換量：＞360克當量/m3
• 含水量：20%-40%

簡介

名稱

中文名稱：磺化煤

英文名稱：sulfonated coal

外觀：黑色不規則細粒。

性質

磺化煤具多孔結構，有吸水能力，吸水後體積膨脹，膨脹係數為110～115。屬陽離子交換劑。其磺酸基團（—SO₃H）接於煤的烴基上，能與水中的陽離子如鐵、鋁、鈣、鎂、鈉等進行離子交換而除去這些離子。並可用酸或鈉鹽再生。磺化煤的穩定性較差，最高耐熱溫度不超過40℃。

質量標準

參考數值
項目		指標
		大粒	小粒
交換能力/mol·m^-3		≥250	≥360
不同大小顆粒含量
0.5~1.2mm≥		≥80
0.5mm		≥10
0.3~0.7mm			≥80
0.3mm			≥10
水分含量		20~40	20~40

用途

一種陽離子交換樹脂（陽離子交換劑）。大體分為氫型磺化煤和鈉型磺化煤兩類。用於鍋爐用水，硬水的軟化、廢水中貴金屬的回收和污水處理等。

用於鍋爐軟化水質，以除去鈣、鎂離子。紡織工業用於製造軟水、水洗和印染織物，能使織物柔軟、印染的織物色彩鮮艷，還能使漂白織物美觀。造紙工業用於去除水中金屬陽離子，以使紙張顏色正常。可用於吸收廢水中的貴金屬及有機酸和製備低分子量矽酸溶液。還可作海水淡化劑，有機反應的催化劑，如催化烯酮反應、烷基化或脫烷基反應等。碳質離子交換劑由於具有不耐熱、機械強度低、交換容量小和再生劑耗費大等缺點，已逐漸被有機合成離子交換樹脂代替。

使用範圍

磺化煤主要用於鍋爐軟處理，並用於製備純水，脫水劑，稀有金屬脫離，提取胺基酸試劑提純，藥物提純，提取，廢液回收。磺化煤產品在鍋爐用水軟化中得到廣泛套用，取代了交換樹酯。

相關資料

來源

磺化煤是煙煤、褐煤經過用發煙硫酸或濃硫酸處理後而得的磺化產物。磺化反應使煤結構的芳香環上引入磺酸基（-SO₃H）；同時，由於濃硫酸的氧化作用，還把芳香環側鏈上的烷基氧化為羧基（-COOH）和羥基（-OH）。這些基團上的氫都能被一些金屬離子所置換。

磺化煤交換金屬離子能力的大小，通常以每克或每立方厘米磺化煤能交換鈣離子的毫克當量數表示，一般約為1.6～2.0毫克當量（鈣）/克（煤）。用食鹽水處理磺化煤，得鈉型磺化煤，其交換能力比氫型要高。

生產

磺化煤的生產要經歷煤的破碎（粒度2～4mm）、硫酸磺化（煤酸比約1:4，反應時間8h）、用水洗滌（回收稀酸）、純鹼（碳酸鈉）中和、二次水洗（至 pH為6.5～7）、乾燥和過篩（分為0.7～1.2mm小粒和0.3～0.7mm細粒）等步驟。原料煤要求採用機械強度好，水分、灰分、硫含量低，揮發分大於20%（質量）的煙煤。

安全性

生產過程中有二氧化硫和工業廢水，對二氧化硫可進行鹼性液吸收脫硫，廢水進行處理後達標排放。用內襯聚乙烯塑膠袋的編織袋或麻袋包裝，每袋淨重50kg、70kg。貯存在乾燥處。應防止受潮，以免膨脹。注意與金屬粉末隔離，防止灰塵污染。不宜久貯，存放期以6～12個月為宜。危害及防護：生產過程中有原料濃硫酸和鹼液，要特別注意勞動保護。失火時，可用水、砂土和各種滅火器撲救。