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本研究利用先锋褐煤为原料制备出了一种新型的碳质反应剂作为Cu火精炼木炭还原剂的替代品，解决了木炭来源对生态所造成的破坏。同时用焦作煤为原料，利用水蒸汽活化法制备出了比表面积达到1123m2/g，碘吸附值达到1041.3mg/g的活性炭。 采用湿法工艺用H2O2和HNO3混合脱硫除铁，在控制一定的酸度、浓度和液固比的条件下，经脱硫除铁后的产品的硫含量低于0.10％，铁含量低于0.05％，灰分含量低于0.7％，在杂质上已满足木炭对低硫、低铁、低灰分的要求。在使用了特制的添加剂后，各种添加剂的成分之间还有一定的协同作用，而这种协同作用在本替代品中是对产品质量有益的。添加剂采用α2β3γ3配比可以保证阳极铜主金属品位和杂质成分符合产品质量的要求，使得铜阳极板化学成分Cu≥99.5％，杂质总量≤0.5％，同时得到的铜阳极板表面平整光洁，内部结构致密。 利用焦作煤通过水蒸汽活化法制备活性炭时，随着活化温度的升高，活化时间的延长，所得活性炭产品的主要物理性能比表面积和碘吸附值随之增加。随着温度的上升，所得的活性炭的机械强度在逐渐的增加，对于活性炭在需要比较高的强度时，可以通过提高活化温度来控制所需活性炭的强度。本实验在采用了粘结剂X后，制备的活性炭的堆积密度与原煤相比，从0.42g/cm3上升到了0.59g/cm3。实验条件控制在原料粒度为-200目，活化温度为800℃，活化时间为6h，水蒸汽流为1517ml/min时，制备的活性炭的比表面积达到了1123m2/g，碘吸附值达到了1041.3mg/g。 原料的非等温热重动力学研究表明，先锋褐煤热解反应的活化能为40.1kJ/mol，比木炭热解反应的活化能（65.3kJ/mol）稍低，二者相差不大，所以选用先锋褐煤作为木炭替代品制备碳质反应剂的原料。通过脱硫除杂后工业实验表明，该碳质反应剂与木炭在反应性能上接近。对用作活性炭原料的焦作煤热重曲线的动力学参数进行分析，得到了焦作煤热解反应的三段温度区时的活化能，第一段的活化能为299.6kJ/mol，第二段为153.6kJ/mol，第三段为188.6kJ/mol。从整个热重曲线来看，焦作煤的热解反应在三段温度区内均表现为零级。所以在焦作煤的热解反应表现为零级反应，反应的快慢与所用煤的质量无关。