يتم تصنيع الكربون المنشط المعتمد على الفحم-من-الفحم الحجري أو الفحم البيتوميني عالي الجودة، ويخضع لسلسلة من المعالجات الفيزيائية والكيميائية لإنتاج مادة كربونية شديدة الامتصاص. يستخدم على نطاق واسع في معالجة المياه، وتنقية الهواء، والتحفيز الكيميائي، وغيرها من المجالات. تشتمل عملية الإنتاج في المقام الأول على خطوات رئيسية مثل المعالجة المسبقة للمواد الخام، والتشكيل، والكربنة، والتنشيط، والمعالجة اللاحقة-.
المعالجة المسبقة للمواد الخام هي الخطوة الأولى في الإنتاج. وهو يتضمن سحق الفحم الخام وغربلته وتجفيفه لضمان حجم جسيمات موحد (عادة أقل من 200 شبكة) وإزالة الرطوبة والشوائب لتحسين كفاءة العمليات اللاحقة.
في مرحلة التشكيل، يتم ضغط مسحوق الفحم في شكل مضغوط عن طريق إضافة مادة رابطة (مثل قطران الفحم أو سلفونات اللجنين). تشمل الأشكال الشائعة الأعمدة أو الحبيبات أو المساحيق. يؤثر التحكم في ضغط التشكيل ودرجة الحرارة بشكل مباشر على القوة الميكانيكية وبنية المسام للكربون المنشط.
تتضمن عملية الكربنة تسخين الفحم المضغوط إلى 400-600 درجة في بيئة خالية من الهواء لتحلل المواد العضوية وتشكيل هيكل كربوني أولي. تتطلب هذه العملية زيادة بطيئة في درجة الحرارة لتجنب التشقق، بينما تتم إزالة المواد المتطايرة، تاركة وراءها الأساس لبنية مسامية.
التنشيط هو الخطوة الأساسية في نقل الكربون المنشط بخصائص الامتصاص العالية. عادةً ما يتم استخدام بخار الماء أو ثاني أكسيد الكربون للتفاعل مع الكربون عند درجات حرارة 800-1000 درجة، مما يؤدي إلى حفر بنية المسام الدقيقة والمسام المتوسطة المتطورة. يؤثر وقت التنشيط ودرجة الحرارة بشكل مباشر على المؤشرات الرئيسية مثل مساحة السطح المحددة (التي يمكن أن تصل إلى 800-1500 متر مربع/جم) وقيمة اليود.
وأخيرًا،-تتضمن المعالجة اللاحقة الغسيل بالأحماض والماء لإزالة الرماد والشوائب، يليها التجفيف والغربلة للحصول على المنتج النهائي. تتطلب بعض المنتجات-المتطورة أيضًا تعديل التشريب لتحسين الأداء لتطبيقات معينة.
تتطلب عملية إنتاج الكربون المنشط المعتمد على الفحم- رقابة صارمة على المعلمات في كل مرحلة للتأكد من أن خصائص الامتصاص والقوة والنقاء تلبي متطلبات التطبيقات المختلفة. ومع تزايد متطلبات حماية البيئة، يتم أيضًا تحسين تقنيات الإنتاج النظيف واستعادة الموارد بشكل مستمر.