本发明涉及一种焦炭及炼焦方法，特别涉及一种配用废弃活性炭的焦炭及炼焦方法，具体而言，涉及用废弃活性炭进行配煤炼焦生产高强度焦炭的方法，属于煤化工技术领域。
背景技术：
废弃活性炭随着焦炉烟气的脱硫脱硝工艺的应用而产生，焦炉烟气脱硫过程中使用活性炭进行吸附，活性炭受到烟气气流的冲击，随着使用时间的延长而破碎，粒度变小影响脱硫效果，定期更换的废弃活性炭，而细碎的活性炭处理成为困扰脱硫脱硝工艺运行的难题。
目前对废弃活性炭的处理方法有三种，其一是将废弃活性炭作为燃料直接燃烧；其二是将废弃活性炭作回收；其三是将废弃活性炭用于配煤炼焦。
将废弃活性炭作为燃料直接燃烧、直接填埋或堆放，会造成环境的污染，由于焦化脱硫废弃活性炭含硫较高，直接燃烧会造成烟气污染环境。
公布号为cn103288079a的中国专利申请文件公开了一种活性炭回收新工艺，包括(1)干燥：将废弃活性炭加入回转炉内，在100℃以下加热干燥至活性炭含水量为15％以下；(2)炭化：将干燥后活性炭在300～350℃温度下加热1～3小时，然后升温至720～800℃，继续加热1～2小时；(3)活化：将炭化后的活性炭在800～1000℃条件下继续加热至含水量为3％～5％，即为成品。本发明所述的活性炭回收新工艺投资成本低、环保、活化后的成品纯度高，条件易于控制，可以实现工业化大规模生产。
文献《废活性炭再生技术研究及应用》(张庆智等,中国新技术新产品,2011,20,4-5)介绍了采用加热再生法将废弃活性炭进行再生并资源化利用,减少废活性炭造成的二次污染,具有显著的经济效益和环境效益。以上文献适用于粒度完整的活性炭，对于粉化的活性炭不能回收利用。
公布号为cn107011934a的中国专利申请文件公开了一种掺废弃活性炭的配煤炼焦方法，是由原煤料、废弃活性炭和促进剂按照一定重量比例制得。其中废弃活性炭为吸附苯类物质，促进剂为硅微粉和硅藻土。经过炼焦炉中炼焦，得到焦炭质量为灰分12.4-13.1％，硫分0.76-0.78％，m25为90.8-91.1％，m10为4.7-5.5％，cri为32.5-34.5％，csr为55.4-57.5％。该方法通过配煤炼焦将废弃活性炭，但由于促进剂为硅藻土，进入配煤中带入灰分，使得焦炭灰分增加，焦炭强度降低。
文献《废弃活性炭在配煤炼焦中的应用研究》(颜科求等,燃料与化工,2010,03,5-7)用5kg实验焦炉进行配煤炼焦实验,研究了硅钢厂煤气制氢站废弃活性炭的添加量与粒径大小对焦炭质量的影响,认为废弃活性炭的配入量和粒径分别控制在0.5％～2％、0.5～1.0mm时,对焦炭的冷态强度与热态强度不产生影响。由于5kg试验焦炉与生产焦炉差距较大，不具备模拟性，一般以40kg以上焦炉对配煤生产进行模拟，制氢站废弃活性炭与焦炉烟气脱硫活性炭在性能上有较大差别。
上述处理方法均未涉及到焦炉烟气脱硫废弃活性炭的处理。为了克服以上废弃活性炭处理的缺点，需要研究解决焦炉烟气脱硫废弃活性炭生产高强度焦炭的方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种配用废弃活性炭的焦炭及炼焦方法，主要解决现有技术中在顶装焦炉上加入废弃活性炭配煤炼焦时难以获得高强度焦炭的技术问题。
焦炉烟气脱硫过程中采用活性炭吸附工艺，本发明方法通过将废弃活性炭直接配煤的方式，充分利用废弃活性炭中的有益成分，彻底消除废弃活性炭对环境的污染，不造成二次污染，降低废弃活性炭的处理成本，不影响焦炭的质量，实现了对废弃活性炭处置。
本发明的技术方案是，一种配用废弃活性炭的焦炭，由以下质量百分比配煤混合炼焦而成：1/3焦煤12-20％，气煤12-16％，肥煤22-28％，焦煤32-40％，瘦煤5-9％，废弃活性炭0.1-0.5％，焦油渣0.2-1.0％。
本发明所述的废弃活性炭为焦炉烟气脱硫工序采用活性炭吸附工艺后产生废弃活性炭。
本发明采用的废弃活性炭的粒径≤1mm。
本发明采用的废弃活性炭的碳的质量百分含量大于80％、硫的质量百分含量小于3.0％、灰分小于8.5％。
本发明采用的焦油渣是焦化厂粗苯生产过程中产生的吸附有煤焦油的粘稠状固体废渣，主要是由多环芳香烃碳氢化合物、酚和萘以及煤粉、焦粉组成，焦油渣的固定碳的质量百分含量大于50％，硫的质量百分含量小于2.0％，灰分小于8％。
进一步，粒径小于3mm的配煤后混合煤占其总质量的75％～78％。
本发明配煤后混合煤的挥发分vd为25～27％，基氏流动度lgmf为2.0～3.0，粘结指数g为78～81，胶质层最大厚度y为13.5～15.5mm。
本发明焦炭反应后强度csr为65％～70％，焦炭转鼓强度di15为86％～88％，焦炭灰分ad为11.8％～12％，满足3000m3以上大型高炉对焦炭的需求。
一种配用废弃活性炭的炼焦方法，包括以下步骤：
1)对废弃活性炭进行破碎，控制破碎后废弃活性炭的粒径≤1mm；
2)按配煤组分的要求，分别称取破碎后的废弃活性炭和焦油渣，将破碎后的废弃活性炭与焦油渣混匀，得到废弃活性炭与焦油渣的混合料，混合料中废弃活性炭与焦油渣的质量配比为1:1～1:2；
3)配煤，将废弃活性炭与焦油渣的混合料与其它炼焦煤按以下质量百分比配煤，1/3焦煤12-20％，气煤12-16％，肥煤22-28％，焦煤32-40％，瘦煤5-9％，废弃活性炭0.1-0.5％，焦油渣0.2-1.0％；
4)混合煤破碎，将步骤3)中配煤后的混合煤破碎；
5)配煤炼焦，将破碎后的混合煤送入顶装焦炉炼焦，炼焦温度为1000±50℃，结焦时间为20±2小时；
6)出焦后干熄焦冷却。
之后进行焦炭质量检测，测定焦炭灰分、焦炭硫分、焦炭反应性及反应后强度等指标。
进一步，步骤4)中，混合煤破碎后，控制粒径小于3mm的混合煤占其总质量的75-78％。
按本发明方法生产的焦炭反应后强度csr为65％～70％，焦炭转鼓强度di15为86％～88％，焦炭灰分ad为11.8％～12％，满足3000m3以上大型高炉对焦炭的需求。
本发明方法本发明采用的废弃活性炭的固定碳的质量百分含量大于80％、硫的质量百分含量小于3.0％、灰分小于8.5％。
本发明方法采用的焦油渣是焦化厂粗苯生产过程中产生的吸附有煤焦油的粘稠状固体废渣，主要是由多环芳香烃碳氢化合物、酚和萘以及煤粉、焦粉组成，焦油渣的固定碳的质量百分含量大于50％，硫的质量百分含量小于2.0％，灰分小于8％。
废弃活性炭随着焦炉烟气的脱硫脱硝工艺的应用而产生，废弃活性炭的处理成为困扰焦炉脱硫脱硝行业的技术难题；目前，技术人员没有将废弃活性炭直接应用于炼焦配煤工业生产中，其主要原因是对废弃活性炭的认识存在误区，认为废弃活性炭配比难于精确控制，废弃活性炭会对焦炭质量产生很大影响，存在技术偏见。
本发明方法基于如下研究：申请人通过对废弃活性炭进行了深入的研究，通过试验焦炉试验，逐渐提高废弃活性炭的加入量，考察废弃活性炭对炼焦质量的影响，试验结果显示，配用0.1-0.5％的废弃活性炭，不会对焦炭质量产生影响，并通过了长期工业实践检验。另外，通过螺旋输送和开度控制装置，利用皮带上方加入废弃活性炭，使废弃活性炭均匀加入到配煤煤上，提高了废弃活性炭加入的准确性。废弃活性炭与焦化焦油渣一起加入，利用焦化焦油渣的流动性，使得废弃活性炭的加入更为流畅，避免了废弃活性炭的偏析。废弃活性炭通过配煤炼焦其所含的硫进入荒煤气中，通过脱硫用于生产硫酸；废弃活性炭中的碳进入焦炭中而得到利用。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、通过将废弃活性炭用于配煤炼焦，使得难于处理的废弃活性炭的有效成分得到利用，并避免了二次污染。2、废弃活性炭粒度控制和配入比例的控制，减少了对焦炭质量的影响，保证了焦炭质量。3、通过皮带配煤上部与焦化化工产生的焦油渣一起加入，避免了废弃活性炭的偏析，提高了废弃活性炭加入的稳定性。4、本发明实现了废弃活性炭的有效处置和利用，工艺简单易行，处置成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
本发明实施例采用的废弃活性炭的碳的质量百分含量为82.5％、硫的质量百分含量为2.69％、灰分为8.37％。
本发明实施例采用的焦油渣的固定碳的质量百分含量为60％、硫的质量百分含量为1.5％、灰分为5.6％。
本发明一种配用废弃活性炭的焦炭，由以下质量百分比配煤混合炼焦而成：1/3焦煤12-20％，气煤12-16％，肥煤22-28％，焦煤32-40％，瘦煤5-9％，废弃活性炭0.1-0.5％，焦油渣0.2-1.0％；具体配比见表1，方案1未配用废弃活性炭。
通过7m顶装煤焦炉炼焦得到焦炭反应后强度csr为65％～70％，焦炭转鼓强度di15为86％～88％，焦炭灰分ad为11.8％～12％，满足3000m3以上大型高炉对焦炭的需求。
一种配用废弃活性炭的炼焦方法，包括以下步骤：
1)对废弃活性炭进行破碎，控制破碎后废弃活性炭的粒径≤1mm；
2)按配煤组分的要求，分别称取破碎后的废弃活性炭和焦油渣，将破碎后的废弃活性炭与焦油渣混匀，得到废弃活性炭与焦油渣的混合料，混合料中废弃活性炭与焦油渣的质量配比为1:1～1:2；
3)配煤，将废弃活性炭与焦油渣的混合料与其它炼焦煤按以下质量百分比配煤，1/3焦煤12-20％，气煤12-16％，肥煤22-28％，焦煤32-40％，瘦煤5-9％，废弃活性炭0.1-0.5％，焦油渣0.2-1.0％；
4)混合煤破碎，将步骤3)中配煤后的混合煤破碎，控制粒径小于3mm的混合煤占其总质量的75～78％
5)配煤炼焦，将破碎后的混合煤送入顶装焦炉炼焦，炼焦温度为1000±50℃，结焦时间为20±2小时；
6)出焦后干熄焦冷却。
之后进行焦炭质量检测，测定焦炭灰分、焦炭硫分、焦炭反应性及反应后强度等指标如表1所示。
表1炼焦配煤(质量百分比)及焦炭质量数据表
从表1中可以看出，随着废弃活性炭的加入，焦炭质量有所变化，当废弃活性炭比例在0.1-0.5％时，焦炭灰分略有降低，硫分略有增加，焦炭反应后强度略有增加，焦炭转鼓强度di15略有增加，总体上焦炭质量维持在较高水平，能够满足3000m3高炉大喷吹对焦炭质量的要求。
通过废弃活性炭配煤炼焦，解决了废弃活性炭回收再利用的问题，利用了废弃活性炭的有效成分，同时对炼焦煤资源的短缺性，找到一种部分替代材料，有利于缓解炼焦煤资源的压力，同时具有较好的环境效益。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。