Étape 1 de la fabrication du charbon actif : sélection et concassage des matières premières
Le charbon actif est fabriqué à partir de sciure de bois, de blocs de bois, de bambou, de coquilles de fruits, de coquilles de noix de coco, etc. Les matières premières sont d'abord broyées, tamisées et transformées en petites particules de taille uniforme pour augmenter la zone de contact pour les réactions ultérieures.
Étape 2 de la fabrication du charbon actif : Carbonisation à haute-température
Les matières premières uniformes sont introduites dans un four de carbonisation. Dans le four, ils subissent une pyrolyse à haute température (400-600 degrés) en l'absence d'oxygène ou avec une quantité limitée d'oxygène. Ce processus élimine les composés organiques volatils et l'humidité du bois, laissant derrière lui un matériau solide noir riche en carbone : il s'agit du "charbon de bois" principal. À ce stade, le charbon possède une capacité d’adsorption initiale, mais sa structure poreuse n’est pas encore complètement développée, ce qui entraîne une surface spécifique limitée.
Étape 3 de la fabrication du charbon actif : l'activation-la clé pour donner son âme au charbon de bois
L'activation est l'étape « âme » qui confère au charbon de bois sa puissante capacité d'adsorption. Essentiellement, il utilise des méthodes physiques ou chimiques pour dilater et ouvrir la structure des pores du charbon de bois, formant ainsi un réseau microporeux très développé. Il existe deux méthodes principales. La méthode d'activation physique consiste à faire réagir le matériau carbonisé avec un activateur (généralement de la vapeur d'eau ou du dioxyde de carbone) à une température élevée de 800-1 000 degrés. Ces gaz vaporisent sélectivement les atomes de carbone, attaquant d’innombrables micropores et augmentant considérablement la surface spécifique. Grâce à cette méthode, un produit de haute-pureté peut être obtenu dans un processus-sans pollution. La méthode d'activation chimique consiste à imprégner et à mélanger les matières premières avec des produits chimiques tels que l'acide phosphorique et le chlorure de zinc, suivis d'une pyrolyse et d'une activation en une étape à une température inférieure de 400 à 700 degrés. Les produits chimiques favorisent la déshydratation et l’aromatisation du bois, tout en inhibant la formation de goudron, créant ainsi des pores. Cette méthode a une faible température d’activation et un rendement élevé, mais nécessite un nettoyage ultérieur pour éliminer les résidus chimiques.
Étape 4 de la fabrication du charbon actif : post-traitement et emballage
Après activation, le charbon actif doit être broyé, tamisé, lavé (requis par la méthode d'activation chimique), séché, etc. pour atteindre la taille de particule, la pureté et l'humidité cibles. Enfin, selon les besoins du client et les différents scénarios d'application, le charbon actif est scellé et emballé.