Antracite-Than lọc nước sạch-Tính chất hóa lý và ứng dụng của nó.

1. Tính chất vật lý

• Thành phần chính: C (Carbon) chiếm 86–97% khối lượng; còn lại là H, O, S, N và tro khoáng (SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO…).

• Màu sắc: Đen bóng ánh kim, độ bóng cao.

• Độ cứng (Mohs): 2.75–3.0 (cứng hơn than mỡ, mềm hơn thạch anh).

• Tỷ trọng khối lượng riêng: 1.3–1.8 g/cm³ (thấp hơn nhiều khoáng khác → nhẹ, dễ nổi).

• Khối lượng riêng biểu kiến (bulk density): 0.8–1.0 g/cm³.

• Độ xốp: 45–55%.

• Độ hút nước: thấp, nhưng nhờ cấu trúc xốp nên diện tích bề mặt lớn.

• Kích thước hạt dùng trong xử lý nước: thường 0.8–2.5 mm, đồng đều hệ số UC ≤ 1.6.

• Tính cơ học: Độ bền cao, ít bị mài mòn và ít vỡ vụn khi rửa ngược.

2. Tính chất hóa học

• Tính trơ hóa học cao: Không tan trong nước, không phản ứng với hầu hết acid loãng và kiềm.

• Nhiệt trị: 26–33 MJ/kg (khi dùng làm nhiên liệu).

• Hàm lượng lưu huỳnh: 0.6–0.8% (loại dùng trong xử lý nước yêu cầu ≤ 0.5%).

• Tro khoáng: 3–8%, chứa SiO₂, Al₂O₃, CaO… → có thể tạo ra khả năng hấp phụ nhẹ.

• Hoạt tính bề mặt: tự nhiên thấp, nhưng có thể tăng bằng xử lý acid hoặc hoạt hóa nhiệt để thành than hoạt tính.

3. Ứng dụng trong xử lý nước

• Lọc nước cấp sinh hoạt:

  • Làm lớp vật liệu lọc trên cát thạch anh → loại bỏ cặn lơ lửng, bông cặn keo tụ, chất hữu cơ, Fe, Mn.

  • Nhờ khối lượng riêng nhẹ → khi rửa ngược dễ giãn nở, không bị lẫn với lớp cát bên dưới.

• Lọc nước thải công nghiệp & đô thị:

  • Loại bỏ TSS, BOD, COD, dầu mỡ, chất hữu cơ khó phân hủy.

  • Kết hợp với than hoạt tính hoặc MnO₂ để xử lý nước có kim loại nặng.

• Ưu điểm khi dùng trong bể lọc đa tầng (dual media filters):

  • Antracite nhẹ hơn cát → nằm trên cát, giữ cặn thô trước.

  • Giúp giảm áp lực lọc, kéo dài chu kỳ lọc.

  • Lượng rửa ngược ít hơn, tiết kiệm nước rửa.

4. Ứng dụng khác trong công nghiệp

• Nhiên liệu đốt: Do nhiệt trị cao, cháy sạch, ít khói.

• Luyện kim: Làm chất hoàn nguyên trong luyện thép, ferroalloy.

• Vật liệu hấp phụ: Sau khi hoạt hóa, antracite trở thành than hoạt tính dùng để hấp phụ khí độc, dung môi, chất hữu cơ.

• Chế tạo điện cực: Nghiền mịn, tinh chế → phối trộn làm điện cực trong luyện kim điện.

• Sản xuất điện than: Nhiệt lượng cao, ít tro bay.

5. Tiêu chuẩn kỹ thuật Antracite dùng trong xử lý nước (TCVN & AWWA B100-16)

• Hàm lượng C ≥ 85%.

• Tro ≤ 10%.

• S ≤ 0.5%.

• Độ bền cơ học ≥ 95%.

• Kích thước hạt: 0.8–1.6 mm hoặc 1.4–2.5 mm.

• UC ≤ 1.6.

• Độ ẩm ≤ 2%.