摘要：本文從國(guó)內(nèi)外活性炭的發(fā)展歷史，我國(guó)活性炭的產(chǎn)銷現(xiàn)狀中分析，表明我國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)在產(chǎn)量居世界第二位，出口量居世界第一位。但是其質(zhì)量低下，不僅創(chuàng)匯率不高，且滿足不了內(nèi)需。我國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)應(yīng)從數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，加速發(fā)展我國(guó)特有的杏殼活性炭，提高質(zhì)量滿足內(nèi)需，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力應(yīng)是當(dāng)務(wù)之急。
活性炭是廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)的原料，也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、提高人們生活與健康水平以及出口創(chuàng)匯的重要物資，有著極其廣闊的開(kāi)發(fā)利用前景。生產(chǎn)活性炭的原料有煤、骨、木材、竹、果殼、松塔、玉米芯和稻殼等，但以果殼為優(yōu)。在椰殼、油棕殼、油茶殼、杏殼、桃核、李核、櫻桃核、歐李核、棗核、核桃殼、沙棗核、山楂籽殼、沙棘籽殼、松籽殼等眾多果殼中，又以杏殼和椰殼為佳。
1 活性炭的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與存在問(wèn)題
1.1活性炭的發(fā)展歷史
1.1.1 世界活性炭的發(fā)展歷史
世界上活性炭的研究和利用起于20世紀(jì)初期的歐洲，原料為木炭和骨炭。1910年奧匈帝國(guó)試驗(yàn)氯化鋅化學(xué)方法生產(chǎn)活性炭，1913年該國(guó)的波希米亞糖廠獲取發(fā)明專利，應(yīng)用于制糖業(yè)。1914年第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，化學(xué)武器從單純釋放酸性氣體發(fā)展到釋放有毒的氯化苦和亞當(dāng)氏氣體，簡(jiǎn)單的堿性口罩已經(jīng)無(wú)濟(jì)于事，各國(guó)就把活性炭應(yīng)用到防毒面具上，這樣就加快了活性炭的科學(xué)研究和生產(chǎn)。1920-1923年，出現(xiàn)了化學(xué)法和氣體法的活性炭生產(chǎn)工藝，原料除木炭外應(yīng)用了椰殼和桃殼，產(chǎn)生了高機(jī)械強(qiáng)度和適宜的孔隙結(jié)構(gòu)的粉狀與顆粒狀活性炭。這期間美國(guó)、德國(guó)、荷蘭和俄國(guó)都建立了活性炭制造工業(yè)，這是歐洲活性炭工業(yè)的一個(gè)迅速發(fā)展時(shí)期。
二次世界大戰(zhàn)期間，活性炭作為防毒面具的重要材料，又出現(xiàn)了新的躍進(jìn)，特點(diǎn)是煤被用作生產(chǎn)活性炭的原料，又出現(xiàn)壓塊和壓伸制造工藝。因此，出現(xiàn)了活性炭的又一個(gè)迅速發(fā)展時(shí)期。
20世紀(jì)60年代以來(lái)，活性炭被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，同時(shí)也更多的應(yīng)用于凈水和空調(diào)等日常生活，以及應(yīng)用于廢水、廢氣的處理等環(huán)保事業(yè)，活性炭的需求量與日俱增，因此又出現(xiàn)了活性炭的迅速發(fā)展時(shí)期。據(jù)20世紀(jì)80年代不完全統(tǒng)計(jì)，世界上能夠生產(chǎn)活性炭的國(guó)家已由當(dāng)初的幾個(gè)發(fā)展到34個(gè)。即美國(guó)、前蘇聯(lián)、日本、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、中國(guó)、捷克、保加利亞、匈牙利、加拿大、澳大利亞、奧地利、意大利、波蘭、印度、朝鮮、越南、比利時(shí)、西班牙、瑞典、阿根廷、墨西哥、巴西、挪威、羅馬尼亞、南斯拉夫、荷蘭、 瑞士、韓國(guó)、印度尼西亞、泰國(guó)、斯里蘭卡、馬來(lái)西亞等。1980年世界活性炭年產(chǎn)量達(dá)35萬(wàn)t，1985年達(dá)100萬(wàn)t，其后每年以10%~12%的速度遞增。
1.1.2 中國(guó)活性炭的發(fā)展歷史與生產(chǎn)現(xiàn)狀
我國(guó)活性炭生產(chǎn)始于20世紀(jì)40年代的早期（上海），建國(guó)后才得以迅速發(fā)展。1949年沈陽(yáng)東北第一制藥廠首先使用木炭生產(chǎn)粉狀活性炭，1951年在青島建立用木屑為原料的粉狀活性炭生產(chǎn)廠，1957 年又在上海、杭州建立了用木屑為原料的氯化鋅化學(xué)法生產(chǎn)粉狀活性炭的工廠。1960年山西太原建成大型顆粒狀活性炭工廠，采用水蒸汽活化，用煤做為原料。1966年在黑龍江省鐵力建成矩形管爐和轉(zhuǎn)爐，生產(chǎn)以木炭為原料的粉狀和顆粒狀活性炭廠。1969年北京光華活性炭廠引進(jìn)前蘇聯(lián)技術(shù)，建成500型斯列普爐，生產(chǎn)以椰殼和杏殼為原料的不定型顆粒狀活性炭，這是我國(guó)第一個(gè)果殼活性炭生產(chǎn)企業(yè)。1980年全國(guó)有活性炭企業(yè)100余個(gè)，年產(chǎn)量達(dá)1.5萬(wàn)t，占當(dāng)年世界活性炭總產(chǎn)量的4.3%。此后，我國(guó)對(duì)投資大、耗能多、有污染的斯列普爐進(jìn)行不斷改造，至2001年，在遼寧朝陽(yáng)建成定型的160型斯列普活化爐，專一生產(chǎn)杏殼活性炭。1997年至2000年我國(guó)活性炭的年產(chǎn)量均達(dá)12萬(wàn)t。進(jìn)入21世紀(jì)全國(guó)有大大小小各種活性炭生產(chǎn)廠400多家，2001年年產(chǎn)量上升為18萬(wàn)t，2002年年產(chǎn)量達(dá)20萬(wàn)t，2003年產(chǎn)量約23萬(wàn)t，產(chǎn)量?jī)H次于美國(guó)，居世界第二位。
1.2存在問(wèn)題
1.2.1布局分散、企業(yè)規(guī)模小
我國(guó)活性炭生產(chǎn)至今沒(méi)有一個(gè)明確的主管部門歸口管理，大多是誰(shuí)用誰(shuí)生產(chǎn)，如煤炭、醫(yī)藥、國(guó)防、石油化工、農(nóng)林、環(huán)保等眾多部門和行業(yè)都有自己的活性炭企業(yè)。從黑龍江省至海南省，從東部沿海至甘肅省都有活性炭廠。因此，存在著布局分散、企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)效益低、污染環(huán)境、產(chǎn)品質(zhì)量低、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)工藝不統(tǒng)一、不規(guī)范，出口創(chuàng)匯率不高等問(wèn)題。以至使我國(guó)成為向美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家提供生產(chǎn)高檔高價(jià)活性炭初級(jí)加工原料的基地，年產(chǎn)量雖然居世界第二位，出口量居世界第一位，但仍不是活性炭產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)國(guó)，至今還沒(méi)有一個(gè)年產(chǎn)量達(dá)萬(wàn)噸級(jí)的大型活性炭企業(yè)。如2000年全國(guó)有活性炭生產(chǎn)企業(yè)400余個(gè)，年產(chǎn)量12萬(wàn)t，平均每個(gè)企業(yè)只有300t。而在美國(guó)僅西哇科、卡爾崗、 巴尼拜切納、阿脫拉斯四個(gè)公司年產(chǎn)量就達(dá)17萬(wàn)t，世界較大的活性炭企業(yè)是荷蘭的Norit公司，其年產(chǎn)量達(dá)11萬(wàn)t。在日本、俄羅斯、英國(guó)、德國(guó)、意大利、捷克等國(guó)家都有年產(chǎn)量在萬(wàn)噸以上的大型活性炭企業(yè)。
1.2.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與國(guó)內(nèi)需求不相匹配
以2002年為例，我國(guó)活性炭的年產(chǎn)量達(dá)20萬(wàn)t，其中煤質(zhì)活性炭12萬(wàn)t，占總產(chǎn)量的60%，國(guó)內(nèi)很少利用；木質(zhì)活性炭7萬(wàn)t，占總產(chǎn)量的35%，也大部分出口；果殼活性炭?jī)H1萬(wàn)t，占總產(chǎn)量的5%。在果殼活性炭產(chǎn)量中杏殼活性炭約有0.3萬(wàn)t，僅占總產(chǎn)量的0.015%。而2002年我國(guó)中高檔果殼活性炭年需求量為5萬(wàn)t，2003年上升為6.5萬(wàn)t，缺口量更大。因此，尚需從國(guó)外進(jìn)口許多高檔活性炭，可見(jiàn)現(xiàn)在的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與國(guó)內(nèi)的需求很不協(xié)調(diào)。
1.2.3 產(chǎn)品價(jià)格低，且差幅較大
我國(guó)煤質(zhì)和木質(zhì)活性炭的價(jià)格比較低，果殼活性炭的價(jià)格較高。由于生產(chǎn)活性炭的材質(zhì)（原料）、產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量級(jí)別的不同形成了價(jià)差幅度，以遼寧朝陽(yáng)森塬活性炭廠的價(jià)格為例（見(jiàn)表1），杏殼活性炭的價(jià)格是煤質(zhì)和木質(zhì)活性炭的1倍以上，該廠高貯能電極材料專用杏殼活性炭噸價(jià)為15萬(wàn)~16萬(wàn)元。從中足見(jiàn)杏殼活性炭的身價(jià)之高。
表1 不同原料生產(chǎn)的優(yōu)級(jí)活性炭噸價(jià)（單位：元）
| 原料 | 煤質(zhì) | 木質(zhì) | 果殼 | 杏殼 | 椰殼 |
| 凈水炭 | 4800 | 5200 | 10500 | 11000 | |
| 味精炭 | 7500 | 8200 | 15800 | ||
| 檸檬酸脫色炭 | 7500 | 8200 | 15800 | ||
| 試劑炭 | 13000 | 18000 |
2 我國(guó)活性炭進(jìn)出口情況
2.1 出口量居世界第一位，且逐年增加
我國(guó)活性炭的出口量逐年增加（見(jiàn)表2），1990年出口量?jī)H為1萬(wàn)t，2000年出口量達(dá)7萬(wàn)t，占當(dāng)年12萬(wàn)t總產(chǎn)量的58.3%，平均年增長(zhǎng)率為22%。出口量居世界第一位，超過(guò)了歐洲、美國(guó)和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家出口量的總和。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)2001年我國(guó)活性炭出口量猛增到132336t，出口總額為7466萬(wàn)美元。2002年我國(guó)出口活性炭的總量繼續(xù)上升，達(dá)150767t，占當(dāng)年總產(chǎn)量20萬(wàn)t的75.4%，出口總額達(dá)8321萬(wàn)美元，比2001年分別增長(zhǎng)13.9%和11.5%。其中出口日本41636t，出口額2715萬(wàn)美元，占出口總額的32.63%；出口美國(guó)29004t，出口額為1593萬(wàn)美元，占出口總額的19.17%；出口韓國(guó)17455t，出口額809.52萬(wàn)美元，占出口總額的9.73%。對(duì)日、美、韓三國(guó)出口量合計(jì)占出口總量的61.53%， 2003年出口量上升為18.26萬(wàn)t。
表2 近年我國(guó)活性炭出口情況
| 年份 | 出口量（萬(wàn)t） | 創(chuàng)匯額（萬(wàn)美元） | 平均噸價(jià)（美元） |
| 1995 | 3.22 | 2521.3 | 783.0 |
| 1997 | 5.18 | 2418.8 | 660.0 |
| 1999 | 10.04 | 6040.1 | 601.6 |
| 2000 | 11.92 | 6850.4 | 574.7 |
| 2001 | 13.23 | 7466.0 | 564.3 |
| 2002 | 15.08 | 8321.0 | 551.8 |
| 2003 | 約18.26 | 9723.4 | 532.4 |
從上述情況看出，我國(guó)活性炭的出口數(shù)量在不斷增加，但噸價(jià)卻不斷下降，2003年平均噸價(jià)降至532.4美元。而美國(guó)2002年活性炭出口噸價(jià)達(dá)1883.3美元，比2001年的1769.4美元增加了113.9美元，增長(zhǎng)率為6.4%，是我國(guó)同期產(chǎn)品價(jià)格的3.4倍。
2.2 進(jìn)口量在逐年增加
從表3中可以看出，近年我國(guó)活性炭的進(jìn)口數(shù)量也在逐年增加，特別是進(jìn)入21世紀(jì)后成倍增長(zhǎng)，支出的外匯額也越來(lái)越多，進(jìn)口的噸價(jià)是出口噸價(jià)的3~5倍，尤其是從美國(guó)或日本進(jìn)口的石化工業(yè)用的乙烯高分子合成專用載鈀活性炭，其噸價(jià)高達(dá)80萬(wàn)元。
表3 近年我國(guó)活性炭進(jìn)口情況
| 年份 | 進(jìn)口量（萬(wàn)t） | 進(jìn)口額（萬(wàn)美元） | 平均噸價(jià)（美元） |
| 1999 | 1904.5 | 558.2 | 783.0 |
| 2000 | 2567.3 | 727.1 | 660.0 |
| 2001 | 6299.0 | 957.2 | 601.6 |
| 2002 | 9272.0 | 1308.0 | 574.7 |
| 2003 | 約4242.0 | 1285.7 | 564.3 |
從進(jìn)出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，我國(guó)出口的活性炭中低檔產(chǎn)品比重大、檔次低，技術(shù)含量和附加值低。進(jìn)口的則是高檔次高性能的活性炭。美國(guó)從我國(guó)進(jìn)口的活性炭，除一小部分使用外，絕大多數(shù)被美國(guó)用來(lái)二次加工成中高檔活性炭，然后再出口我國(guó)或供國(guó)內(nèi)使用。因此，我國(guó)活性炭生產(chǎn)應(yīng)由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變，開(kāi)發(fā)高中檔活性炭產(chǎn)品應(yīng)是我國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
3 我國(guó)活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域與杏殼活性炭的開(kāi)發(fā)前景
3.1 新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展
20世紀(jì)70年代前，我國(guó)活性炭主要應(yīng)用于制糖、制藥和味精工業(yè)，80年代擴(kuò)展到飲用水處理和環(huán)境保護(hù)行業(yè)，90年代又?jǐn)U展到有機(jī)溶劑回收、食品飲料、凈化空氣、脫硫、載體、醫(yī)藥、提取黃金、防毒面具與服裝、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)以后，又進(jìn)一步擴(kuò)展到生物工程、新型能源、功能型綠色環(huán)保汽車等高新科技領(lǐng)域。雖然隨著活性炭應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，我國(guó)活性炭的產(chǎn)量也在不斷上升。但是符合國(guó)內(nèi)需要的高檔次活性炭卻增長(zhǎng)緩慢，因而不得不依賴進(jìn)口，造成大量資金外流。這種現(xiàn)象不能不說(shuō)是對(duì)我國(guó)活性炭的生產(chǎn)方向、生產(chǎn)工藝和科技水平的一個(gè)嚴(yán)峻鞭策和挑戰(zhàn)。
3.2 我國(guó)杏殼活性炭的開(kāi)發(fā)前景
我國(guó)是全世界杏屬植物的原產(chǎn)地，杏殼是我國(guó)特有的生產(chǎn)高級(jí)活性炭的優(yōu)質(zhì)原料，有著明顯的資源比較優(yōu)勢(shì)。杏殼活性炭具有碘值高（900~1300mg/g），質(zhì)地堅(jiān)硬（硬度達(dá)95%~98%），孔隙密度大（總孔容積為0.70~1.00cm/g）、吸附能力強(qiáng)（苯吸附量為300-680mg/g）、比表面積高（1000~1500m2/g）和揮份少等優(yōu)點(diǎn)，并且可以再生和重復(fù)使用。因此，杏殼是生產(chǎn)高檔活性炭的優(yōu)良原料，2003年我國(guó)僅生產(chǎn)0.3萬(wàn)t杏殼活性炭。
2003年全國(guó)杏仁年產(chǎn)量為36234t，按5t核產(chǎn)1t杏仁計(jì)算，全國(guó)年產(chǎn)杏殼144.936t，按平均每9t杏殼生產(chǎn)1t活性炭計(jì)算，可產(chǎn)高檔的杏殼活性炭1.6萬(wàn)t，不僅有很大的資源潛力可挖，而且足以取代每年的進(jìn)口數(shù)量，滿足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。
我國(guó)北方能夠生產(chǎn)果（杏）殼活性炭的地方有北京的通州，河北省平泉、豐潤(rùn)、遵化、保定和涉縣，河南省禹州與長(zhǎng)葛，以及甘肅省環(huán)縣，山西省孝義，山東省棗莊、內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰和遼寧省朝陽(yáng)，大多建在杏的主產(chǎn)區(qū)。其中唯遼寧省朝陽(yáng)森塬活性炭有限公司是專以杏殼為原料的活性炭企業(yè)，除生產(chǎn)常規(guī)的凈水炭、黃金炭和糖液脫色炭等產(chǎn)品外，目前已經(jīng)試生產(chǎn)出超電容級(jí)電池電極專用活性炭和汽油吸附活性炭，并與長(zhǎng)春、上海、廣州等大型汽車制造業(yè)和新能源企業(yè)（公司）等建立了產(chǎn)銷關(guān)系。其高檔電池活性炭的主要技術(shù)指標(biāo)，如放電時(shí)間、衰減度、電阻率等都達(dá)到了日本同類產(chǎn)品水平，但產(chǎn)量有限，急需擴(kuò)大生產(chǎn)�？傊�，我國(guó)活性炭的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展，應(yīng)用量也在逐年增加，對(duì)高檔次、高性能的杏殼活性炭需求量越來(lái)越多，我國(guó)又有充足的杏殼原料潛力可挖。因此，對(duì)杏殼活性炭的科研與生產(chǎn)應(yīng)當(dāng)給予關(guān)注和支持。