專利名稱：化肥造氣型煤粘結(jié)劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型煤粘結(jié)劑，尤其是化肥造氣型煤粘結(jié)劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
為了保護(hù)環(huán)境，充分利用煤炭資源，提倡粉煤成型，特別是無煙粉煤的成型是型煤生產(chǎn)中的重點(diǎn)，其粘結(jié)、成型的技術(shù)要求很高。國內(nèi)從八十年代開始研究氣化型煤粘結(jié)劑，如氧化鈣、粘土、淀粉、瀝青、水泥、聚乙烯醇等無機(jī)或有機(jī)粘結(jié)劑。無機(jī)粘結(jié)劑雖然成本低，但是型煤灰份增加太多，導(dǎo)致型煤熱值和氣化爐產(chǎn)氣率降低；有機(jī)粘結(jié)劑雖不降低熱值，但成本太高。
現(xiàn)有技術(shù)中也研究了一些有機(jī)和無機(jī)復(fù)合粘結(jié)劑，如粘土-高分子復(fù)合粘結(jié)劑、處理的造紙廢液和電石渣復(fù)合粘結(jié)劑等，其特點(diǎn)是費(fèi)用低，型煤熱值降低少，成本相對(duì)不高，但不符合煤氣化爐運(yùn)行工況。因?yàn)樾兔涸跉饣癄t中要經(jīng)歷從低溫到高溫的一個(gè)漸進(jìn)過程，熱態(tài)強(qiáng)度太低，在爐內(nèi)容易破碎，造成爐內(nèi)阻力和耗煤量增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種化肥造氣型煤粘結(jié)劑及其制備方法，不僅制作工藝簡單、成本低，而且做成的型煤粘結(jié)性好、機(jī)械強(qiáng)度高、熱強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、灰熔點(diǎn)高、灰份低而固定碳達(dá)到70％以上。
本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種化肥造氣型煤粘結(jié)劑，由腐植酸鹽和煮麻廢液或煮繭廢液組成的液態(tài)部分和硅鋁粉組成，以一噸煤粉計(jì)，各組份的含量為
腐植酸鹽24-35公斤煮麻廢液或煮繭廢液 80-120公斤硅鋁粉 20-40公斤一種制備化肥造氣型煤粘結(jié)劑的方法，其方法包括以下步驟將80-120公斤的煮麻廢液或煮繭廢液放入常溫下的反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中加入24-35公斤腐植酸鹽，開啟攪拌并開始給反應(yīng)釜加溫，將混合物加熱到95℃-100℃，保持18-25分鐘停止攪拌，即制得該粘結(jié)劑的液態(tài)部分。將硅鋁粉磨為120目的細(xì)粉，每噸煤按20-40公斤均勻加入并進(jìn)行破碎，破碎標(biāo)準(zhǔn)小于或等于3mm。
上述所說的腐植酸鹽是腐植酸鈉或腐植酸銨。腐植酸鈉和腐植酸銨是現(xiàn)有的公知產(chǎn)品，可直接從市場上或?qū)I(yè)生產(chǎn)廠家購得。腐植酸鈉也可由氫氧化鈉或碳酸鈉與腐植酸反應(yīng)制備。腐植酸銨也可由氨水與腐植酸反應(yīng)制備。
為使所制備的型煤固定碳含量在70％以上，最好選用優(yōu)質(zhì)無煙煤粉或焦末，含水量小于5％，含硫量小于0.5％，灰份在15％左右。
上述所說的煮麻廢液或煮繭廢液偏堿性，包含繭膠、脂膠、脂蠟質(zhì)、木質(zhì)素等，主要來源于棉麻紡織廠或繅絲廠。硅鋁粉成份為SiO250-62％ Al2O39-13％ Fe2O34％等，當(dāng)型煤在氣化爐里溫度達(dá)到800℃以上時(shí)，硅鋁粉會(huì)起到很好的粘結(jié)作用，以提高其熱強(qiáng)度。至少可以從山西省陽城東豐公司購買。
該粘結(jié)劑制成的型煤的理化指標(biāo)與山西省環(huán)保局對(duì)化肥造氣型煤的技術(shù)條件對(duì)照如下

通過上述表格可以看出，使用該粘結(jié)劑所制備的型煤固定碳、灰熔點(diǎn)、冷強(qiáng)度、熱強(qiáng)度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全符合要求。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)該粘結(jié)劑制作工藝簡單、操作簡便。制成的型煤灰份低而固定碳高；機(jī)械強(qiáng)度高，不易破碎；熱穩(wěn)定性大于70％；灰熔點(diǎn)高，不煉爐，不掛壁，不結(jié)疤。由于該粘結(jié)劑的主要原料是煮麻廢液或煮繭廢液，因此成本低而且有效的解決了污染問題。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施例和工藝過程將80-120公斤煮麻廢液或煮繭廢液放入常溫下的反應(yīng)釜中，該煮麻廢液或煮繭廢液的PH值為10-14。反應(yīng)釜可采用內(nèi)部散熱式加熱反應(yīng)釜，該反應(yīng)釜內(nèi)裝有帶葉片的攪拌裝置，葉片表面設(shè)置散熱管，可充入加熱用的液體，用于加熱，加熱用液體可以是過熱蒸汽，也可以用加熱油。在反應(yīng)釜中加入氫氧化鈉或碳酸鈉，或氨水，開啟攪拌并開始給反應(yīng)釜加溫，在均勻攪拌的同時(shí)，加入腐植酸，將混合物加熱到95℃-100℃，保持18-25分鐘停止攪拌，即制得該粘結(jié)劑的液態(tài)部分，將其用泵打入成品池中以備使用。
將硅鋁粉磨為120目的細(xì)粉，每噸煤均勻地加入20-40公斤，進(jìn)行破碎，其破碎標(biāo)準(zhǔn)為小于或等于3mm。
將制備好的粘結(jié)劑的液態(tài)部分按每噸煤104-155公斤，均勻加入上述破碎好的煤中(根據(jù)煤質(zhì)的不同進(jìn)行選擇)，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笏腿氤尚蜋C(jī)，成型機(jī)的對(duì)輥壓力保持在250kg/cm2左右。成型后進(jìn)入烘干窯進(jìn)行干燥，入窯口溫度為80℃，隨即上升到150℃，出窯口降至80℃，此過程保持2個(gè)小時(shí)，即制得型煤。該烘干窯可為立式或臥式。所制得的型煤也可自然涼干。
實(shí)施例一將80公斤(PH值為11)的煮麻廢液放入常溫下的反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中加入5公斤氫氧化鈉，開啟攪拌并開始給反應(yīng)釜加溫，在均勻攪拌的同時(shí)，加入20公斤腐植酸，將混合物加熱到100℃，保持20分鐘停止攪拌，即制得105公斤該粘結(jié)劑的液態(tài)部分。
取晉城無煙煤1噸，將硅鋁粉磨為120目的細(xì)粉，均勻地加入20公斤，進(jìn)行破碎，其粒度等于或小于3mm。
由于該批晉城無煙煤經(jīng)化驗(yàn)屬于優(yōu)質(zhì)無煙煤，所以只將105公斤該粘結(jié)劑的液態(tài)部分，均勻加入上述破碎好的煤中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笏腿氤尚蜋C(jī)，成型機(jī)的對(duì)輥壓力保持在253kg/cm2。成型后進(jìn)入烘干窯進(jìn)行干燥，入窯口溫度為80℃，隨即上升到150℃，出窯口降至80℃，此過程保持2個(gè)小時(shí)，即制得型煤，揮發(fā)份6.64％，灰份21.36％，固定碳71.27％，發(fā)熱量6411.48千卡/千克。
實(shí)施例二將1200公斤(PH值為14)的煮繭廢液放入常溫下的反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中加入350公斤從市場中購得的腐植酸鈉，開啟攪拌并開始給反應(yīng)釜加溫，將混合物加熱到98℃，保持23分鐘停止攪拌，即制得該粘結(jié)劑的液態(tài)部分。
取咸陽化肥廠的寧夏無煙煤10噸，將400公斤硅鋁粉磨為120目的細(xì)粉，均勻地加入，進(jìn)行破碎，其粒度等于或小于3mm。
將1550公斤該粘結(jié)劑的液態(tài)部分，均勻加入上述破碎好的煤中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笏腿氤尚蜋C(jī)，成型機(jī)的對(duì)輥壓力保持在245kg/cm2。成型后進(jìn)入烘干窯進(jìn)行干燥，入窯口溫度為80℃，隨即上升到150℃，出窯口降至80℃，此過程保持2個(gè)小時(shí)，即制得型煤，揮發(fā)份9.04％，灰份19.89％，固定碳71.07％，冷強(qiáng)度70Kg/個(gè)，熱強(qiáng)度50Kg/個(gè)。
實(shí)施例三將500公斤(PH值為12)的煮麻廢液放入常溫下的反應(yīng)釜中，在反應(yīng)釜中加入35公斤氨水，開啟攪拌并開始給反應(yīng)釜加溫，在均勻攪拌的同時(shí)，加入115公斤腐植酸，將混合物加熱到99℃，保持25分鐘停止攪拌，即制得650公斤該粘結(jié)劑的液態(tài)部分。
取晉城無煙煤5噸，將150公斤硅鋁粉磨為120目的細(xì)粉，均勻地加入，進(jìn)行破碎，其粒度等于或小于3mm。
將650公斤該粘結(jié)劑的液態(tài)部分，均勻加入上述破碎好的煤中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笏腿氤尚蜋C(jī)，成型機(jī)的對(duì)輥壓力保持在250kg/cm2。成型后進(jìn)入烘干窯進(jìn)行干燥，入窯口溫度為80℃，隨即上升到150℃，出窯口降至80℃，此過程保持2個(gè)小時(shí)，即制得型煤，水份1.65％，揮發(fā)份6.47％，灰份18.07％，全硫0.36％，固定碳73.81％，冷強(qiáng)度89.3Kg/個(gè)，熱強(qiáng)度60.8 Kg/個(gè)，熱穩(wěn)定性70.39％，灰熔點(diǎn)ST1303℃。
權(quán)利要求
1.一種化肥造氣型煤粘結(jié)劑，其特征是該粘結(jié)劑由腐植酸鹽和煮麻廢液或煮繭廢液組成的液態(tài)部分和硅鋁粉組成，以一噸煤粉計(jì)，各組份的含量為腐植酸鹽 24-35公斤煮麻廢液或煮繭廢液80-120公斤硅鋁粉20-40公斤
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化肥造氣型煤粘結(jié)劑，其特征是腐植酸鹽30公斤、煮麻廢液或煮繭廢液100公斤、硅鋁粉30公斤。
3.制備如權(quán)利要求1或2所述的化肥造氣型煤粘結(jié)劑的方法，其特征是其方法包括以下步驟(1)將80-120公斤的煮麻廢液或煮繭廢液放入常溫下的反應(yīng)釜中，(2)在反應(yīng)釜中加入24-35公斤腐植酸鹽，(3)開啟攪拌并開始給反應(yīng)釜加溫，將混合物加熱到95℃-100℃，保持18-25分鐘停止攪拌，即制得該粘結(jié)劑的液態(tài)部分。(4)將硅鋁粉磨為120目的細(xì)粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化肥造氣型煤粘結(jié)劑，其特征是腐植酸鹽是腐植酸鈉或腐植酸銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種型煤粘結(jié)劑，具體是一種化肥造氣型煤粘結(jié)劑及其制備方法。本發(fā)明解決了利用現(xiàn)有粘結(jié)劑制成的型煤熱態(tài)強(qiáng)度差、固定碳含量低、成本高等缺陷。該粘結(jié)劑由腐植酸鹽和煮麻廢液或煮繭廢液組成的液態(tài)部分和硅鋁粉組成。以一噸煤粉計(jì)，各組份的含量為腐植酸鹽24－35公斤，煮麻廢液或煮繭廢液80－120公斤，硅鋁粉20－40公斤。該粘結(jié)劑制作工藝簡單、操作簡便而且成本低。制成的型煤灰份低而固定碳高；機(jī)械強(qiáng)度高；熱穩(wěn)定性高；灰熔點(diǎn)高，不煉爐，不掛壁，不結(jié)疤。由于該粘結(jié)劑的主要原料是煮麻廢液或煮繭廢液，因此成本低而且有效的解決了污染問題。
文檔編號(hào)C10L5/00GK1749372SQ20051001284
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者郭豐慶 申請(qǐng)人:郭豐慶