硫氧型煤粘結(jié)劑、型煤及型煤的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及煤粘合劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硫氧型煤粘合劑，該硫氧型煤粘合劑形成的型煤以及該型煤的制備方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]如今，隨著生產(chǎn)的需要，型煤在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛，但在開采、存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煤沫，由于使用量大造成資源的無(wú)效浪費(fèi)。為解決這個(gè)問(wèn)題，出現(xiàn)了型煤技術(shù)，即通過(guò)專用粘合劑將煤沫制成球形和其它形狀，利于燃燒使用。
[0003]型煤粘結(jié)劑就是把煤粉粘結(jié)在一起，成型后保證型煤具有特定的形狀和性能的粉狀或液態(tài)的型煤輔助原料，在型煤技術(shù)的發(fā)展中，型煤添加劑的研宄與應(yīng)用具有重要的作用，而粘結(jié)劑又是添加劑中最主要的一種大部分粉煤成型必須添加粘結(jié)劑，優(yōu)良的粘結(jié)劑不僅可提高型煤性能，而且還可簡(jiǎn)化成型工藝型煤粘結(jié)劑按其化學(xué)成分可分為有機(jī)類、無(wú)機(jī)類、復(fù)合類三大類，有機(jī)類一般價(jià)格較高、易產(chǎn)生二次污染，無(wú)機(jī)類一般需要養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)并且會(huì)增加灰分，復(fù)合類一般制備工藝復(fù)雜、價(jià)格高昂、防水性能差。
[0004]例如，無(wú)機(jī)粘結(jié)劑如現(xiàn)有技術(shù)CN103351899公布主要使用硅酸納、二氧化硅、三氧化二鋁等配方復(fù)雜，制備工藝較復(fù)雜，型煤灰分高；現(xiàn)有技術(shù)CN201310378063主要使用鋁礬土、高粘土、鈦成本較高，型煤灰分高；現(xiàn)有技術(shù)CN201310272615使用粉煤灰、氧化鈣、硅酸鈉后續(xù)還要添加其它添加劑，工藝復(fù)雜；現(xiàn)有技術(shù)CN99109664使用粉煤灰、石灰、熟石膏后續(xù)還要添加尿素等添加劑，粘合劑配方復(fù)雜，灰分較高。
[0005]鑒于此，克服該現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單，易于操作、價(jià)格低廉、具有較高的冷強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性好的型煤粘合劑是本技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種硫氧型煤粘合劑。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種由該硫氧型煤粘合劑與煤沫形成的型煤以及該型煤的制備方法。
[0008]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0009]一種硫氧型煤粘結(jié)劑，其包括:
[0010]氧化鎂組分；和
[0011]硫酸鎂溶液組分；
[0012]其中，所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量與所述的硫酸鎂溶液中硫酸鎂的質(zhì)量之比為3?5:2?3。
[0013]一些實(shí)施方式中，所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量百分比為50%?95%。
[0014]一些實(shí)施方式中，所述的硫酸鎂溶液組分中硫酸鎂溶液的質(zhì)量濃度為I %?50%。
[0015]一些實(shí)施方式中，所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量與所述的硫酸鎂溶液中硫酸鎂的質(zhì)量之比在3:2?5:3的范圍。
[0016]一些實(shí)施方式中，所述的氧化鎂組分為白云石煅燒氧化鎂、菱鎂礦煅燒氧化鎂或鹽湖水氯鎂石熱解氧化鎂。
[0017]一些實(shí)施方式中，該粘結(jié)劑包括:
[0018]活性氧化鎂質(zhì)量百分比50%?90%的氧化鎂組分4?8份；和
[0019]質(zhì)量濃度30 %的硫酸鎂溶液8份。
[0020]本發(fā)明還提供可一種型煤，其包括:
[0021]煤沫；和
[0022]所述煤沫質(zhì)量5%?15%的上述的硫氧型煤粘結(jié)劑。
[0023]本發(fā)明另外還提供了上述型煤的制備方法，包括如下步驟:
[0024]將煤沫與氧化鎂組分均勻混合形成混合物的混合步驟；以及
[0025]于攪拌下將硫酸鎂溶液加入至所述混合物的成型步驟；
[0026]其中，所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量與所述的硫酸鎂溶液中硫酸鎂的質(zhì)量之比為3?5:2?3，所述氧化鎂組分與所述硫酸鎂溶液組分組成的硫氧型煤粘結(jié)劑占所述煤沫的質(zhì)量的5%?15%。
[0027]一些實(shí)施方式中，所述的氧化鎂組分為白云石煅燒氧化鎂、菱鎂礦煅燒氧化鎂或鹽湖水氯鎂石熱解氧化鎂。
[0028]一些實(shí)施方式中，所述的粘結(jié)劑包括:
[0029]活性氧化鎂質(zhì)量百分比50%?90%的氧化鎂組分4?8份；和
[0030]質(zhì)量濃度30 %的硫酸鎂溶液8份。
[0031 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的硫氧型煤粘結(jié)劑利用了活性氧化鎂和硫酸鎂成分所形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增加了型煤的冷強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性；并且，由于活性氧化鎂的加入，在型煤燃燒時(shí)對(duì)于型煤中的硫元素具有一定的固定作用，增加了型煤的環(huán)保性；另外，本發(fā)明的型煤制備方法簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)。
【【具體實(shí)施方式】】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0034]本發(fā)明中所提及的活性氧化鎂，分子式MgO，相對(duì)分子質(zhì)量40.30，其化學(xué)組成、物理形態(tài)等指標(biāo)與普通氧化鎂沒(méi)有太大的區(qū)別，但活性氧化鎂的部分指標(biāo)與普通氧化鎂要求不同；如要有適宜的粒度分布，平均粒徑:〈2000nm;微觀形態(tài)為不規(guī)則顆?；蚪蛐晤w?；蚱瑺罹w；用檸檬酸(CAA值)標(biāo)示的活性為12?25s (數(shù)值越小活性越高)；用吸碘值表示的活性為80?120 (mgI2/100gMg0)；比表面在5?20m3/g之間，視比容6?8.5mL/g之間。此外，由于這種氧化鎂的活性較高，容易吸水，有時(shí)需要進(jìn)行化學(xué)處理加以保護(hù)。在某些方面表現(xiàn)出常規(guī)材料所不具備的特殊性質(zhì)，因此作為一種新型材料被廣泛應(yīng)用。
[0035]本發(fā)明提供的硫氧型煤粘結(jié)劑包括主要比例的氧化鎂組分和硫酸鎂溶液組分，其中，氧化鎂組分的活性成分為活性氧化鎂，這種氧化鎂水合后形成水鎂石，是有用的粘結(jié)性組分，為有效的鎂基固硫劑，在型煤燃燒時(shí)對(duì)型煤中的硫元素有固定作用；硫酸鎂溶液組分中的有效成分實(shí)際為硫酸鎂和水，硫酸鎂溶液中所含的水成分提供了水合反應(yīng)所需的水，活性氧化鎂與硫酸鎂混合后水合反應(yīng)生成含氧硫酸鎂，該含氧硫酸鎂形成具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的鎂水泥成分與煤沫交聯(lián)，增加了型煤的冷強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。
[0036]在上述的硫氧型煤粘結(jié)劑中，所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量與所述的硫酸鎂溶液中硫酸鎂的質(zhì)量之比為3?5:2?3。
[0037]在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量百分比為50%?95% ;所述的硫酸鎂溶液組分中硫酸鎂溶液的質(zhì)量濃度為1%?50%。
[0038]其中，以所述的氧化鎂組分中活性氧化鎂的質(zhì)量與所述的硫酸鎂溶液中硫酸鎂的質(zhì)量之比在3:2?5:3的范圍內(nèi)為更佳，以下述比例為最佳:活性氧化鎂質(zhì)量百分比50%?90%的氧化鎂組分4?8份；和質(zhì)量濃度30%的硫酸鎂溶液8份。
[0039]本發(fā)明的粘結(jié)劑中的氧化鎂組分可以為白云石煅燒所得的氧化鎂，也可以為菱鎂礦煅燒所得的氧化鎂或鹽湖水氯鎂石熱解所得的氧化鎂。
[0040]本發(fā)明所述的白云石為包含碳酸鎂和碳酸鈣的礦物，所述的菱鎂礦的主要成分為碳酸鎂，由于上述兩種礦石包含了除碳酸鎂有效成分之外的雜質(zhì)，在高溫煅燒時(shí)產(chǎn)生稱為“僵化氧化鎂”的活性很低的氧化物，該氧化物在加入水時(shí)要在例如活性氧化鎂等物質(zhì)水合很久之后才水合，因此，由上述兩種礦石煅燒形成的氧化鎂組分中必須保證活性氧化鎂的質(zhì)量百分比，以保證本發(fā)明的粘結(jié)劑的粘結(jié)性能。為了減小僵化氧化鎂的生成，可將上述礦石在相對(duì)的低溫下煅燒。
[0041]本發(fā)明中所提及鹽湖水氯鎂石為中國(guó)青海省的查爾汗鹽湖的水氯鎂石，其主要成分為氯化鎂，還包括硫酸鎂、氯化鈉、氯化鉀等。
[0042]另外，本發(fā)明還提供了一種型煤，其組成包括:煤沫和上述的硫氧型煤粘結(jié)劑，其中，所述的硫氧型煤粘結(jié)劑為煤沫質(zhì)量的5