專利名稱：一種型煤粘結(jié)劑和型煤組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型煤粘結(jié)劑和型煤組合物。
背景技術(shù)：
煤泥是在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，特別是在原煤洗選過(guò)程中產(chǎn)生的一種劣質(zhì)燃料，其特點(diǎn)是粒度細(xì)，水分含量高，持水性強(qiáng)，粘度大、灰分含量高且發(fā)熱量低。由于每年產(chǎn)生的煤泥量比較大，其存放需要占用大量場(chǎng)地，對(duì)環(huán)境也造成一定污染。而由于發(fā)熱量低，煤泥的利用也存在一定難度。將煤泥制成型煤是煤泥利用的一個(gè)重要方向，煤泥制成型煤的過(guò)程中一般需要添加型煤粘合劑。型煤粘結(jié)劑是型煤生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，也是制約型煤發(fā)展的瓶頸之一。型煤粘結(jié)劑種類眾多，性質(zhì)各異，一般分為無(wú)機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)粘結(jié)劑和復(fù)合粘結(jié)劑。理想的型煤粘結(jié)劑應(yīng)當(dāng)能夠使型煤具有較高的冷態(tài)和熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度，具有良好的熱穩(wěn)定性，不增加或盡量少增加灰分，最好還具有固硫、助燃、防水等性能；同時(shí)為了贏得市場(chǎng)空間，型煤的成本最好不高于塊煤甚至要與塊煤具有一定的價(jià)格差距，這對(duì)型煤粘結(jié)劑的用量和成本提出了要求。這些要求不僅苛刻，而且有的相互矛盾，比如多數(shù)無(wú)機(jī)粘結(jié)劑來(lái)源廣，價(jià)格低，但粘結(jié)性差，且增加灰分；多數(shù)有機(jī)粘結(jié)劑的粘結(jié)性好，具有一定的發(fā)熱量，但熱穩(wěn)定性差，價(jià)格高；無(wú)機(jī)粘結(jié)劑與有機(jī)粘結(jié)劑混合形成的復(fù)合粘結(jié)劑，理論上可結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，但由于無(wú)機(jī)粘結(jié)劑與有機(jī)粘結(jié)劑成分種類眾多，性質(zhì)差異大，選擇合適種類和合理配比的復(fù)合粘結(jié)劑，使之既具有 較為理想的型煤性能，同時(shí)價(jià)格低廉實(shí)際上是十分困難的，目前市場(chǎng)上難以找到合適的型煤粘結(jié)劑和相應(yīng)的型煤產(chǎn)品。此外，目前對(duì)于煤泥型煤的研究和應(yīng)用多集中于煤質(zhì)相對(duì)較好的無(wú)煙煤煤泥型煤，而對(duì)于煤質(zhì)較差的煙煤煤泥型煤，由于其具有較高的灰分含量和揮發(fā)分含量，發(fā)熱量更低，成型更困難，因而較少受到關(guān)注，也未見(jiàn)相關(guān)研究和應(yīng)用的任何報(bào)道。然而，每年煙煤洗選過(guò)程中產(chǎn)生的煙煤煤泥數(shù)量仍然相當(dāng)大，環(huán)境污染壓力大。因此，亟需一種性能好、價(jià)格低廉且適用范圍廣的型煤粘結(jié)劑和相應(yīng)的型煤產(chǎn)品。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種性能好、價(jià)格低廉且適用范圍廣的型煤粘結(jié)劑。本發(fā)明的另一目的在于提供含有上述型煤粘結(jié)劑的型煤組合物。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種型煤粘結(jié)劑，含有2-6重量份的腐植酸鈉，2-6重量份的膨潤(rùn)土和2-4重量份的浙青。優(yōu)選地，所述型煤粘結(jié)劑由2-6重量份的腐植酸鈉，2-6重量份的膨潤(rùn)土和2-4重量份的浙青組成。優(yōu)選地，所述型煤粘結(jié)劑含有2重量份的腐植酸鈉，2重量份的膨潤(rùn)土和4重量份的浙青。
優(yōu)選地，所述型煤粘結(jié)劑含有4重量份的腐植酸鈉，2重量份的膨潤(rùn)土和2重量份的浙青。優(yōu)選地，所述型煤粘結(jié)劑含有6重量份的腐植酸鈉，6重量份的膨潤(rùn)土和2重量份的浙青。優(yōu)選地，所述型煤粘結(jié)劑含有6重量份的腐植酸鈉，4重量份的膨潤(rùn)土和4重量份的浙青。優(yōu)選地，所述型煤粘結(jié)劑還含有固硫劑、防水劑、助燃劑中的一種或幾種。一種型煤組合物，含有:100重量份的煤泥或煤泥與原煤的混合物；和上述型煤粘結(jié)劑中的任一種。優(yōu)選地，所述煤泥為無(wú)煙煤煤泥或煙煤煤泥。優(yōu)選地，所述煙煤煤泥的灰分含量為25_60wt%，揮發(fā)分含量為15_25wt%。 優(yōu)選地，所述煙煤煤泥的灰分含量25_40wt%。與現(xiàn)有的型煤粘結(jié)劑和型煤相比，本發(fā)明的型煤粘結(jié)劑原料簡(jiǎn)單，來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，產(chǎn)生的灰分少，固定碳含量降低程度小，粘結(jié)力強(qiáng)。以本發(fā)明型煤粘結(jié)劑與煤泥制得的型煤產(chǎn)品冷壓強(qiáng)度可以達(dá)到550N/球以上，熱強(qiáng)度可以達(dá)到300N/球以上，跌落強(qiáng)度可以達(dá)到97%以上，可滿足民用需求；以本發(fā)明型煤粘結(jié)劑與煤泥和一定量的原煤混合物制得的型煤產(chǎn)品還可以滿足工業(yè)造氣的需要。
具體實(shí)施方式
`以下通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。發(fā)明人對(duì)眾多種類的型煤粘結(jié)劑成分及組合進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，出人意料地發(fā)現(xiàn)，采用腐植酸鈉、膨潤(rùn)土和浙青這三種常規(guī)且廉價(jià)的粘結(jié)劑成分，以本發(fā)明選擇的重量配比組合在一起時(shí)，能夠使制得的型煤產(chǎn)品具有較為理想的性能。本發(fā)明的型煤粘結(jié)劑中，腐植酸鈉起到冷粘結(jié)劑的作用，以所述比例添加可使型煤具有優(yōu)良的冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)又不降低型煤中的固定碳含量，保證了型煤的發(fā)熱量；膨潤(rùn)土可使型煤具有良好的熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度，是本發(fā)明型煤粘結(jié)劑中產(chǎn)生灰分的主要成分，但在上述配比下，其產(chǎn)生的灰分量較少，幾乎可忽略不計(jì)；浙青不僅粘結(jié)性能好，而且本身即是燃料，能夠燃燒，具有一定的發(fā)熱量且不增加任何灰分，此外，浙青還具有一定的防水功能，因而兼具粘結(jié)劑、熱增強(qiáng)劑和防水劑的作用。本發(fā)明型煤粘結(jié)劑組成成分簡(jiǎn)單，添加總量小，粘結(jié)性強(qiáng)。上述三種組分以上述比例混合作為型煤粘合劑時(shí)，制得的型煤產(chǎn)品具有較高的冷態(tài)和熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度，不易破碎，熱穩(wěn)定性好；灰分增加極少，固定碳含量降低程度??；增加了燃燒熱值；成本低，適宜實(shí)際生產(chǎn)，可解決煤泥型煤的堆積和污染問(wèn)題。此外，本發(fā)明型煤粘結(jié)劑適用范圍廣，不僅適用于煤質(zhì)較好的無(wú)煙煤煤泥的型煤制備，而且還能適用于煤質(zhì)較差的煙煤煤泥，例如灰分含量在25-60%，揮發(fā)分含量在15-25%的煙煤煤泥的型煤制備，這是一般的型煤粘結(jié)劑所不易實(shí)現(xiàn)的，實(shí)施例部分將對(duì)此進(jìn)行具體說(shuō)明。本發(fā)明的型煤粘結(jié)劑制備方法簡(jiǎn)單，將各組分按比例混合均勻即可。
本發(fā)明的型煤組合物的制備方法可以將已混合均勻的型煤粘結(jié)劑加入煤泥中混合均勻，也可將型煤粘結(jié)劑的各成分按比例分別加入煤泥中混合均勻。以本發(fā)明型煤組合物制備型煤的方法采用本領(lǐng)域常規(guī)方法即可，比如冷壓成型法。為了增加型煤產(chǎn)品的發(fā)熱量，煤泥中可以根據(jù)需要混入部分原煤，以滿足工業(yè)造氣的需要。此時(shí)型煤粘結(jié)劑的添加量是以煤泥與原煤混合物的總重量為基準(zhǔn)計(jì)算的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，為了增強(qiáng)型煤的防水性、可燃性、減少污染等，在本發(fā)明的型煤粘結(jié)劑基礎(chǔ)上還可以添加常規(guī)用量的防水劑(比如焦油)、助燃劑(比如硝酸鹽類)、固硫劑(比如氧化鈣、碳酸鈣等)等。以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。以下列出的實(shí)施例使用的煤泥為寧東洗煤廠梅花井分廠的煙煤煤泥，水分含量為7.99wt%,灰分含量為54.39wt%,揮發(fā)分含量為16.27wt%,固定碳含量為21.35wt%,發(fā)熱量為 9.8MJ/Kg。 實(shí)施例1取腐植酸鈉2重量份，膨潤(rùn)土 2重量份和浙青4重量份，混合均勻，得型煤粘結(jié)劑。實(shí)施例2將煙煤煤泥破碎至6mm以下，按重量百分比添加煤泥重量2%的腐植酸鈉，2%的膨潤(rùn)土，4%的浙青與煤泥在攪拌機(jī)中混合，使物料水分保持在15%左右，物料混合均勻后送至對(duì)輥成型機(jī)壓制成型；將成型后得到的生球送至干燥裝置中從室溫逐步升溫到160°C，在160°C下干燥2小時(shí)后得到型煤產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)標(biāo)測(cè)定型煤產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)如下:冷壓強(qiáng)度為614N/球，熱強(qiáng)度為399N/球，跌落強(qiáng)度為98.26%，發(fā)熱量為8.99MJ/Kg。實(shí)施例3將煙煤煤泥破碎至6mm以下，按重量百分比添加煤泥重量4%的腐植酸鈉，2%的膨潤(rùn)土，2%的浙青與煤泥在攪拌機(jī)中混合，使物料水分保持在15%左右，物料混合均勻后送至對(duì)輥成型機(jī)壓制成型；將成型后得到的生球送至干燥裝置中從室溫逐步升溫到160°C，在160°C下干燥2小時(shí)后得到型煤產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)標(biāo)測(cè)定型煤產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)如下:冷壓強(qiáng)度為567N/球，熱強(qiáng)度為365N/球，跌落強(qiáng)度為97.66%，發(fā)熱量為8.96MJ/Kg。實(shí)施例4將寧東洗煤廠梅花井分廠的煤泥破碎至6mm以下，按重量百分比添加煤泥重量6%的腐植酸鈉，6%的膨潤(rùn)土，2%的浙青與煤泥在攪拌機(jī)中混合，使物料水分保持在15%左右，物料混合均勻后送至對(duì)輥成型機(jī)壓制成型；將成型后得到的生球送至干燥裝置中從室溫逐步升溫到160°C，在160°C下干燥2小時(shí)后得到型煤產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)標(biāo)測(cè)定型煤產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)如下:冷壓強(qiáng)度為621N/球，熱強(qiáng)度為444N/球，跌落強(qiáng)度為97.66%，發(fā)熱量為8.30MJ/Kg0實(shí)施例5將煙煤煤泥破碎至6mm以下，按重量百分比添加煤泥重量6%的腐植酸鈉，4%的膨潤(rùn)土，4%的浙青與煤泥在攪拌機(jī)中混合，使物料水分保持在15%左右，物料混合均勻后送至對(duì)輥成型機(jī)壓制成型；將成型后得到的生球送至干燥裝置中從室溫逐步升溫到160°C，在160°C下干燥2小時(shí)后得到型煤產(chǎn)品。根據(jù)國(guó)標(biāo)測(cè)定型煤產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)如下:冷壓強(qiáng)度為602N/球，熱強(qiáng)度為 317N/球，跌落強(qiáng)度為97.05%,發(fā)熱量為8.60MJ/Kg。
權(quán)利要求
1.一種型煤粘結(jié)劑，含有2-6重量份的腐植酸鈉，2-6重量份的膨潤(rùn)土和2-4重量份的浙青。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型煤粘結(jié)劑，由2-6重量份的腐植酸鈉，2-6重量份的膨潤(rùn)土和2_4重量份的浙青組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型煤粘結(jié)劑，含有: 2重量份的腐植酸鈉，2重量份的膨潤(rùn)土和4重量份的浙青；或 4重量份的腐植酸鈉，2重量份的膨潤(rùn)土和2重量份的浙青；或 6重量份的腐植酸鈉，6重量份的膨潤(rùn)土和2重量份的浙青；或 6重量份的腐植酸鈉，4重量份的膨潤(rùn)土和4重量份的浙青。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的型煤粘結(jié)劑，其特征在于，所述型煤粘結(jié)劑還含有固硫劑、防水劑、助燃劑中的一種或幾種。
5.—種型煤組合物，含有: 100重量份的煤泥或煤泥與原煤的混合物；和 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的型煤粘結(jié)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的型煤組合物，其特征在于，所述煤泥為無(wú)煙煤煤泥或煙煤煤泥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的型煤組合物，其特征在于，所述煙煤煤泥的灰分含量為25-60wt%，揮發(fā)分含量為15-25wt%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的型煤組合物，其特征在于，所述煙煤煤泥的灰分含量25-40wt%o
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種型煤粘結(jié)劑及型煤組合物，其中所述型煤粘結(jié)劑含有2-6重量份的腐植酸鈉，2-6重量份的膨潤(rùn)土和2-4重量份的瀝青。本發(fā)明的型煤粘結(jié)劑性能好，價(jià)格低廉，且適用范圍廣；制成的型煤產(chǎn)品冷壓強(qiáng)度可以達(dá)到550N/球以上，熱強(qiáng)度可以達(dá)到300N/球以上，跌落強(qiáng)度可以達(dá)到97%以上，可滿足民用需求；以本發(fā)明型煤粘結(jié)劑與煤泥和一定量的原煤混合物制得的型煤產(chǎn)品還可以滿足工業(yè)造氣的需要。
文檔編號(hào)C10L5/12GK103173257SQ20131010900
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者王志堅(jiān), 劉文統(tǒng), 馬名杰, 連永強(qiáng), 劉文龍, 黃光許, 宋雙龍, 劉全潤(rùn), 馬躍, 張傳祥, 李韋岐, 邢寶林, 吳曉民, 朱紅龍, 任曉玲 申請(qǐng)人:神華集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司, 神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司寧東洗煤廠