CN101659891A

CN101659891A - 无炭化型煤焦及制备方法

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Publication number: CN101659891A
Application number: CN200910173239A
Authority: CN
Inventors: 李晓军; 李孟龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-10
Filing date: 2009-09-10
Publication date: 2010-03-03

Abstract

本发明涉及一种无炭化型煤焦及制备方法，用于冶金和煤炭深加工领域。本发明由下列物料的重量百分比组成：废旧塑料0.001％－2％、黏合剂1％－30％、脱硫剂0％－10％，其余为煤。本发明充分利用废旧塑料具有比重小，弹性大和可溶性的特点，使它的体积缩小到原体积的1/10，使型煤焦的內部自然产生大量分布均匀的空洞，使它的孔隙率、透气性接近于焦炭，另外，废旧塑料所具有的比重小，弹性大的特点，使型煤焦在高压成型时内部压力有所缓解，有利于型煤焦的燃烧，避免出现未燃烬的黑色炭夹心现象。本发明在生产过程中不需要进行炭化，使生产工艺简单化，同时能够得到产品质量稳定，不产生膨胀、开裂的产品。

Description

无炭化型煤焦及制备方法

一、技术领域

本发明涉及一种无炭化型煤焦及制备方法，用于冶金和煤炭深加工领域。

二、背景技术

型煤焦广泛用于冶金、化肥、工业造气和民用领域，有广阔的市场，所谓型焦煤就是把适合的煤料破碎到一定的粒度后，通过冷压或热压成型，然后通过炭化所形成的产品，炭化过程就是将压成的煤块内部形成大量的分布均匀的气孔，使它的气孔率接近于焦炭，但是炭化过程是一个生产工艺复杂的过程，而且产生大量的污染物，消耗大量能源。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种生产方法简单、成本低、孔隙率适中的无炭化型煤焦及制备方法。

技术解决方案：本发明由下列物料的重量百分比组成：废旧塑料0.001％-2％、黏合剂1％-30％、脱硫剂0％-10％，其余为煤。

煤为黏结性煤、弱黏结性煤、不黏结性煤、无烟煤、褐煤、或焦炭粉中的一种或一种以上混合。

本发明由下列物料的重量百分比组成：废旧塑料0.001％-2％、脱硫剂0％-10％，其余为煤。煤在高温下采用黏结性煤或弱黏结性煤或二者混合。

废旧塑料为PE、PP、PS或ABS中的一种或一种以上混合。

黏合剂为腐殖酸盐、煤焦油、沥清、高分子聚合物、沉粉类、水玻璃中的一种或一种以上混合。

高分子聚合物为PVA、AA、PA或PE中一种或一种以上混合。

沉粉类为木瓜、地瓜、土豆或玉米。

脱硫剂为蓖油、氟氢酸或盐酸中的一种或一种以上混合。

将废旧塑料粉碎，然后与黏合剂、脱硫剂、煤或在高温下与脱硫剂、煤搅拌、均匀混合，在0℃-750℃的温度下进行冷压或热压成型。

本发明的型煤焦是一种接近于焦炭的产品，它的主要质量指标是：(1)气孔率；(2)含硫量；(3)挥发分；而且上述指标必须严格控制在以下范围：(1)气孔率：40％-50％；(2)含硫量：0.6以下；(3)挥发分：6％以下。

通过实验检测发现：

1、当废旧塑料添加量大于或等于2％时，型煤焦的气孔率大于或等于50％，当废旧塑料添加量小于或等于0.001％时，它的气孔率低于或等于40％。

2、当废旧塑料添加量超过2％时，型煤焦的挥发分大于6％，因为废旧塑料具有高挥发分的特点，挥发分为90％左右，加入废旧塑料添加量超过2％时，废旧塑料自身的挥发分就能达到1.8％，接近于焦炭挥发分上限的1.8％，再加上煤自身的挥发分，因此型煤焦的挥发分很难控制在6％以下，当挥发分高于6％时，会使型煤焦产生大量的煤气，使其内部结构遭到破坏，并且由于剧烈的膨胀与收缩，内应力加大、易使型煤炭开裂，因此本发明将废旧塑料的添加范围设定在0.001％-2％内。

硫分是型煤焦的要害成分，型煤焦硫分每增加0.1％，型煤焦消耗量增加1.2-2％，而且增高了生铁的热脆性，因此要求型煤焦的含量硫量必须低于0.6％，但是，在实际生产中，很大部分煤的含硫量都高于0.6％，因此添加脱硫剂能够降低型焦煤的含硫量和煤中的灰分，在煤的含硫量低0.6％，制备过程中可以不加脱硫剂。

本发明在生产过程中不需要进行炭化，使生产工艺简单化，同时能够得到产品质量稳定，不产生膨胀、开裂的产品。

不需要炭化生产型煤焦的原理：充分利用废旧塑料具有比重小，弹性大和可溶性的特点，塑料融化温度大约120℃-180℃，当型煤焦燃烧到这一温度时，废旧塑料完成了融化过程，使它的体积缩小到原体积的1/10，使型煤焦的内部自然产生大量分布均匀的空洞，使它的孔隙率、透气性接近于焦炭，另外，废旧塑料所具有的比重小，弹性大的特点，使型煤焦在高压成型时内部压力有所缓解，有利于型煤焦的燃烧，避免出现未燃尽的黑色炭夹心现象。

四、具体实施方式

实施例1

取废旧塑料PP 2g、腐殖酸盐12g、蓖油1g、不黏结性煤85g，将废旧塑料粉碎，然后与腐殖酸盐、蓖油、不黏结性煤搅拌均匀混合，在20℃的温度下进行冷压成型，本发明的型煤焦冷强度105kg/球以上，热强度85kg/球以上，气孔率：46％，挥发分：5.3％，含硫量：0.52％。

实施例2

取废旧塑料PE 0.03g、腐殖酸盐8g、水玻璃10g、蓖油3g、褐煤78.97g，将废旧塑料粉碎，然后与腐殖酸盐、水玻璃、蓖油、褐煤搅拌均匀混合，在36℃的温度下进行冷压成型，本发明的型煤焦冷强度100kg/球以上，热强度82kg/球以上，气孔率：45％，挥发分：5％，含硫量：0.5％。

实施例3

取废旧塑料PS 0.8g、PE0.25g、煤焦油5g、水玻璃8g、弱黏结性煤85.95g，将废旧塑料粉碎，然后与煤焦油、水玻璃、弱黏结性煤搅拌均匀混合，在1℃的温度下进行冷压成型，本发明的型煤焦冷强度108kg/球以上，热强度100kg/球以上，气孔率：45％，挥发分：5.3％，含硫量：0.45％。

实施例4

取废旧塑料PP1.5g、盐酸0.1g、黏结性煤30g、不黏结性煤68.4g，将废旧塑料粉碎，然后与盐酸、黏结性煤、不黏结性煤搅拌均匀混合，在450℃的温度下进行热压成型，本发明的型煤焦冷强度105kg/球以上，热强度86kg/球以上，气孔率：46％，挥发分：4.9％，含硫量：0.48％。

实施例5

取废旧塑料ABS 0.2g、盐酸6g、黏结性煤93.8g，将废旧塑料粉碎，然后与盐酸、黏结性煤搅拌均匀混合，在680℃的温度下进行热压成型，本发明的型煤焦冷强度108kg/球以上，热强度90kg/球以上，气孔率：42％，挥发分：5.2％，含硫量：0.58％。

实施例6

取废旧塑料PS0.03g、高分子聚合物PVA 12g、无烟煤87.97g，将废旧塑料粉碎，然后与高分子聚合物PVA、无烟煤搅拌均匀混合，搅拌均匀混合，在80℃的温度下进行冷压成型，本发明的型煤焦冷强度110kg/球以上，热强度95kg/球以上，气孔率：44％，挥发分：4.8％，含硫量：0.4％。

实施例7

取废旧塑料PE 0.5g、玉米粉6g、不黏结性煤30g、黏结性煤61.5g、氟氢酸2g，将废旧塑料粉碎，然后与玉米粉、不黏结性煤、黏结性煤、氟氢酸搅拌均匀混合，在680℃的温度下进行热压成型，本发明的型煤焦冷强度105kg/球以上，热强度90kg/球以上，气孔率：42％，挥发分：5.5％，含硫量：0.57％。

实施例8

取废旧塑料PP0.006g、PS0.9g、腐殖酸盐3g、沥清4g、水玻璃6g、焦炭粉86.09g，将废旧塑料粉碎，然后与其它物料搅拌均匀混合，在260℃的温度下进行热压成型，本发明的型煤焦冷强度102kg/球以上，热强度91kg/球以上，气孔率：49％，挥发分：5.8％，含硫量：0.38％。

实施例9

取废旧塑料PS 0.003g、沥清8g、氟氢酸0.07g、焦炭粉40g、弱黏结性煤51.927g，将废旧塑料粉碎，然后与腐殖酸盐、沥清、水玻璃、焦炭粉搅拌均匀混合，在240℃的温度下进行热压成型，本发明的型煤焦冷强度108kg/球以上，热强度86kg/球以上，气孔率：47％，挥发分：5.6％，含硫量：0.45％。

Claims

1、无炭化型煤焦，其特征在于：由下列物料的重量百分比组成：废旧塑料0.001％-2％、黏合剂1％-30％、脱硫剂0％-10％，其余为煤。

2、根据权利要求1所述的无炭化型煤焦，其特征在于：由下列物料的重量百分比组成：废旧塑料0.001％-2％、脱硫剂0％-10％，其余为煤。

3、根据权利要求1所述的无炭化型煤焦，其特征在于：煤为黏结性煤、弱黏结性煤、不黏结性煤、无烟煤、褐煤、或焦炭粉中的一种或一种以上混合。

4、根据权利要求2所述的无炭化型煤焦，其特征在于：煤在高温下采用黏结性煤或弱黏结性煤或二者混合。

5、根据权利要求1或2所述的无炭化型煤焦，其特征在于：废旧塑料为PE、PP、PS或ABS中的一种或一种以上混合。

6、根据权利要求1所述的无炭化型煤焦，其特征在于：黏合剂为腐殖酸盐、煤焦油、沥清、高分子聚合物、沉粉类、水玻璃中的一种或一种以上混合。

7、根据权利要求6所述的无炭化型煤焦，其特征在于：高分子聚合物为PVA、AA、PA或PE中一种或一种以上混合。

8、根据权利要求6所述的无炭化型煤焦，其特征在于：沉粉类为木瓜、地瓜、土豆或玉米。

9、根据权利要求1或2所述的无炭化型煤焦，其特征在于：脱硫剂为蓖油、氟氢酸或盐酸中的一种或一种以上混合。

10、无炭化型煤焦的制备方法，其特征在于：将废旧塑料粉碎，然后与黏合剂、脱硫剂、煤或在高温下与脱硫剂、煤搅拌均匀混合，在0℃-750℃的温度下进行冷压或热压成型。