CN102373104A

CN102373104A - 煤矿矿渣热能激活剂

Info

Publication number: CN102373104A
Application number: CN2010102506645A
Authority: CN
Inventors: 赵西选; 曹玉昆; 艾名炎
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种激活煤矿渣潜在热能的制剂，属节能环保技术领域。煤矿渣被作为废弃物，量大堆积占地、有害物析出污染环境。本发明以常见原料特定组分作用成为煤矿渣热能激活制剂。该剂由高碳页岩、矾石、高锰酸钾、硝酸钠、碳酸钠、催化剂、水等物质制成；以该剂1％比例与煤矿渣混合，以其分段增氧、催化、引导机理，激活矿渣热能，促其燃烧产生2500大卡左右热量，可作辅助能源，加适量中热值煤即成为适于CFB锅炉的理想燃料，成本下降30％以上；此制剂在煤燃烧中将SO₂等有害物固定于煤渣减少排放。本发明具有资源利用、减少废物堆积、减轻污染、降低用煤成本等功效，用法简单易推广，经济、生态、社会效益显著。

Description

煤矿矿渣热能激活剂

技术领域：

本发明涉及一种可使煤矿渣热能被激活使之正常燃烧发出热量，从而将“废物”(煤矿矿渣)转化为可用能源，节约煤炭资源的节能制剂；该制剂还可在煤炭燃烧时将其产生的SO₂等有害物固定于煤渣中减少排放，减轻大气污染。此种煤矿矿渣热能激活剂属于节能、环保技术领域。

背景技术：

煤矿开采时与燃煤伴生而出的有煤矸石以及矿渣、粉灰，长时间来它们均被作为废物抛弃堆积，其中煤矸石已开始利用，而出产量约占燃煤一半左右的矿渣、粉灰则一直未被重视，对其研究、利用微乎其微几近无痕。然而煤矿矿渣(包括粉灰，以下统称煤矿渣)长期日积月累堆积产生的后果日见显现：占地、毁林、溃库，有害物析出污染土壤、水源、空气，引发人畜危害的法律事件日多；而煤矿开采者出于种种原因难于处理或不加处理，成为煤矿痼疾乃至祸害。煤矿渣含有一定量的固定碳，其中含量较高者可以燃烧放热，而多数不能燃烧，但具有潜在热能；因其产、存量巨大(全国每年以亿吨计)，本身尚含有固定碳，激活其潜在热能，使之成为可用的辅助能源，不但可以节约宝贵的煤炭资源，还因利用废物而致用能成本大降(无需矿渣本金，仅需运费)，效益大大提高，并同时解决长期堆积污染等老大难问题。实为一个新的能源利用领域，新的节能应用技术和一个新的环境保护课题。本发明成功解决了激活煤矿矿渣潜在热能并同时减轻有害物对环境污染的相关技术。

发明内容：

为了解决煤矿渣由于含碳量低等原因难于燃烧释放热量被利用的难点，本发明提供一种以高碳页岩、高锰酸钾、碳酸钠、催化剂等为主要原料的煤矿渣热能激活剂，以其一定比例与煤矿渣配合，以该剂特有组分的分段增氧、催化作用，引导并实现矿渣充分燃烧，释放热量，使矿渣由废料成为可用的辅助能源(发热量达2500大卡左右)；该制剂同时具有使燃煤燃烧时将其产生的SO₂等有害物以硫酸盐形态被固定于煤渣中，减少向空气中排放，降低污染。

本发明解决现有技术难点的技术方案是：在煤矿矿渣热能激活剂所用原料中，使用富含铁、钙等元素的高碳页岩，并以高锰酸钾、氯酸钾、碳酸钠、白矾石以及特有催化剂，合理调剂配伍，以本激活剂的引导燃烧、催化，分层、分段供氧，自行增补燃烧所需空气及可燃气体，循环燃烧，实现煤矿渣的完全燃烧，最大程度释放潜在的热能，变“废物”为能源。

该制剂在有效实现煤矿渣正常燃烧释放热能的同时，因其特有的铁、硅、钙成分，在燃烧过程中，将其燃烧中生成的SO₂、NO_X等有害物，稳定地固定于煤渣中，减少对大气中排放，实现一定程度上的环境保护。

本发明的有益效果是：常规条件下煤矿渣中的潜在热能不能被利用，使全国每年数以亿吨的煤矿渣成为废物，本制剂将其转化为可以燃烧释放热量的辅助能源，成为需要低热值煤的CFB类锅炉极佳的原料来源，变废为“宝”：开发、利用资源，降低用能成本，还解决了煤矿渣长期大量堆放导致的占地、污染、破坏生态等一系列难题，其经济、生态、社会效益均十分显著。

具体实施方式：

本发明之煤矿矿渣热能激活剂由下列原料组成：含铁、硅、钙的高碳页岩45％-55％；白矾石15％-17％；硝酸钠5％-7％；碳酸钠15％-20％；氯酸钠5％-7％；高锰酸钾3％-4％；催化剂3％-5％；水5％-7％。上述原料依不同煤矿渣含碳及其它成分情况，分别以不同用量比例配制，依一定顺序配入、均匀混合，堆放，装袋，即为可用产品。此种产品避湿放置，存放3-5年亦有效。

此种煤矿渣激活剂与煤矿渣原矿的配合比例为：一吨煤矿渣中加入10kg激活剂，燃烧时即可产生2000-2500大卡热量，足以成为理想的辅助能源；如用于CFB锅炉发电，只需再配入适量的中、低热值煤炭，即可保证正常发电需要。两次混配均只需一般机械即可完成，与常规配煤方法无异，使用十分方便。

本发明之煤矿渣热能激活剂，经过几年试验、示范和实际应用，经权威部门多次检测，证明效果显著、稳定。2009-2010年湖北省第二地质大队实验室(省级资质)五次检测，煤矿渣加入此激活剂后热量值在2063-2540大卡之间，硫量减少13.5％-24.5％。湖北恩施州杨家湾火电厂，使用常规煤源与“煤矿渣+激活剂+中热值煤”的配合煤后，每一度电(1Kw.h)用煤成本下降约30％，同时还减少了碱片等降硫原料用量，提高了企业效益。

Claims

1.一种使煤矿矿渣潜在热能被激活，实现其正常燃烧产生热量，并可使燃煤燃烧时产生的SO₂等有害物减少向大气排放的“煤矿矿渣热能激活剂”产品与技术。其特征在于以高碳页岩、催化剂、白矾石为基本原料、并与高锰酸钾、碳酸钠、氯酸钾、水等物质按配伍比例及掺入顺序配制而成的专用煤矿矿渣热能激活剂；该制剂以煤矿渣用量的1％均匀混合于渣中，即可使常规条件下不能燃烧或难于燃烧的煤矿矿渣实现正常燃烧，产生2500大卡左右热量，使其由“废料”转化为辅助能源，用于生产；该制剂并可在煤燃烧时将其产生的SO₂被固定于煤渣中，减少向空气中排放，具有环境保护功能。

2.按权利要求1、所述的“煤矿矿渣热能激活剂”其特征是：特有的富含铁、硅的高碳页岩和专用催化剂及与白矾石、硝酸钠、碳酸钠、氯酸钾、水的成分与配比。

3.按权利要求1、所述之“煤矿矿渣热能激活剂”在配制时的流程，其特征在于该制剂组分各原料按一定顺序及用量以规定流程进行配制。

4.按权利要求1、所述之“煤矿矿渣热能激活剂”在煤矿渣中的用量，其特征在于该剂用量为煤矿渣量的1％。

5.按权利要求1、所述的“煤矿矿渣热能激活剂”其固硫、减排作用，其特征在于该制剂特定组分在煤炭燃烧时，与其产生的SO₂等有害物生成不易被再分解的盐类，固定于燃烧后的煤渣中，不以气态排放于大气中，减轻了空气污染。

6.按权利要求1、所述的煤矿矿渣成为正常燃烧产生热量的辅助能源，其特征在于煤矿渣潜在热能被激活燃烧释放热量，与其一定量的中、低热值煤种按使用者目标热值要求，配制成使用者所需煤品，充分利用了资源，减轻并进而消除矿渣的长期堆积、占地、污染等痼疾，实现煤矿良性生产，用户节约成本，生态得到保护。