CN103436316A

CN103436316A - 一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法

Info

Publication number: CN103436316A
Application number: CN2013104173382A
Authority: CN
Inventors: 张时能
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2013-12-11

Abstract

本发明是一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法。腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：腐煤粉1400～1800，包谷粉40～60，钙基膨润土200～400，烧碱140～160。在反应罐中加水后再加入上述原料，在加温条件下经化学复合反应而成。无烟粉煤加这种复合粘结剂生产的造气煤棒，梅花棒冷态抗压强度60～70公斤，煤棒热强度和热稳定性好，热稳定性70％以上，煤棒化学活性好，节能效果显著。

Description

一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法

技术领域

本发明涉及无烟粉煤成型技术领域，具体是一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法。

背景技术

目前我国的合成氨工业，基本完成了以无烟煤代焦碳生产合成氨的原料路线改造，其中大多数化肥厂采用无烟粉煤为原料、用腐煤加烧碱制腐植酸钠液体粘结剂生产造气煤棒的工艺。煤棒生产由于高压挤压成型，粘结剂用量少，故国内大多数合成氨厂采用这工艺技术生造气型煤。我国腐植酸褐煤资源丰富、价亷，所以生产煤棒的合成氨企业几乎都用腐煤自制液体粘结剂生产造气煤棒。但是采用腐煤制液体粘结剂生产煤棒的企业，几乎都是用腐煤加烧碱制腐植酸钠单一配方制液体粘结剂。这种单一配方粘结剂生产的煤棒，由于腐植酸钠的局限性，生产的造气煤棒冷态抗压强度校差，为20-30公斤，热强度和热稳定性不好。造气时带出物多，吨氨煤耗高。

发明内容

本发明的目的在于改变单一腐植酸钠液体粘结剂生产造气煤棒能耗高的问题，提供一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法。

本发明以腐煤为主要粘结剂原料，科学配入包谷粉和钙基膨润土，在水溶剂中加碱进行化学复合反应，制成多功能的造气煤棒复合粘结剂。这种复合粘结剂与粉煤混合，经双轴搅拌机搅拌，进入熟化仓熟化，然后经煤棒机高压挤压制成生煤棒，生煤棒进入烘干窑烘干，便得优质造气煤棒。

本发明的腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：

腐煤粉1600～2200，包谷粉60～100，钙基膨润土200～400，烧碱140～160。

所述的腐煤粉腐植酸干基含量40～50％，水份40～45％，粒度60～80目。

所述的包谷粉为100目。

所述的钙基膨润土吸兰量大于30。

所述的烧碱含烧碱量（质量）98％。

制备方法按以下步骤进行：

在反应罐中注入冷水，腐煤粉、包谷粉、钙基膨润土、烧碱四种原料重量之和与水的比例为：1：1.4～1.6，启动搅拌机，开始加粘结剂原料，边加边搅拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加钙基膨润土，加完搅拌3～5分钟，升温到55˚～65˚，加入烧碱，继续升温至75˚～90˚，反应1～2小时后，制成的腐煤复合粘结剂。

这种在反应罐中制成的复合粘结剂由几种粘结剂组份构成：一是腐煤在水中与烧碱发生化学反应生成的腐植酸钠液体粘结剂；二是包谷淀粉在水中与烧碱发生化学反应生成在变性淀粉液体粘结剂，它起增粘效果，它能与腐植酸钠粘结剂有机结合，提高粘结剂粘结性能；三是钙基膨润土在水中与烧碱发生钠化反应生成的钠基膨润土液体粘结剂，钠基膨润土粘结剂能有效粘结很多非金属材料，例如：可作铁矿粉粘结剂，翻沙粘结剂等。它能与腐植酸钠分子有机结合，进一步提高腐植酸钠液体粘结剂的粘结性能。由于这种粘结剂有耐高温的三氧化二铝(Al₂ O₃)化合物，能有效提高煤棒的热强度和热稳定性。

所以本发明用腐煤制成的复合型液体粘结剂，与单用腐煤制液体粘结剂生产的造气煤棒相比，有以下优点；

1、煤棒冷态抗压强度好

单一腐煤制液体粘结剂粘结性能没有这种复合型好，煤棒冷态抗压强度较差，多数企业25～30公斤，加之热强度度差，制气时易粉化，带出物多，吨氨煤耗高。这种复合粘结剂生产的造气煤棒，冷态抗压强度好，刚出煤棒机的煤棒韧性好，比单一腐煤制液体粘结剂生产的煤棒提高60％～70％。梅花棒杭压强度可达60～70公斤。

2、煤棒热强度和热稳定性好

本发明中，钠基膨润土能与腐植酸钠分子有机形成网状结构，这种复合粘结剂不仅能有效提高煤棒的冷强度，更重的是能有效提高煤棒的热强度和热稳定性，热稳定性70％以上。因为钠基膨润土中的三氧化二铝(Al₂ O₃)熔点温度高达1600多度，煤棒在造气炉中的制气温度是1100-1200度，故膨润土中的三氧化二铝及其无机胶体，有耐高温的功能，可大风量制气，煤棒产气量高。

3、煤棒化学活性好

本发明复合粘结剂中的钠基膨润土还有一个重是功能，干粉状的钠基膨润土吸水后其体积膨胀到原来的3-5位，形成絮状粘性很好的胶体粘结剂，但当烘干脱水后又恢复原状。这种粘结剂进入煤棒后，且当煤棒烘干脱水后，这种胶体形成有空隙的牢固骨架，制气时有利于空气中的氧气进入煤棒内部，有利于煤棒完全燃烧，提高了煤棒的化学反应活性。单用腐煤制液体粘结剂生产的造气煤棒，煤棒内部孔隙率小，造气时燃烧不充分，制气后灰渣残碳率在20％左右，而这种复合粘结剂生产的造气煤棒，造气时燃烧充分，制气后灰渣残碳率小于在10％。大大提高了煤制气的利用效率。

4、节能效果显著

由于上述原因，本发明复合粘结剂生产的造气煤棒，与单用腐煤制液体粘结剂生产的造气煤棒相比，吨氨煤耗降低10％左右。我国的合成氨工业主要以无烟煤为原料生产化肥，是耗能大户，本发明的复合粘结剂生产及应用技求，对我国的合成氨节能降耗，提高经济效益有重要意义。

具体实施方式

以下面通过实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：

腐煤粉1600公斤，100目包谷粉50公斤，吸兰量大于30的钙基膨润土300公斤，98％含量烧碱160公斤。

腐煤粉腐植酸干基含量50％，水份40—45％，粒度60—80目。

制备方法按以下步骤进行：

在反应罐中注入3000公斤冷水，启动搅拌机，开始加粘结剂原料，边加边搅拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加钙基膨润土，加完搅拌3分钟，升温到60˚，加入烧碱，继续升温至90˚，反应1.5小时后，制成的腐煤复合粘结剂。

实施例2：

腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：

腐煤粉2200公斤，100目包谷粉100公斤，吸兰量大于30的钙基膨润土400公斤，98％含量烧碱140公斤。

腐煤粉腐植酸干基含量40％，水份40～45％，粒度60～80目。

制备方法按以下步骤进行：

在反应罐中注入4200公斤冷水，启动搅拌机，开始加粘结剂原料，边加边搅拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加钙基膨润土，加完搅拌4分钟，升温到55˚，加入烧碱，继续升温至85˚，反应1小时后，制成的腐煤复合粘结剂。

实施例3：

腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：

腐煤粉1800公斤，100目包谷粉80公斤，吸兰量大于30的钙基膨润土300公斤，98％含量烧碱150公斤。

腐煤粉腐植酸干基含量50％，水份40～45％，粒度60～80目。

制备方法按以下步骤进行：

在反应罐中注入3700公斤冷水，启动搅拌机，开始加粘结剂原料，边加边搅拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加钙基膨润土，加完搅拌5分钟，升温到65˚，加入烧碱，继续升温至75˚，反应2小时后，制成的腐煤复合粘结剂。

生产好的复合粘结剂通过反应罐底部管通送入煤捧生产系统的第一台双轴搅拌机入口处，与输送带送来的无烟粉煤混合搅拌，混合料送入熟化仓堆放24小时熟化后，再经搅拌机二次混搅，送入煤棒机成型生产煤棒，煤棒进入烘干窑煤干，便是优质造气煤棒。

Claims

1.一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂，其特征在于腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：腐煤粉1400～1800，包谷粉40～60，钙基膨润土200～400，烧碱140～160。

2.根据权利要求1所述的生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂，其特征在于所述的腐煤粉腐植酸干基含量40～50％，水份40～45％，粒度60～80目。

3.根据权利要求1所述的生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂，其特征在于所述的包谷粉为100目。

4.根据权利要求1所述的生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂，其特征在于所述的钙基膨润土吸兰量大于30。

5.根据权利要求1所述的生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂，其特征在于所述的烧碱含烧碱质量98％。

6.权利要求1所述的生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂的制备方法，其特征在于按以下进行：

在反应罐中注入冷水，腐煤粉、包谷粉、钙基膨润土、烧碱四种原料重量之和与水的比例为1：1.4～1.6，启动搅拌机，开始加粘结剂原料，边加边搅拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加钙基膨润土，加完搅拌3～5分钟，升温到55˚～65˚，加入烧碱，继续升温至75˚～90˚，反应1～2小时后，制成的腐煤复合粘结剂。