CN1036033A

CN1036033A - 工业型煤的制备方法

Info

Publication number: CN1036033A
Application number: CN 88101530
Authority: CN
Inventors: 宋积泉; 李家宗; 温吉玉
Original assignee: Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Current assignee: Shanxi Institute of Coal Chemistry of CAS
Priority date: 1988-03-21
Filing date: 1988-03-21
Publication date: 1989-10-04

Abstract

一种粉煤借助于粘合剂制备型煤的方法。主要选用价廉、易得的矿渣水泥和有良好粘结性的聚乙烯醇作粘结剂主要原料，再配入一定量的有机和(或)无机物质，可制成具有良好疏水性、抗压、耐磨、冷热强度均高的高质量型煤，由于采用了本发明所述的无机 -有机多元复合粘结剂，使得型煤的制备方法简单，在室温和常压下操作条件容易掌握，固结容易。本发明的方法可适用于不同的煤种，可根据煤种、型煤用途和地方资源的不同而灵活设计配方，吨型煤的粘合剂成本在20元左右。

Description

本发明属于固体燃料，特别涉及一种借助于无机-有机复合粘合剂使粉煤成型的方法。

制备型煤是使原煤优质化的煤炭初级加工转化技术，由于它具有热效率高，减少环境污染，便于输运，能够最大限度地利用煤炭资源的优点，因而成为目前国内外研究的热点。借助于粘合剂的粉煤成型方法，很重要的一点是粘合剂的选用。现有的粘合剂一般分有机、无机、复合三大类。单纯的天然有机粘合剂如各种废液、沥青等，在高温使用时由于有机质的分解和燃烧，使型煤的热态机械强度和稳定性都较差。单纯的合成有机聚合物如日特开86-213288采用0.1-5%重的聚乙烯醇作粘合剂，虽然有很多优点，但由于成本高昂，在工业应用上受到很大限制。无机粘合剂有石灰、水泥、粘土和水玻璃等，美国专利3，762，886就是一种用水凝水泥作粘合剂的水泥煤球，所用粘合剂的原料成本低，煤球防水性好，机械强度高，但由于水泥的添加量在3-15%，因而会增加煤球的灰分而降低发热量，其成型和固化条件也较为苛刻，需采用加压时间不超过2秒的快速压球，且要求当用对辊压球机时的成型压力至少为1.4吨/cm²，其固化需严格的保湿或蒸汽养护。复合粘合剂同时使用两种或两种以上不同的有机的无机物质作为粘合剂，如鲁尔煤炭公司的EP135784，135785号专利，叙述了用聚乙烯醇与CaCO₃或废糖液配合使用制备煤球的方法，所制得的煤球强度高，燃烧时无烟垢，热稳定性也好，但由于该方法需要将煤粉或焦粉加热至100±20℃后热成型，且聚乙烯醇的加入量为0.5-1.5%，故能源消耗大，需要较多的动力设备，成本也高。

本发明的任务在于提出一种无毒、疏水、价廉的复合粘合剂，并提供使用该粘合剂制造具有高强度和热稳定性的型煤之简单方法。

本发明的构思是这样的，用具有良好可塑性而又廉价易得的矿渣水泥作型煤骨架，复合以有良好粘合性的聚乙烯醇（或聚乙烯醇废料），可以互补其单一应用的缺点。在此基础上，再配入一定量的有机和（或）无机组分，可进一步改善强度，增加型煤的点燃性，并进一步降低成本。

本发明是一种煤粉借助于粘合剂制备工业型煤的方法，包括：

a.制备粘合剂;

b.将原料煤破碎至＜3mm;

c.与所说的粘合剂混合，搅拌均匀;

d.机械成型;

e.固结;

其特点在于所说的粘合剂的主要成份是矿渣水泥和聚乙烯醇，型煤的配比范围是：

粉煤 100份，矿渣水泥 1.5-7份，聚乙烯醇溶液 1-8份，

总水 14-17份。

本发明粘合剂的骨架是硅、铝、钙和工业有机物的复合物，不仅冷强度好，热强度也高。本粘合剂兼有固硫作用，固硫效果达20%以上。

所说的总水包括煤中水份和粘合剂中的水份。

所说的聚乙烯醇溶液为浓度6-8%的均匀溶液。

在上述粘合剂的基础上，再加入有机物质，从而构成多组份的粘合剂。

所说的有机物质可以是淀粉、造纸废液、制糖废液、糠醛废液等。使用有机物质可因地制宜地进行选择，不仅有好的效果，还可以降低成本。

在主体粘合剂的基础上还可以再加入无机物质构成多组份的粘合剂。

所述的无机物质可以是氢氧化钙，氯化钙或粘土、石灰等，氢氧化钙在型煤中主要起固硫作用，氯化钙则还有干燥作用。

上述的有机物质和无机物质与主体粘合剂可进行各种组配，制成多组份的粘合剂。

本发明所使用的粘合剂，当粘合剂配方中没有天然有机废液时，可以先行混合制成粘合剂，然后再加入煤粉中，但如有有机废液，则需分别加入，按先固态后液态的顺序加入煤粉混合。

制备型煤时，首先要使煤粉达到一定粒度组成：本发明要求的粒度分布为：

3-1mm 10-20%，＜1mm 80-90%。

这是因为粒度过细，粉尘多，和粘合剂不易混合均匀，型煤强度会下降，粒度过粗，则不易粘结成型。

在本发明的制备方法中，成型方式为冷态、常压机械成型，成型压力为250-400kg/cm²。常用的成型机是对辊压球机，也可以是其它的成型机。

成型后的固结方式一般是常温凉干或风干，还可以是保湿养护或干燥炉烘干。

本发明的型煤制备方法，采用有机-无机粘合剂多元复合体系，其主要原料是含硅、铝、钙的无机物和有机废料或付产品。可以因原料煤种，型煤用途和地方资源的不同而灵活设计配方。吨型煤的粘合剂成本在15-25元之间。型煤的制备方法简单，在室温和常压下操作条件容易掌握，固化容易。生产装置和主要设备均可自行加工，因而特别易于在中小煤矿推广使用。

本发明制备的型煤其抗压强度均达到单球60kg以上，具有良好的疏水性，灰份低，耐磨强度高。在燃烧时开裂成“开花”状，下部成为整体而不溃散，且粒度均匀规整，比原煤燃烧完全，炉渣含炭量少，可基本实现无黑烟燃烧。烟尘排放量比烧原煤时减少80%左右，热效率提高10-15%左右，节煤率可达10-15%左右。

实施例1

将100公斤水用温火加热，边搅拌边徐徐加入6.6公斤的聚乙烯醇干粉，待温度上升至95℃时，停止加热，在此温度下搅拌20-30分钟，制成浓度为6.6%的聚乙烯醇均匀溶液，冷却待用。

实施例2

山西西梁贫煤，煤质分析如下：

型煤的配比为：

煤粉 100份;矿渣水泥 1.5份;聚乙烯醇溶液 7份;

淀粉溶液 2份（10%浓度）;水 12.5份;CaO 1.5份。

将上述组份称量好之后，先将粘合剂组份混合均匀，再加入煤粉中混合搅拌6-10分钟后，用250kg/cm²的对辊成型机压球，然后常温凉晒2天使其固结。所制得的型煤主要指标如下：

实施例3

山西夏店贫煤，煤质分析如下：

型煤的配比为：

煤粉 100份;矿渣水泥 5份;聚乙烯醇溶液 3份;

氯化钙 0.5份;水 14份。

型煤的制备方法同实施例2。型煤的主要指标如下：

实施例4

山西堡山烟煤，煤质分析如下：

型煤的配比为：

煤粉 100份;矿渣水泥 5份;聚乙烯醇溶液 1份;

造纸废液 5份;制糖废液 5份;水 4份。

将上述原料称量好，先将矿渣水泥加入煤粉搅拌后再以聚乙烯醇溶液、造纸废液、制糖废液、水的先后顺序边搅拌边加入煤粉中，混合搅拌6-10分钟后入250kg/cm²对辊压球机压球，煤球常温凉晒2天使其固结。

型煤的主要物理性质指标如下：

将原煤与型煤作工业锅炉试烧，所得热工评价如下：

出力烟气温度空气过炉渣含碳蒸气单耗耗煤量

（T/h）（℃）剩系数量（%） kg T/h

原煤 12.7 156 3.39 64.64 106.56 1.370

型煤 13.29 162.2 3.56 43.84 - 0.942

正平衡热效率（%）反平衡热效率（%）

原煤 69.19 69.83

型煤 76.11 74.28

环境效果评价如下：

排尘量（kg/h）林格曼黑度级NO浓度（mg/m³）SO₂含量（kg/h）

原煤 109.7 2.5 9.87 26.39

型煤 24.5 0 55.02 21.43

上述实施例中原煤煤质的分析方法均采用中华人民共和国国家标准："煤的工业分析方法"GB212-77，"煤的发热量测定方法"GB213-79和"煤中全硫的测定方法"GB214-83"。工业型煤抗压强度采用"LJ-1000型压力试验机"进行测定，耐磨强度和落下强度则采用的是现时较通用的转鼓和跌落试验设备。防水性能的数据是将固结后的型煤用水浸泡2小时后，其单球所达到的强度。

实施例4中原煤与型煤的工业试烧是在SHL10-13-A型链条排成工业锅炉上进行的，所测热工评价数据由山西省电力试验研究所提供，所测环境效果评价数据由太原市环保监测站提供。

Claims

1、一种粉煤借助于粘合剂制造工业型煤的方法，包括：

a.制备粘合剂；

b.将原料煤破碎至＜3mm；

c.与所说的粘合剂混合，搅拌均匀；

d.将上述混合物机械成型；

e.使成型后的型煤固结；

其特征在于所说的粘合剂的主要成份是矿渣水泥和聚乙烯醇，型煤的配比范围是：

粉煤 100份，矿渣水泥 1.5-7份，聚乙烯醇溶液 1-8份，

总水 14-17份。

2、如权利要求1所述的型煤制备方法，其特征在于还可以再加入有机物质构成多组份的粘合剂。

3、如权利要求2所述的型煤制备方法，其特征在于所说的有机物质可以是淀粉、造纸废液、制糖废液、糠醛废液。

4、如权利要求1所述的型煤制备方法，其特征在于还可以再加入无机物质构成多组份的粘合剂。

5、如权利要求4所述的型煤制备方法，其特征在于所说的无机物质可以是氢氧化钙、氯化钙或粘土、石灰。

6、如权力要求2或4所述的型煤制备方法，其特征在于可以将所说的有机物质和无机物质与主体粘合剂进行各种组配，制成多组份的粘合剂。

7、如权利要求1所述的型煤制备方法，其特征在于所说的煤粉粒度分布为：

3-1mm 10-20%，＜1mm 80-90%

8、如权利要求1所述的型煤制备方法，其特征在于所说的聚乙烯醇溶液为浓度6%-8%的均匀溶液。

9、如权利要求1所述的型煤制备方法，其特征在于所说的步骤d为冷态常压机械成型，成型压力为250-400kg/cm²。

10、如权利要求1所述的型煤制备方法，其特征在于所说的步骤e的固结方式可以是常温凉干或风干。