CN103805302A - 环保型工业型煤复合粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型工业型煤复合粘结剂及其制备方法，它以腐植酸、矾土、碱蓬籽饼粕、水等为原料，制备工艺简便，用本发明制造的型煤具有固定碳含量降幅少，粘结性能优良，成球率高，冷、热强度高，热稳定性能良好，成本低廉，生产周期短等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业型煤粘结剂及其制备方法，特别是一种环保型工业型煤复合粘结剂及其制备方法。
背景技术
现有用于生产工业型煤的粘结剂，主要是以白泥、石灰、粘土、煤焦油、沥青、水泥、淀粉等为原料。可分为无机型粘结剂和有机型粘结剂二种类型，采用无机型粘合剂生产的煤球，热稳性高，但灰份多，煤球固定碳含量降幅大，燃烧效率低，如采用石灰作粘结剂生产的煤球，不仅灰份多，而且固定碳降幅达18％以上；采用有机型粘合剂生产的煤球，冷强度高，但挥发份高，热稳定性差，燃烧带出物多，且工艺流程较为复杂，如采用沥青生产煤球需经500-550℃的干馏，且挥发份高造成环境二次污染。采用上述现有粘结剂制成煤球，成球率不是很高，仅为60-80％，且生产周期较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型工业型煤复合粘结剂及其制备方法，它将无机型和有机型二种粘结剂有机地结合在一起，能够集合二种粘结剂的优点，且制作工艺简单。
一种环保型环保型工业型煤复合粘结剂，它是由下述重量份数的原料制作而成：腐植酸36-60份，矾土36-60份，以及从天然资源中提取的5０-７０份的植物酚、从天然资源中提取的２０-4０份的糠醇、2-1０份的强碱类催化剂和8-20份的惰性溶剂；
所述强碱类催化剂为氢氧化钾和/或氢氧化钡；
所述惰性溶剂为二醇、二醇衍生物、酯、水或乙醇中的一种或多种组合。
以上所述的植物酚为丁香酚、愈创木酚、腰果酚中的任一种；
以上所述从天然资源中提取的糠醇选自从玉米芯、燕麦或小麦的麦麸、甘蔗渣或锯木屑中萃取的糠醇；
以上任一所述的环保型工业型煤复合粘结剂的制备方法，包括以下步骤：
I、将腐植酸研碎成60目以上的粉末；
II、待步骤I的粉末，同时将矾土研碎成100目以上粉末，混合物粉末与矾土粉末按36-60∶36-60重量份比混合；
Ⅲ、在步骤II得到的混合物的基础上，按照重量份比加入5０-７０份的植物酚升温至４０℃～6０℃时加入2-1０份催化剂，
Ⅳ、升温至温度100℃～120℃，保温０．５－１.5小时，继续升温至280℃～350℃，保温1．５－3.5小时，
Ⅴ、温度降至４０℃～6０℃，调PH值至4～5.5，加入２０-4０份糠醇，温度升至80℃～110℃，保温０．５－１.5小时，
Ⅵ、温度降至４０℃～6０℃，加入8-20份惰性溶剂调PH值至6-8，然后调试粘度，即得产品。
采用本发明制成的型煤，具有以下有益效果：
1、固定碳含量较高，固定碳含量下降幅度在3％以内。
2、本发明的粘结剂不含游离甲醛与苯酚。
3、本发明用农作物与植物下脚料作原料代替了不可再生的、从石油中提炼的甲醛与苯酚。
4、本发明的粘结剂强度高，配制的型煤时加入量少，降低成本。
5、强度高，本发明原料中的腐植酸与氢氧化钠发生化学反应生成的腐植酸钠能显著增强型煤的冷强度，矾土中主含的氧化铝能显著提高型煤的热强度与热稳定性。型煤冷、热强度均达到甚至超过国家一级标准，在1200℃-1300℃的高温下不爆裂、不松散、不结疤，具有较好的热稳定性。
6、成球率高，成球率达95％以上。
7、适用范围广，能适用各种原煤。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
原料准备及预处理：
从玉米芯、燕麦或小麦的麦麸、甘蔗渣或锯木屑中萃取的糠醇备用；
从天然资源中萃取丁香酚、愈创木酚、腰果酚备用；
其他原料相应准备腐植酸、氢氧化钠、矾土、强碱类催化剂和惰性溶剂。
实施例1：各原料组分及其重量份数比是：腐植酸36份，矾土36份， 5０份的植物酚丁香酚，２０份的糠醇、2份的氢氧化钾和8份的惰性溶剂二醇（也可以替换成二醇衍生物）。
制作方法是：
I、将腐植酸研碎成60目以上的粉末；
II、待步骤I的粉末，同时将矾土研碎成100目以上粉末，混合物粉末与矾土粉末按36∶36重量份比混合；
Ⅲ、在步骤II得到的混合物的基础上，按照重量份比加入5０份的植物酚升温至４０℃～6０℃时加入2份催化剂，
Ⅳ、升温至温度100℃～120℃，保温０．５－１.5小时，继续升温至280℃～350℃，保温1．５－3.5小时，
Ⅴ、温度降至４０℃～6０℃，调PH值至4～5.5，加入２０份糠醇，温度升至80℃～110℃，保温０．５－１.5小时，
Ⅵ、温度降至４０℃～6０℃，加入8份惰性溶剂调PH值至6-8，然后调试粘度，即得产品。
用本实施例1制备的复合粘结剂生产的型煤(粘结剂与原煤重量比为1∶19)，经检测，各项主要指标如下：全水份：1.5％；灰份：16.88％；分析水份：0.76％；挥发份：4.65％；全硫：0.23％；机械强度：96.21KG/球；固定碳：71.11％；热稳定性：7S+6 93.30。
实施例2：腐植酸48份，矾土48份， 60份的愈创木酚，30份的糠醇、6份的氢氧化钡和14份的惰性溶剂酯。
制作方法是：
I、将腐植酸研碎成60目以上的粉末；
II、待步骤I的粉末，同时将矾土研碎成100目以上粉末，混合物粉末与矾土粉末按48∶48重量份比混合；
Ⅲ、在步骤II得到的混合物的基础上，按照重量份比加入60份的植物酚升温至４０℃～6０℃时加入6份催化剂，
Ⅳ、升温至温度100℃～120℃，保温０．５－１.5小时，继续升温至280℃～350℃，保温1．５－3.5小时，
Ⅴ、温度降至４０℃～6０℃，调PH值至4～5.5，加入30份糠醇，温度升至80℃～110℃，保温０．５－１.5小时，
Ⅵ、温度降至４０℃～6０℃，加入14份惰性溶剂调PH值至6-8，然后调试粘度，即得产品。
用本实施例2制备的复合粘结剂生产的型煤(粘结剂与原煤重量比为1∶19)，经检测，各项主要指标如下：全水份：1.6％；灰份：17.22％；分析水份：0.63％；挥发份：4.27％；全硫：0.31％；机械强度：95.77KG/球；固定碳：75.23％；热稳定性：7S+6 94.30。
实施例3：腐植酸60份，矾土60份，７０份的腰果酚， 4０份的糠醇、1０份的氢氧化钾和20份的惰性溶剂水和乙醇的混合物。
制作方法是：
I、将腐植酸研碎成60目以上的粉末；
II、待步骤I的粉末，同时将矾土研碎成100目以上粉末，混合物粉末与矾土粉末按60∶60重量份比混合；
Ⅲ、在步骤II得到的混合物的基础上，按照重量份比加入７０份的植物酚升温至４０℃～6０℃时加入1０份催化剂，
Ⅳ、升温至温度100℃～120℃，保温０．５－１.5小时，继续升温至280℃～350℃，保温1．５－3.5小时，
Ⅴ、温度降至４０℃～6０℃，调PH值至4～5.5，加入4０份糠醇，温度升至80℃～110℃，保温０．５－１.5小时，
Ⅵ、温度降至４０℃～6０℃，加入20份惰性溶剂调PH值至6-8，然后调试粘度，即得产品。
用本实施例3制备的复合粘结剂生产的型煤(粘结剂与原煤重量比为1∶19)，经检测，各项主要指标如下：全水份：1.55％；灰份：17.65％；分析水份：0.58％；挥发份：4.52％；全硫：0.29％；机械强度：96.81KG/球；固定碳：76.33％；热稳定性：7S+6 90.30。
Claims (4)
1.一种环保型环保型工业型煤复合粘结剂，其特征在于：它是由下述重量份数的原料制作而成：腐植酸36-60份，矾土36-60份，以及从天然资源中提取的5０-７０份的植物酚、从天然资源中提取的２０-4０份的糠醇、2-1０份的强碱类催化剂和8-20份的惰性溶剂；
所述强碱类催化剂为氢氧化钾和/或氢氧化钡；
所述惰性溶剂为二醇、二醇衍生物、酯、水或乙醇中的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述的环保型环保型工业型煤复合粘结剂，其特征在于：所述的植物酚为丁香酚、愈创木酚、腰果酚中的任一种。
3.根据权利要求1所述的环保型环保型工业型煤复合粘结剂，其特征在于：所述从天然资源中提取的糠醇选自从玉米芯、燕麦或小麦的麦麸、甘蔗渣或锯木屑中萃取的糠醇。
4.按权利要求1-3任一所述的环保型工业型煤复合粘结剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
I、将腐植酸研碎成60目以上的粉末；
II、待步骤I的粉末，同时将矾土研碎成100目以上粉末，混合物粉末与矾土粉末按36-60∶36-60重量份比混合；
Ⅲ、在步骤II得到的混合物的基础上，按照重量份比加入5０-７０份的植物酚升温至４０℃～6０℃时加入2-1０份催化剂，
Ⅳ、升温至温度100℃～120℃，保温０．５－１.5小时，继续升温至280℃～350℃，保温1．５－3.5小时，
Ⅴ、温度降至４０℃～6０℃，调PH值至4～5.5，加入２０-4０份糠醇，温度升至80℃～110℃，保温０．５－１.5小时，
Ⅵ、温度降至４０℃～6０℃，加入8-20份惰性溶剂调PH值至6-8，然后调试粘度，即得产品。
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