CN104494195A - 含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法，包括：将超细煤粉与超细生石灰粉进行第一混合，以便得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料；将所述含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料与生物质纤维进行第二混合，以便得到第二混合物料；以及将所述第二混合物料进行成型处理，以便获得含超细煤粉和超细生石灰粉的球团。该方法可以有效解决超细煤粉和超细生石灰粉混合造球难的问题，并且所得到的球团具有较高的强度和密度。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体而言，本发明涉及一种含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法。
背景技术
目前，对于超细粉体的粒度界限，尚无完全一致的说法。各国、各行业由于超细粉体的用途、制备方法和技术水平差别，对超细粉体的粒度有不同的划分，例如日本将超细粉体的粒度定为0.1μm以下，国外有些学者将1～100μm的粒级划分为超细粉体，并根据所用设备不同划分为一级至三级超细粉体。对于矿物加工来说，我国学者通常将粒径小于10μm的粉体物料称为超细粉体。
煤粉经过超细粉碎制成超细煤粉以后，具有比表面积增大、反应活性增强、反应速度加快、反应更加充分等特点，在化工行业具有广泛的应用。
生石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的产物经900～1100℃煅烧而成。生石灰经过超细粉碎制成超细生石灰粉后，具有反应活性增强、反应速度加快、熔点降低等特点。
将超细煤粉与超细生石灰粉造块的难点之一在于混合料的流动性很强，而物料的流动性决定着成型时它在模型中的充填速度和充填程度。超细煤粉与超细生石灰粉的混合料的流动性很好，导致其充填困难，从而导致成型时难以压实。
目前尚无文献报道将超细煤粉与超细生石灰粉压制成型的报道。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法，该方法可以有效解决超细煤粉和超细生石灰粉混合造球难的问题，并且所得到的球团具有较高的强度和密度。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法，包括：
将超细煤粉与超细生石灰粉进行第一混合，以便得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料；
将所述含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料与生物质纤维进行第二混合，以便得到第二混合物料；以及
将所述第二混合物料进行成型处理，以便获得含超细煤粉和超细生石灰粉的球团。
根据本发明实施例的含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法通过将生物质纤维与含有超细煤粉和超细生石灰粉的混合物料进行混合，由于生物质纤维具有很好的塑性，并且流动性很差，大部分含有超细煤粉和超细生石灰粉的混合物料吸附在生物质纤维的表面，使得混合物流的流动性明显变差，从而解决超细煤粉和超细生石灰粉混合造球难的问题，同时由于混合物料的流动性变差使得混合物料成型过程中更容易填充磨具，从而所得到的球团具有较高的密度和强度，另外，生物质纤维的加入还可以有效改善超细煤粉和超细生石灰粉混合物料的成型性，使其不需外加粘结剂即可通过高压成型得到球团，从而显著降低造块成本。
另外，根据本发明上述实施例的含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明一些实施例中，所述超细煤粉的平均粒径为不大于75微米。由此，可以显著提高球团中煤粉的分散性。
在本发明一些实施例中，所述超细生石灰粉的平均粒径为不大于10微米。由此，可以显著提高球团中生石灰的分散性。
在本发明一些实施例中，将所述超细煤粉与所述超细生石灰粉按照质量比为1：0.5～2进行所述第一混合处理。
在本发明一些实施例中，所述生物质纤维的平均粒径为不大于0.1毫米。由此，可以有效改善超细煤粉和超细生石灰粉混合物料的成型性。
在本发明一些实施例中，所述生物质纤维的加入量为所述第一混合物料质量的0.5～5％。由此，可以进一步改善超细煤粉和超细生石灰粉混合物料的成型性。
在本发明一些实施例中，所述成型处理是在10～15MPa的压力下进行的。由此，可以制备得到较高强度和密度的球团。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法。下面参考图1对本发明实施例的含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
S100：将超细煤粉与超细生石灰粉进行第一混合
根据本发明的实施例，将超细煤粉与超细生石灰粉进行第一混合，从而可以得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料。由此，可以显著提高球团中物料的分散性。
根据本发明的实施例，超细煤粉的粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，超细煤粉的平均粒径可以为不大于75微米。发明人发现，若超细煤粉粒径过高则不利于压球成型，并且使得球团强度显著降低。
根据本发明的实施例，超细煤粉的水分含量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，超细煤粉中的水分含量可以不高于3wt％。发明人发现，若超细煤粉的水分过高，则煤粉中的水分会与生石灰粉发生反应生成消石灰，使得物料体积膨胀，并释放大量的热量，使得物料温度升高(甚至发生着火现象)，从而导致球团的稳定性能显著降低。
根据本发明的实施例，超细生石灰粉的粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，超细生石灰粉的平均粒径可以为不大于10微米。发明人发现，若生石灰粉的粒径过高则不利于压球成型，并且使得球团强度显著降低。
根据本发明的实施例，将超细煤粉与超细生石灰粉进行第一混合的配比并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，可以将超细煤粉与超细生石灰粉按照质量比为1：0.5～2进行第一混合处理。发明人发现，本发明的混合比例较其他比例更利于压球成型，并且所得球团强度较高。
该步骤中，具体的，将超细煤粉与超细生石灰粉均匀混合，混合时间为3～5分钟，从而可以得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料。
S200：将第一混合物料与生物质纤维进行第二混合
根据本发明的实施例，将含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料与生物质纤维进行第二混合，从而可以得到第二混合物料。发明人发现，通过将生物质纤维与含有超细煤粉和超细生石灰粉的混合物料进行混合，由于生物质纤维具有很好的塑性，并且流动性很差，大部分含有超细煤粉和超细生石灰粉的混合物料吸附在生物质纤维的表面，使得混合物流的流动性明显变差，从而解决超细煤粉和超细生石灰粉混合造球难的问题，同时由于混合物料的流动性变差使得混合物料成型过程中更容易填充磨具，从而所得到的球团具有较高的密度和强度，另外，生物质纤维的加入还可以有效改善超细煤粉和超细生石灰粉混合物料的成型性，使其不需外加粘结剂即可通过高压成型得到球团，从而显著降低造块成本。
根据本发明的实施例，生物质纤维的粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，生物纤维的粒径可以为不大于0.1毫米。发明人发现，若生物纤维的粒径过高，使其比表面积显著变大，而不利于均匀分散在超细煤粉与超细生石灰粉中，从而影响后续球团的强度。
根据本发明的实施例，生物质纤维的加入量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，生物质纤维的加入量可以为第一混合物料质量的0.5～5％。发明人发现，生物质纤维加入量过低，形成不了连续的分散相，导致球团强度较低，而生物质纤维加入量过高，使得混合物料堆密度变小，压缩比变大，反而不容易成型。
根据本发明的实施例，生物质纤维中水分含量并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，生物质纤维中水分含量可以为不高于2wt％。若生物质纤维中水分过高，其中的水分会与生石灰粉发生反应生成消石灰，使得物料体积膨胀，并释放大量的热量，使得物料温度升高(甚至发生着火现象)，从而导致球团的稳定性能显著降低。
该步骤中，具体的，将生物质纤维加入含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料中继续混合，混合时间为3～5分钟，从而可以得到第二混合物料。
S300：将第二混合物料进行成型处理
根据本发明的实施例，将第二混合物料进行成型处理，从而可以获得含超细煤粉和超细生石灰球团。
根据本发明的实施例，成型处理的压力并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，成型处理可以在10～15MPa的压力下进行。发明人发现，若压力过高，会出现过压现象，使得球团的强度变差，而压力过低，球团压不密实，同样导致强度变差。
该步骤中，具体的，可以通过辊式压球机对第二混合物料进行干压成型，从而可以得到具有较高密度和强度的球团。
根据本发明实施例的含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法通过将生物质纤维与含有超细煤粉和超细生石灰粉的混合物料进行混合，由于生物质纤维具有很好的塑性，并且流动性很差，大部分含有超细煤粉和超细生石灰粉的混合物料吸附在生物质纤维的表面，使得混合物流的流动性明显变差，从而解决超细煤粉和超细生石灰粉混合造球难的问题，同时由于混合物料的流动性变差使得混合物料成型过程中更容易填充磨具，从而所得到的球团具有较高的密度和强度，另外，生物质纤维的加入还可以有效改善超细煤粉和超细生石灰粉混合物料的成型性，使其不需外加粘结剂即可通过高压成型得到球团，从而显著降低造块成本。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
制备方法：首先将100g的超细煤粉与50g的超细生石灰粉进行第一混合，混合3分钟，得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料，然后向得到的第一混合物料中加入3g的生物质纤维进行第二混合，混合3分钟，得到第二混合物料，然后采用辊压球机进行对所得到的第二混合物料进行成型处理，成型压力为10MPa，得到含超细煤粉和超细生石灰粉的球团。
所得到的含超细煤粉与超细生石灰粉的球团的密度为1.27g/cm3，抗压强度为483N/个，并且按照冶金行业的标准，从0.5米高度摔至钢板上，平均能摔6次。
实施例2
制备方法：首先将100g的超细煤粉与120g的超细生石灰粉进行第一混合，混合3分钟，得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料，然后向得到的第一混合物料中加入8g的生物质纤维进行第二混合，混合5分钟，得到第二混合物料，然后采用辊压球机进行对所得到的第二混合物料进行成型处理，成型压力为12MPa，得到含超细煤粉和超细生石灰粉的球团。
所得到的含超细煤粉与超细生石灰粉的球团的密度为1.34g/cm3，抗压强度为576N/个，并且按照冶金行业的标准，从0.5米高度摔至钢板上，平均能摔8次。
实施例3
制备方法：首先将100g的超细煤粉与200g的超细生石灰粉进行第一混合，混合5分钟，得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料，然后向得到的第一混合物料中加入15g的生物质纤维进行第二混合，混合5分钟，得到第二混合物料，然后采用辊压球机进行对所得到的第二混合物料进行成型处理，成型压力为15MPa，得到含超细煤粉和超细生石灰粉的球团。
所得到的含超细煤粉与超细生石灰粉的球团的密度为1.41g/cm3，抗压强度为631N/个，并且按照冶金行业的标准，从0.5米高度摔至钢板上，平均能摔12次。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (7)
1.一种含超细煤粉和超细生石灰粉的球团的造块方法，其特征在于，包括：
将超细煤粉与超细生石灰粉进行第一混合，以便得到含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料；
将所述含有超细煤粉和超细生石灰粉的第一混合物料与生物质纤维进行第二混合，以便得到第二混合物料；以及
将所述第二混合物料进行成型处理，以便获得含超细煤粉和超细生石灰粉的球团。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超细煤粉的平均粒径为不大于75微米。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超细生石灰粉的平均粒径为不大于10微米。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述超细煤粉与所述超细生石灰粉按照质量比为1：0.5～2进行所述第一混合处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质纤维的平均粒径为不大于0.1毫米。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物质纤维的加入量为所述第一混合物料质量的0.5～5％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型处理是在10～15MPa的压力下进行的。
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