CN104711072A - 一种煤矸石助燃剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤矸石助燃剂，涉及工业助燃剂技术领域，其各组分的重量配比为：过硼酸钾：30-35%，二氧化锰：2%，丙酸钙：4-7%，硝酸镧：13-17%，三氧化铁：1%，膨润土：3-4%，氯化钠：29-44%，余量为水。本发明提供的煤矸石助燃剂与现有技术中的燃煤助剂相比，能极大程度地加快原煤和煤矸石混合物的燃烧速度，燃烧过程中单位时间内产生的热量多，混合物的燃烧效率极高，大大提高了煤矸石的利用率。

Description

一种煤矸石助燃剂

技术领域

本发明涉及工业助燃剂技术领域，特别涉及一种煤矸石助燃剂。

背景技术

我国煤矿每年产生大量的煤矸石，这些煤矸石除了一少部分用作黄铁矿回收、发电及生产硅酸盐水泥和砖块等建筑材料外，大部分堆积成煤矸石山，这样不仅占用土地而且由于煤矸石中仍有一些可燃物，在一定条件下会引起自燃，并产生SO₂、NO、NO₂等有毒有害气体污染环境。

关于煤炭助燃剂技术的报道和相应的产品现在已有很多，但那些绝大多数是针对原煤而言，目前市面上还没有一种专门针对煤矸石的助燃剂。虽然有一些普通燃煤助燃剂也可帮助煤矸石燃烧（通常需要将先煤矸石粉、原煤粉及燃煤助燃剂按一定比例混合在一起，然后将混合物点火燃烧），但是这类燃煤助燃剂在实际使用过程中大多存在以下缺陷：1.燃烧过程持续时间过长，单位时间内释放的热量过低。2.燃烧过程中产热效率较低，煤矸石的利用率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种煤矸石助燃剂，该煤矸石助燃剂在用于煤矸石助燃时，煤矸石和原煤混合物的燃烧速度快、燃烧过程中单位时间内产生的热量大、产热效率高、煤矸石的利用率较高。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种煤矸石助燃剂，其组分的重量配比为：过硼酸钾：30-35%，二氧化锰：2%，丙酸钙：4-7%，硝酸镧：13-17%，三氧化铁：1%，膨润土：3-4%，氯化钠：29-44%，余量为水。

优选的，所述过硼酸钾的重量配比为32%，所述丙酸钙的重量配比为5%，所述硝酸镧的重量配比为15%，所述膨润土的重量配比为3.5%，所述氯化钠的重量配比为39%。

上述煤矸石助燃剂的制备方法为：在常温和常压下按上述重量配比将所有原料置于搅拌槽内混合均匀即可。需要强调的是，由于上述原料中含有一些强氧化剂，搅拌槽宜用搪瓷或塑料材料，而应当避免使用钢铁等金属容器。另外，在搬运过程中应对煤矸石阻燃剂的包装体作防晒、防撞击处理。

本发明取得的有益效果在于：本发明提供的煤矸石助燃剂在用于煤矸石助燃时，其与现有技术中的燃煤助燃剂相比，煤矸石、原煤粉及煤矸石助燃剂的混合物在燃烧过程中的持续燃烧时间缩短了约40%，燃烧过程中单位时间内产生的热量提高了近2倍，燃烧效率提高了90%左右，煤矸石的利用率得到了极大程度的提高。

具体实施方式

作为本发明的一种实施方式，一种煤矸石助燃剂，其组分的重量配比为：过硼酸钾：30-35%，二氧化锰：2%，丙酸钙：4-7%，硝酸镧：13-17%，三氧化铁：1%，膨润土：3-4%，氯化钠：29-44%，余量为水。

作为进一步的实施方式，在上述组分中，过硼酸钾的重量配比优选为32%，丙酸钙的重量配比优选为5%，硝酸镧的重量配比优选为15%，膨润土的重量配比优选为3.5%，氯化钠的重量配比优选为39%。

需要提前说明的是，由于目前市面上的燃煤助燃剂种类繁多，而现有燃煤助燃剂在用于煤矸石助燃时的效果均不理想且不同的燃煤助燃剂之间的效果差别也不是特别明显，因此本发明选取了市场销量较好的廊坊亿泰化工建材有限公司生产的“亿泰亿”牌“TF燃煤助燃剂”作为对比例。

下面结合实施例和对比例对本发明作进一步的说明，实施例提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1：

首先，在常温和常压下，将各组分按以下重量配比置于搪瓷搅拌槽内，然后将其搅拌混合均匀，即得到本实施例的煤矸石助燃剂。各组分的重量配比为：

过硼酸钾：30%，二氧化锰：2%，丙酸钙：4%，硝酸镧：13%，三氧化铁：1%，膨润土：3%，氯化钠：29%，余量为水。

此后，将制备的煤矸石助燃剂混入原煤粉和煤矸石粉中进行燃烧测试，具体试验过程包括以下步骤：第一步，将原煤和煤矸石分别粉碎至150-200目。第二步，将粉碎好的原煤粉、煤矸石粉和煤矸石助燃剂按重量配比1：1：0.02的比例混合均匀，得到原煤-煤矸石-助燃剂混合物。第三步，将上述第二步中得到的混合物进行烧水试验，记录下测试过程中混合物的持续燃烧时间并计算试验过程中的燃烧效率。

最终测得本实施例中的原煤-煤矸石-助燃剂混合物燃烧持续时间为6小时5分钟，试验过程中的燃烧效率为81.4%。

需要说明的是，本发明所有实施例及对比例中选用的原煤理论热值为5500千卡/公斤，选用的煤矸石理论热值为580千卡/公斤，在本发明中，燃烧效率=燃烧过程中实际总热量产生值/总理论热值（燃烧过程中实际总热量产生值根据烧水总量及水温升高度数计算得到），另外，为了简化计算过程，助燃剂的热量和烧水试验过程中热量散失的情况在计算时未作考虑。

实施例2：

实施例2跟实施例1相比，只是各组分的重量配比有所改变，其他内容完全相同，实施例2的煤矸石助燃剂的各组分的重量配比如下：

过硼酸钾：35%，二氧化锰：2%，丙酸钙：7%，硝酸镧：17%，三氧化铁：1%，膨润土：4%，氯化钠：44%，余量为水。

此后，将本实施例2制备的煤矸石助燃剂混入原煤粉和煤矸石粉中进行燃烧测试，具体试验过程包括以下步骤：第一步，将原煤和煤矸石分别粉碎至150-200目。第二步，将粉碎好的原煤粉、煤矸石粉和煤矸石助燃剂按重量配比1：1：0.02的比例混合均匀，得到原煤-煤矸石-助燃剂混合物。第三步，将上述第二步中得到的混合物在与实施例1相同的条件下进行烧水试验，记录下测试过程中混合物的持续燃烧时间并计算试验过程中的燃烧效率。

最终测得本实施例中的原煤-煤矸石-助燃剂混合物燃烧持续时间为5小时50分钟，试验过程中的燃烧效率为83.5%。

实施例3：

实施例3跟实施例1和2相比，只是各组分的重量配比有所改变，其他内容完全相同，实施例3的各组分的重量配比如下：

过硼酸钾：32%，二氧化锰：2%，丙酸钙：5%，硝酸镧：15%，三氧化铁：1%，膨润土：3.5%，氯化钠：39%，余量为水。

此后，将本实施例3制备的煤矸石助燃剂混入原煤粉和煤矸石粉中进行燃烧测试，具体试验过程包括以下步骤：第一步，将原煤和煤矸石分别粉碎至150-200目。第二步，将粉碎好的原煤粉、煤矸石粉和煤矸石助燃剂按重量配比1：1：0.02的比例混合均匀，得到原煤-煤矸石-助燃剂混合物。第三步，将上述第二步中得到的混合物在与实施例1和2相同的条件下进行烧水试验，记录下测试过程中混合物的持续燃烧时间并计算试验过程中的燃烧效率。

最终测得本实施例中的原煤-煤矸石-助燃剂混合物燃烧持续时间为5小时38分钟，试验过程中的燃烧效率为86.9%。

对比例1：

本对比例1选用的助剂是廊坊亿泰化工建材有限公司生产的“亿泰亿”牌“TF燃煤助燃剂”，生产厂家的使用建议是将助剂以0.5-1%的重量配比混匀添加至燃煤中使用，并且在上述比例范围内，随着助剂使用量的增加，燃煤的燃烧效果越好（即各项燃烧指数越高），但是，当助剂添加量超过1%时，燃煤的燃烧效果基本趋于平稳，各项燃烧指数并不会随助剂量的增多而出现显著的差别。介于以上原因，本对比例中将上述燃煤助剂的比例定为1%。

将本对比例1的助剂混入原煤粉和煤矸石粉中进行燃烧测试，具体试验过程包括以下步骤：第一步，将原煤和煤矸石分别粉碎至150-200目。第二步，将粉碎好的原煤粉、煤矸石粉和助剂按重量配比1：1：0.02的比例混合均匀，得到原煤-煤矸石-助剂混合物。第三步，将上述第二步中得到的混合物在与实施例1、2及3相同的条件下进行烧水试验，记录下测试过程中混合物的持续燃烧时间并计算试验过程中的燃烧效率。

最终测得本实施例中的原煤-煤矸石-助剂混合物燃烧持续时间为9小时26分钟，试验过程中的燃烧效率为45.5%。

通过对比上述实验结果可以得出，本发明提供的煤矸石助燃剂与现有技术中的燃煤助剂相比，能极大程度地加快原煤和煤矸石混合物的燃烧速度，燃烧过程中单位时间内产生的热量多，混合物的燃烧效率极高，大大提高了煤矸石的利用率。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

最后，应该强调的是，为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。

Claims (2)

1.一种煤矸石助燃剂，其组分的重量配比为：过硼酸钾：30-35%，二氧化锰：2%，丙酸钙：4-7%，硝酸镧：13-17%，三氧化铁：1%，膨润土：3-4%，氯化钠：29-44%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的煤矸石助燃剂，其特征在于：所述过硼酸钾的重量配比为32%，所述丙酸钙的重量配比为5%，所述硝酸镧的重量配比为15%，所述膨润土的重量配比为3.5%，所述氯化钠的重量配比为39%。