CN104877727A - 一种复合型生物质型煤粘结剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合型生物质型煤粘结剂，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，乳化沥青1～2份；或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，腐植酸钠0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份；另外，本发明还公开了一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法和该复合型生物质型煤粘结剂在制备热解用型煤中的应用。本发明采用葵花秸秆为主要原料，制备得到的复合型生物质型煤粘结剂用于制备热解用型煤时，既能使型煤具有良好的冷热强度，又能够显著提高型煤热解时的焦油收率，且制备方法工艺简单，环境友好。
Description
技术领域
本发明属于粉煤成型技术领域，具体涉及一种复合型生物质型煤粘结剂及其制备方法和应用。
背景技术
煤炭分级分质利用技术是指将煤炭通过中低温干馏进行热解，取出其中的挥发分，包括煤气与煤焦油，剩余半焦再利用的一种煤炭清洁利用技术。目前，煤炭热解行业主要采用的工艺有:具有较高热效率的内燃内热式连续直立方型炉热解技术和粉煤固体热载体热解技术。前者生产方法技术成熟，焦油产率高，质量好，采用30mm～80mm的块煤为原料，但受煤炭开采机制的影响，满足需求的块煤只占总煤量的约30％，而粉煤比例高达70％左右。而后者采用粉煤为原料，但直接用粉煤作为原料容易导致焦油中焦粉含量高，难分离等问题。通过粉煤成型制备热解型煤，一方面可以拓宽粉煤的利用范围，提高粉煤的利用价值；另一方面，制备适度大小的型煤可解决后一种工艺原料和工艺方面存在的问题。
工业型煤粘结剂是工业型煤生产的核心技术。工业型煤粘结剂主要包括无机粘结剂，如：石灰、粘土和水泥等；有机粘结剂，如淀粉、腐殖酸盐和焦油类；有机无机复合粘结剂，如沥青类、腐殖酸类和生物质类。无机粘结剂一般来源广，价格低，热稳定性好，但粘结性差，且增加灰分；多数有机粘结剂的粘结性好，具有一定发热量，但热稳定性差，价格高；选择合适的无机粘结剂与有机粘结剂混合形成的复合粘结剂，可结合二者的优点，生产出高效，经济的工业型煤粘结剂，现有技术所制备型煤冷强度普遍偏低，且容易存在高温热强度低的问题，目前尚未研究出来源广、数量大、成本低，既能满足成型工艺要求、实用的强度要求，又能满足燃烧特性的粘结剂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合型生物质型煤粘结剂，该复合型生物质型煤粘结剂用于制备型煤时，既能使型煤具有良好的冷热强度，又能够显著提高型煤热解时的焦油收率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，乳化沥青1～2份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆；
或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，腐植酸钠0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比(5～10):1混合均匀而成，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
上述的一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液13～18份，膨润土0.32～0.38份，乳化沥青1.3～1.7份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆；
或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液13～18份，膨润土0.32～0.38份，腐植酸钠0.32～0.38份，改性淀粉1～1.8份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
上述的一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1.5％。
另外，本发明还提供了一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将质量浓度为1％～2％的氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为60％～80％；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的1～2倍，所述膨润土的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的30％～40％；
或者，将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比(5～10):1混合均匀而成，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述淀粉的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的10％～20％，所述膨润土的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的30％～40％，所述腐植酸钠的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的30％～40％。
上述一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤一中粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm。
上述的一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述膨润土的用量为粉碎后的葵花秸秆质量的35％。
上述一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述水解处理的温度为80℃～95℃，时间为1.5h～4h。
进一步地，本发明还提供了一种上述复合型生物质型煤粘结剂在制备热解用型煤中的应用，其特征在于，所述热解用型煤的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比1:(3～4)置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化3h～5h；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在40℃～60℃条件下干燥2h～3h，再在100℃～105℃条件下干燥1h～2h，冷却后得到热解用型煤。
上述的应用，其特征在于，步骤一中所述粉煤的平均粒径不大于3mm。
上述的应用，其特征在于，步骤二中所述压制成型的压力为20MPa～50MPa，保压时间为20s～30s。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用低成本的改性葵花秸秆作为型煤粘结剂的主要成分，以膨润土和腐植酸钠作为功能粘结剂，辅助添加一定配比的改性淀粉或乳化沥青，其中，改性葵花秸秆具有较强的粘结性，其挥发分远高于原煤，能提高型煤的冷强度和挥发分,且由于生物质的热分解温度低于煤，故型煤热解时其中的改性葵花秸秆提前分解形成良好的气体通道，有利于型煤中挥发分的逸出和型煤燃烧，碱性的改性淀粉有很强的粘结能力，能显著提高型煤的冷强度，乳化沥青具有很强的粘结性且具有防水性能，腐植酸钠可以提高型煤的冷强度，膨润土可以提高型煤的热强度和热稳定性，原料中各组分之间协同配合更有利于发挥其优势，使制备得到的复合型生物质型煤粘结剂应用于制备热解用型煤时，保证得到的热解用型煤具有较高的焦油收率。
2.本发明采用的葵花秸秆属于可再生资源，利用其作为制备复合型生物质型煤粘结剂的主要原料，不仅可以解决葵花秸秆的处理问题，实现数量庞大的生物质资源的有效利用，而且能够降低型煤的制备成本，该方法具有绿色环保，原料成本低、来源广的优点。
3.本发明通过将一定比例的型煤粘结剂与粉煤混合、熟化后压制成型，然后通过分级干燥工艺过程制备得到热解用型煤，因该型煤粘结剂中的生物质成分含有较高的挥发分，且该挥发分的热分解温度低于煤，在型煤热解时其中的挥发分能够提前于型煤分解而在型煤中形成良好的气体通道，显著提高型煤热解时的焦油收率。
4.采用本发明制备的型煤粘结剂制备得到的热解用型煤具有冷热强度高，热稳定好的优点，其跌落强度达到95％以上，冷压强度达到3000N/个以上，热强度达到1000N/个，热稳定性达到97％以上，采用铝甑低温干馏试验测试其焦油收率达到9.6％以上。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液15份，膨润土0.35份，乳化沥青1.5份；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为75％；所述水解处理的温度为90℃，时间为3h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青中沥青的质量含量为50％。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3.5置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化4h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在50℃条件下干燥2.5h，再在105℃条件下干燥1h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为35MPa，保压时间为25s。
实施例2
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液20份，膨润土0.3份，乳化沥青1份；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1.5％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为80％；所述水解处理的温度为95℃，时间为1.5h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青中沥青的质量含量为50％。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化3h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在40℃条件下干燥3h，再在105℃条件下干燥1h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为50MPa，保压时间为20s。
实施例3
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10份，膨润土0.4份，乳化沥青2份；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为65％；所述水解处理的温度为80℃，时间为4h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青中沥青的质量含量为50％。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:4置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化5h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在60℃条件下干燥2h，再在100℃条件下干燥2h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为20MPa，保压时间为30s。
实施例4
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液15份，膨润土0.35份，腐植酸钠0.35份，改性淀粉1.3份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比7.5:1混合均匀而成；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为75％；所述水解处理的温度为90℃，时间为3h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3.5置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化4h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在50℃条件下干燥2.5h，再在105℃条件下干燥1.5h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为50MPa，保压时间为20s。
实施例5
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10份，膨润土0.3份，腐植酸钠0.3份，改性淀粉0.6份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比5:1混合均匀而成；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为60％；所述水解处理的温度为95℃，时间为1.5h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:4置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化3.5h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在50℃条件下干燥2.5h，再在100℃条件下干燥2h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为40MPa，保压时间为23s。
实施例6
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液13份，膨润土0.32份，腐植酸钠0.38份，改性淀粉1.8份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比10:1混合均匀而成；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1.5％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为70％；所述水解处理的温度为90℃，时间为2.5h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3.8置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化4h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在55℃条件下干燥2h，再在105℃条件下干燥1.5h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为35MPa，保压时间为35s。
实施例7
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液20份，膨润土0.4份，腐植酸钠0.4份，改性淀粉2.2份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比7.5:1混合均匀而成；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为75％；所述水解处理的温度为90℃，时间为3h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3.5置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化4h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在60℃条件下干燥2h，再在105℃条件下干燥1.5h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为45MPa，保压时间为23s。
实施例8
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液18份，膨润土0.38份，腐植酸钠0.32份，改性淀粉1份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比7.5:1混合均匀而成；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为75％；所述水解处理的温度为90℃，时间为3h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化4h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在60℃条件下干燥2h，再在105℃条件下干燥1.5h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为30MPa，保压时间为30s。
实施例9
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液13份，膨润土0.32份，乳化沥青1.7份；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为65％；所述水解处理的温度为80℃，时间为4h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青中沥青的质量含量为50％。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:4置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化5h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在60℃条件下干燥2h，再在100℃条件下干燥2h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为20MPa，保压时间为30s。
实施例10
本实施例复合型生物质型煤粘结剂由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液18份，膨润土0.38份，乳化沥青1.3份；所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1.3％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
本实施例复合型生物质型煤粘结剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为75％；所述水解处理的温度为90℃，时间为1.5h，所述粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青中沥青的质量含量为50％。
利用本实施例复合型生物质型煤粘结剂制备热解用型煤的方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比为1:3.5置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化4h；所述粉煤的平均粒径不大于3mm；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在60℃条件下干燥2h，再在100℃条件下干燥2h，冷却后得到热解用型煤；所述压制成型的压力为35MPa，保压时间为25s。
分别测试实施例1～实施例10制备的热解用型煤的跌落强度、冷压强度、热强度、热稳定性和焦油收率，结果见表1：
表1
从表1中可看出，本发明实施例1～实施例10制备热解用型煤能够满足成型工艺要求和强度要求，且具有良好的燃烧特性，其跌落强度达到95％以上，冷压强度达到3000N/个以上，热强度达到1000N/个，热稳定性达到97％以上，采用铝甑低温干馏试验测试其焦油收率达到9.6％以上。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，乳化沥青1～2份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆；
或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，腐植酸钠0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比(5～10):1混合均匀而成，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
2.按照权利要求1所述的一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液13～18份，膨润土0.32～0.38份，乳化沥青1.3～1.7份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆；
或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液13～18份，膨润土0.32～0.38份，腐植酸钠0.32～0.38份，改性淀粉1～1.8份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。
3.按照权利要求1或2所述的一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1.5％。
4.一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将葵花秸秆干燥后粉碎，将质量浓度为1％～2％的氢氧化钠溶液和粉碎后的葵花秸秆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸秆进行水解处理，过滤后得到改性葵花秸秆；所述改性葵花秸秆中水的质量含量为60％～80％；
步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的1～2倍，所述膨润土的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的30％～40％；
或者，将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸秆混合后搅拌均匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比(5～10):1混合均匀而成，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述淀粉的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的10％～20％，所述膨润土的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的30％～40％，所述腐植酸钠的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸秆质量的30％～40％。
5.按照权利要求4所述一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤一中粉碎后的葵花秸秆的平均粒径不大于3mm。
6.按照权利要求4所述的一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述膨润土的用量为粉碎后的葵花秸秆质量的35％。
7.按照权利要求4所述一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述水解处理的温度为80℃～95℃，时间为1.5h～4h。
8.一种如权利要求1～3中任一权利要求所述复合型生物质型煤粘结剂在制备热解用型煤中的应用，其特征在于，所述热解用型煤的制备方法包括以下步骤：
步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量比1:(3～4)置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化3h～5h；
步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料先在40℃～60℃条件下干燥2h～3h，再在100℃～105℃条件下干燥1h～2h，冷却后得到热解用型煤。
9.按照权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤一中所述粉煤的平均粒径不大于3mm。
10.按照权利要求8所述的应用，其特征在于，步骤二中所述压制成型的压力为20MPa～50MPa，保压时间为20s～30s。
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