CN105176617A - 一种提高型煤抗压强度的冷压成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高型煤抗压强度的冷压成型方法,将末煤破碎至一定细度,加入一定比例的由河道淤泥、焦油废渣和古尔胶组成的复合粘结剂,经过充分混匀—装模—压力成型—脱模—自然干燥后得到各项指标都合格的型煤产品,可供后续热解体质工艺使用。本发明采用的复合粘结剂具有原料来源广泛、价格便宜等优点,且结合了无机粘结剂或有机粘结剂各自长处,采用本发明所用粘结剂既能提高型煤的力学性能,还能降低型煤生产的成本,并且实现工业废物的综合利用,提高了企业的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高型煤抗压强度的冷压成型方法,尤其是在综合利用工业固体废物、不增加粘结剂成本的基础上提高型煤抗压强度。
背景技术
我国西北地区低阶煤资源丰富,但由于热值低、水分高等原因不能直接燃烧使用,热解体质是利用这一类煤炭资源的有效方法。目前,陕西和内蒙古一些企业利用低阶煤通过低温热解技术生产半焦(兰炭)、煤焦油和焦炉煤气等产品,大幅度提高了低阶煤的附加值,然而,生产过程中产生的大量末煤(<13mm)由于在热解过程中难以与焦油分离而得不到有效利用,将末煤制成型煤(>13mm)可解决这一技术难题。
型煤生产的关键技术在于粘结剂,目前广泛使用的有机(腐殖酸类、焦油渣等)、无机(膨润土、高岭土等无机粘土矿物)或复合粘结剂存在抗压强度低、生产过程中易碎、热强度低等缺点,如何在不增加粘结剂成本的基础上而提高型煤的抗压强度,是型煤生产企业的迫切需要。
本发明利用河道淤泥、焦油废渣等工业废物与古尔胶制备型煤复合粘结剂,可结合无机粘结剂和有机粘结剂的优点,大幅度提高型煤的抗压强度,减少型煤使用过程中的破损。制而且粘结剂原料来源广泛、价格便宜,即降低了型煤生产的成本、提高了型煤的力学性能,也综合利用了工业废物。
发明内容
本发明将末煤破碎到一定细度,按照一定比例依次加入河道淤泥、焦油废渣和古尔胶,装入直径为20mm的球形模具中在一定压力下挤压成型,保持数分钟取出后自然干燥,得到最终可以用于制备半焦、焦油和焦炉气的型煤。型煤的抗压强度与河道淤泥、焦油废渣和古尔胶这三种原料的相对含量相关,三者之间存在协同效应,通过原料配方优化,制得的型煤抗压强度>850N/个,远大于标准要求和现有水平。
技术方案
本发明方法步骤如下:
(1)取150g末煤破碎至3mm以下,依次加入干基末煤重量1%~2%的河道淤泥、2%~4%的焦油废渣和1%~2%的古尔胶,充分搅拌后装入直径为20mm的球形模具中;
(2)将装好的试模置压力机下以25Mpa~35Mpa的压力保持3~6分钟,成型后取出自然干燥得到型煤,测试型煤的各项抗压强度和跌落强度指标。
本发明中河道淤泥的主要矿物成分为高岭土、伊利石和蒙脱石等粘土矿物,其SiO2>60%、Al2O3>15%,具有颗粒粒度细、结合力强、热稳定性强等优点,可以提高型煤的抗压强度和热稳定性。
焦油废渣的主要成分有重焦油和焦粉等,重焦油含有大量的多环芳烃,能与末煤表面的有机官能团结合,在型煤热解过程中有助于末煤、焦粉中有机质热熔交联,提高型煤的胶黏性能。
古尔胶配制成质量浓度1%~2%的溶液使用,粘度>5000mPa·s。古尔胶的骨架结构为碳氧六元环连接而成,环的一端有较多的羟基,羟基极性较强,易与无机粘土矿物表面羟基形成氢键,所以古尔胶能起到连接型煤中有机质与无机矿物的作用,提高型煤的冷强度,另外古尔胶粘度较大,在型煤生产过程中可起到增稠的作用。
本发明的特点是:本发明以河道淤泥、焦油废渣等工业废物与古尔胶为复合粘结剂,制备的型煤成型率、抗压强度和跌落强度等各项指标优越。复合粘结剂具有原料来源广泛、价格低廉、制备容易等优点,通过该粘结剂和方法生产型煤,不仅能提高型煤的力学性能,还能降低型煤生产的成本,并且实现淤泥、焦油废渣等固体废物的综合利用。
附图说明
图1为型煤生产流程图。
具体实施方式
实施例
取150g末煤破碎至3mm以下,按照表1中比例依次加入淤泥、焦油废渣和古尔胶,其中古尔胶浓度为1.5%,粘度为5750mPa·s,充分搅拌混匀后装入直径为20mm的球形模具中,在30Mpa的压力下保持5分钟,成型后取出自然干燥得到型煤产品,测得型煤的各项指标如表2所示。
表1复合粘结剂的配方(按末煤干基重量计)
实施例 | 河道淤泥(%) | 焦油废渣(%) | 古尔胶(%) |
1 | 2 | 4 | 0 |
2 | 0 | 4 | 2 |
3 | 3 | 0 | 3 |
4 | 1 | 4 | 1 |
5 | 2 | 3 | 1 |
6 | 1 | 3.5 | 1.5 |
7 | 2 | 2.5 | 1.5 |
8 | 1 | 3 | 2 |
9 | 2 | 2 | 2 |
型煤的各项指标与粘结剂中各组分的配比密切相关,1-3号实施例中型煤的各项指标都较差,原因为古尔胶少加后型煤生产中原料稠度小、一次成型率低;河道淤泥量不够时型煤的抗压强度低、热稳定性差;焦油废渣少加后型煤的胶黏性能差,热强度低。
4-9号实施例中三种原料按照一定配比进行复合,所得型煤的各项指标均满足标准要求,尤其抗压强度超过850N/个,远高于现有技术的600N/个,可降低型煤使用过程中的破损。
采用本发明复合粘结剂所制备的型煤成型率、抗压强度和跌落强度等各项指标都能满足型煤生产标准要求,可在低阶煤热解体质企业进行推广应用。
表2型煤的各项指标
Claims (4)
1.一种提高型煤抗压强度的冷压成型方法,其特征在于,所述方法步骤如下:
(1)取一定量末煤破碎至3mm以下,依次加入干基末煤重量1%~2%的河道淤泥、2%~4%的焦油废渣和1%~2%的古尔胶,充分搅拌后装入直径为20mm的球形模具中;
(2)将步骤(1)中装好的试模在压力机下以25MPa~35MPa的压力保持3~6分钟,成型后脱模取出,经自然干燥得到型煤产品。
2.根据权利要求1所述的冷压成型方法,其特征在于,河道淤泥的主要矿物成分为粘土矿物,其中SiO2>60%、Al2O3>15%。
3.根据权利要求1所述的冷压成型方法,其特征在于,古尔胶配制成质量浓度为1%~2%的溶液使用,配制后粘度>5000mPa·s。
4.根据权利要求1所述的冷压成型方法,其特征在于,焦油废渣的主要成分包括重焦油和焦粉。
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CN1396239A (zh) * | 2002-07-01 | 2003-02-12 | 黄全刚 | 燃煤添加剂及污泥燃煤 |
CN1397631A (zh) * | 2002-08-16 | 2003-02-19 | 李鹏 | 一种底泥煤 |
CN101619253A (zh) * | 2009-07-13 | 2010-01-06 | 任荣 | 一种型煤燃料组合物及其制备方法 |
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