CN107557094B - 型煤粘结剂及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型煤粘结剂及其制作方法，其中型煤粘结剂包括以下质量份的组分：酯化地沟油0.5～0.75份，碳酸钠0.1～0.5份，菱锌矿3～5.5份，固结剂85～91份，碱式碳酸锌0.3～0.5份，氯化钾1～2份，聚丙烯酰胺1～3份。本发明的粘结剂在燃烧时不会释放大量的污染物，不会产生次生污染，具有清洁高效的特点。

Description

型煤粘结剂及其制作方法

技术领域

本发明涉及煤炭成型加工领域，具体涉及一种型煤粘结剂及其制作方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富、但是煤炭利用效率低下，使用方式不够环保，煤炭的不合理利用方式既浪费了能源又污染了环境。目前煤炭燃烧的污染问题主要是由于煤炭散烧造成的，相对于散状煤炭，型煤是通过特殊的、洁净、环保、高效的煤炭加工、转化及污染控制技术将散装煤炭转化为成型煤炭。

具体上讲，型煤是将一种或多种性质的煤炭混合物，按一定的比例，添加添加剂(固硫剂、粘结剂、稳定剂等)，促进其成型、在通过物理化学方法处理，以提高燃烧效果、降低硫、雾霾的污染等。

将粉煤生产成型煤,相对于原煤散烧具有良好的环境效益,是控制污染和节约能源,提高煤炭资源利用率的重要技术,为工业、民用提供洁净的燃料,既充分利用煤炭资源同时改善能源结构,又有显著的环保效益。

但是，目前的型煤的粘结剂技术不够完善，相当一部分成分会在型煤燃烧中产生高排放污染物，产生了次生污染，因此，新型、环保的型煤粘结剂是煤炭高效清洁利用研究的热点和难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种型煤粘结剂及其制作方法，解决目前常用的型煤粘结剂本身在燃烧的过程中也会释放大量的污染物，产生了次生污染的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种型煤粘结剂，包括以下质量份的组分：酯化地沟油0.5～0.75份，碳酸钠0.1～0.5份，菱锌矿3～5.5份，固结剂85～91份，碱式碳酸锌0.3～0.5份，氯化钾1～2份，聚丙烯酰胺1～3份。

更进一步的方案是，上述型煤粘结剂，包括以下质量份的组分：酯化地沟油0.6～0.75份，碳酸钠0.3～0.5份，菱锌矿4～5份，固结剂86～90份，碱式碳酸锌0.4～0.5份，氯化钾1～2份，聚丙烯酰胺1～3份。

更进一步的方案是，上述型煤粘结剂，包括以下质量份的组分：酯化地沟油0.75份，碳酸钠0.5份，菱锌矿5份，固结剂90份，碱式碳酸锌0.5份，氯化钾2份，聚丙烯酰胺2份。

更进一步的方案是，按质量份计，所述固结剂包括水性纤维素84.6～90.2份，瓜尔胶0.2～0.5份，黄原胶0.2～0.3份。

一种型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：按质量份计，将酯化地沟油0.5～0.75份，碳酸钠0.1～0.5份，菱锌矿3～5.5份，固结剂85～91份，碱式碳酸锌0.3～0.5份，氯化钾1～2份，聚丙烯酰胺1～3份混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

更进一步的方案是，上述型煤粘结剂的制作方法中，S1步骤中在高压反应釜进行反应的压力为20～30Mpa，反应温度为60～70摄氏度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的粘结剂在燃烧时不会释放大量的污染物，不会产生次生污染，具有清洁高效的特点。

本发明的粘结剂中采用酯化地沟油起润湿粉煤，强化桥连的作用。

本发明的菱锌矿作为疏松剂在燃烧中会释放出二氧化碳，增加型煤中的微孔，提高透气性。

本发明中碳酸钠、菱锌矿的主要作用是提高燃烧反应，菱锌矿在高温下会释放二氧化碳，有利于在燃烧中促进型煤的透气性。

本发明中固结剂的主要作用为保证型煤的冷热态强度。这三种成分本身无毒，在燃烧中不会产生次生污染。

本发明中碱式碳酸锌作为脱硫剂，具有良好的脱硫固尘效果。

本发明氯化钾作为消烟剂消除燃烧过程中产生的白烟，有利于环保。

本发明聚丙烯酰胺作为促进剂促进其它助剂的分散和在型煤中的分配，可以较好的促进粘结剂中其它成分的稳定性，防止加工过程中和加工后粘结剂各成分分层，保证型煤中粘结剂的稳定性，并和固化剂产生协同效应，提高型煤的冷热态强度，降低燃烧中烟尘的挥发。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.5kg，碳酸钠0.1kg，菱锌矿3kg，固结剂85kg，碱式碳酸锌0.3kg，氯化钾1kg，聚丙烯酰胺1kg。其中，固结剂中包括水性纤维素84.6kg，瓜尔胶0.2kg份，黄原胶0.2kg份。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.5kg、碳酸钠0.1kg、菱锌矿3kg、固结剂85kg、碱式碳酸锌0.3kg、氯化钾1kg、聚丙烯酰胺1kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为20Mpa，反应温度为60摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

实施例2：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.75kg，碳酸钠0.5kg，菱锌矿5.5kg，固结剂91kg，碱式碳酸锌0.5kg，氯化钾2kg，聚丙烯酰胺3kg。其中，固结剂包括水性纤维素90.2kg，瓜尔胶0.5kg，黄原胶0.3kg。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.75kg、碳酸钠0.5kg、菱锌矿5.5kg、固结剂91kg、碱式碳酸锌0.5kg、氯化钾2kg、聚丙烯酰胺3kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为30Mpa，反应温度为70摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

实施例3：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.6kg，碳酸钠0.16kg，菱锌矿4kg，固结剂88kg，碱式碳酸锌0.4kg，氯化钾1.5kg，聚丙烯酰胺2kg。其中，固结剂包括水性纤维素88.35kg，瓜尔胶0.4kg，黄原胶0.25kg。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.6kg、碳酸钠0.16kg、菱锌矿4kg、固结剂88kg、碱式碳酸锌0.4kg、氯化钾1.5kg、聚丙烯酰胺2kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为25Mpa，反应温度为65摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

实施例4：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.6kg，碳酸钠0.3kg，菱锌矿4kg，固结剂86kg，碱式碳酸锌0.4kg，氯化钾1kg，聚丙烯酰胺1kg。其中，固结剂包括水性纤维素85.6kg，瓜尔胶0.2kg，黄原胶0.2kg。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.6kg、碳酸钠0.3kg、菱锌矿4kg、固结剂86kg、碱式碳酸锌0.4kg、氯化钾1kg、聚丙烯酰胺1kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为25Mpa，反应温度为60摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

实施例5：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.75kg，碳酸钠0.5kg，菱锌矿5kg，固结剂90kg，碱式碳酸锌0.5kg，氯化钾2kg，聚丙烯酰胺3kg。其中，固结剂包括水性纤维素89.2kg，瓜尔胶0.5kg，黄原胶0.3kg。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.75kg、碳酸钠0.5kg、菱锌矿5kg、固结剂90kg、碱式碳酸锌0.5kg、氯化钾2kg、聚丙烯酰胺3kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为25Mpa，反应温度为60摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

实施例6：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.7kg，碳酸钠0.4kg，菱锌矿4.5kg，固结剂89kg，碱式碳酸锌0.4kg，氯化钾1.5kg，聚丙烯酰胺1.5kg。其中，固结剂包括水性纤维素88.2kg，瓜尔胶0.5kg，黄原胶0.3kg。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.7kg、碳酸钠0.4kg、菱锌矿4.5kg、固结剂89kg、碱式碳酸锌0.4kg、氯化钾1.5kg、聚丙烯酰胺1.5kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为25Mpa，反应温度为60摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

实施例7：

一种型煤粘结剂，包括以下组分：酯化地沟油0.75kg，碳酸钠0.5kg，菱锌矿5kg，固结剂90kg，碱式碳酸锌0.5kg，氯化钾2kg，聚丙烯酰胺2kg。其中，固结剂包括水性纤维素88.2kg，瓜尔胶0.5kg，黄原胶0.3kg。

上述型煤粘结剂的制作方法，包括以下步骤：

S1：将酯化地沟油0.75kg、碳酸钠0.5kg、菱锌矿5kg、固结剂90kg、碱式碳酸锌0.5kg、氯化钾2kg、聚丙烯酰胺2kg混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温30分钟；其中在高压反应釜进行反应的压力为30Mpa，反应温度为60摄氏度；

S2：自然冷却后将S1步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂。

现有的某些型煤粘结剂的制作方法中虽然能够提高型煤的粘度和强度，但是其制备工艺复杂，生产成本高，需要成分复杂的还原气体，在高温高压环境中保温，并且需要固液分离，生产中难以实现。

另外也有一些型煤粘结剂的配方成分多，工艺复杂，并且原料中含有重金属离子，在高温下可能随热气挥发，污染大气，不挥发的部分也会残留在型煤烧渣中，污染土壤；另外某些型煤粘结剂中含有高危化学物品，在添加的过程中具有一定的危险性，也对制作成的型煤造成了安全隐患；同时还添加极易挥发，极易燃烧的气体，安全隐患极高。

相比较现有的型煤粘结剂，本发明上述实施例中的粘结剂对于原料的选材考究，在燃烧时不会释放大量的污染物，不会产生次生污染，具有清洁高效的特点。本发明采用酯化地沟油起润湿粉煤，强化桥连的作用。

本发明的菱锌矿作为疏松剂在燃烧中会释放出二氧化碳，增加型煤中的微孔，提高透气性。

本发明中碳酸钠、菱锌矿的主要作用是提高燃烧反应，菱锌矿在高温下会释放二氧化碳，有利于在燃烧中促进型煤的透气性。

本发明中固结剂的主要作用为保证型煤的冷热态强度。这三种成分本身无毒，在燃烧中不会产生次生污染。

本发明中碱式碳酸锌作为脱硫剂，具有良好的脱硫固尘效果。本发明氯化钾作为消烟剂消除燃烧过程中产生的白烟，有利于环保。

本发明聚丙烯酰胺作为促进剂促进其它助剂的分散和在型煤中的分配，可以较好的促进粘结剂中其它成分的稳定性，防止加工过程中和加工后粘结剂各成分分层，保证型煤中粘结剂的稳定性，并和固化剂产生协同效应，提高型煤的冷热态强度，降低燃烧中烟尘的挥发。

实验例：将上述实施例1～7的型煤粘结剂进行生产型煤，生产型煤时在型煤原料中加入型煤总原料质量的7％～9％型煤粘结剂即可，生产出的型煤的性能见下表1：

表1

从上述表1中可以看出，使用本发明中各实施例的型煤粘结剂生产出的型煤的跌落强度均大于93％，抗压强度均大于1100N/个，着火温度均低于540℃。由此可见，本发明提供的型煤粘结剂的粘结效果好，并且不产生次生污染的问题，更加清洁环保，而且制作出的型煤也更加便于运输、储存和燃烧使用。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (3)

1.一种型煤粘结剂，其特征在于：包括以下质量份的组分：酯化地沟油 0.5～

0.75 份，碳酸钠 0.1～0.5 份，菱锌矿 3～5.5 份，固结剂 85～91 份，碱

式碳酸锌 0.3～0.5 份，氯化钾 1～2 份，聚丙烯酰胺 1～3 份；

按质量份计，所述固结剂包括水性纤维素 84.6～90.2 份，瓜尔胶 0.2～0.5 份，黄原胶0.2～0.3 份；

制作方法包括以下步骤：

S1：按质量份计，将酯化地沟油 0.5～0.75 份，碳酸钠 0.1～0.5 份，菱锌

矿 3～5.5 份，固结剂 85～91 份，碱式碳酸锌 0.3～0.5 份，氯化钾 1～2

份，聚丙烯酰胺 1～3 份混合均匀后置于高压反应釜中进行反应并保温 30

分钟；

S2：自然冷却后将 S1 步骤中得到的膏状混合物取出，即为型煤粘结剂；

所述 S1 步骤中在高压反应釜进行反应的压力为 20～30MP a，反应温度为 60～70摄氏度。

2. 根据权利要求 1 所述的型煤粘结剂，其特征在于：包括以下质量份的组分：

酯化地沟油 0.6～0.75 份，碳酸钠 0.3～0.5 份，菱锌矿 4～5 份，固结剂

86～90 份，碱式碳酸锌 0.4～0.5 份，氯化钾 1～2 份，聚丙烯酰胺 1～3

份。

3.根据权利要求 2 所述的型煤粘结剂，其特征在于：包括以下质量份的组分：

酯化地沟油 0.75 份，碳酸钠 0.5 份，菱锌矿 5 份，固结剂 90 份，碱式碳

酸锌 0.5 份，氯化钾 2 份，聚丙烯酰胺 2 份。