CN110804473A - 具备高强度的型煤的制造方法及型煤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具备高强度的型煤的制造方法及型煤，其包括取瓜尔胶粉末加入至溶剂中，形成第一溶液，并朝第一溶液中通入氮气；取氢氧化钠溶液逐滴滴入第一溶液中并同时进行搅拌，以形成第二溶液；在第二溶液中加入环氧丙烷后再加入冰醋酸，得到改性瓜尔胶溶液并通过改性瓜尔胶溶液与兰炭粉混合后生产星美。本发明公开的具备高强度的型煤的制造方法将瓜尔胶进行改性后与兰炭混合，随后将氧化钙以及硝酸钾研磨后一同混合后通过挤压成型的型煤具有冷强度高、燃烧效果好且固硫率高的优点。

Description

具备高强度的型煤的制造方法及型煤
技术领域
本发明涉及型煤领域，尤其涉及一种具备高强度的型煤的制造方法及型煤。
背景技术
生产型煤必须添加粘合剂，粘合剂是型煤技术的核心技术，但在现有的型煤中，冷强度往往很低，从而导致在运输、搬迁等过程中，会造成型煤的大量破损，并且在燃烧的过程中燃烧效果较差、固硫率较低等，这都是现有的型煤在制造时便会存在的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种具备高强度的型煤的制造方法及型煤，旨在提供一种冷强度高、燃烧效果好且固硫率高的型煤。
为实现上述目的，本发明提出的一种具备高强度的型煤的制造方法包括：
步骤一、取瓜尔胶粉末加入至溶剂中，形成第一溶液，并朝第一溶液中通入氮气；
步骤二、取氢氧化钠溶液逐滴滴入步骤一中得到的第一溶液中并同时进行搅拌，以形成第二溶液；
步骤三、在步骤二中得到的第二溶液中加入环氧丙烷后再加入冰醋酸，得到改性瓜尔胶溶液；
步骤四、将兰炭研磨成细粉后，将步骤三中得到的改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行充分搅拌；
步骤五、将氧化钙和硝酸钾研磨成细粉后加入至步骤四中的混合物中并进行搅拌，得到型煤原料；
步骤六、将步骤五中得到的型煤原料通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
在一实施例中，所述步骤一包括：
以质量分数计，取2～6份瓜尔胶研磨成50～200目的细粉加入至4～8份溶剂中，形成第一溶液，并朝第一溶液中通入20～40min的氮气。
在一实施例中，所述步骤二包括：
以质量分数计，取3～5份氢氧化钠溶液逐滴滴入至步骤一中得到的第一溶液中并同时进行搅拌，以形成第二溶液。
在一实施例中，所述步骤三包括：
以质量分数计，在步骤二中得到的第二溶液中加入8～10份的环氧丙烷后再加入3～5份冰醋酸，得到改性瓜尔胶溶液。
在一实施例中，所述步骤四包括：
以质量分数计，取1000～1200份兰炭研磨成50～100目的细粉后，将步骤三中得到的改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行充分搅拌。
在一实施例中，所述步骤五包括：
以质量分数计，取20～30份氧化钙和30～40份硝酸钾并研磨成50～100目的细粉后加入至步骤四中的混合物中并进行搅拌，得到型煤原料。
在一实施例中，所述溶剂为水、异丙醇或乙醇。
本发明还提供了一种如上述具备高强度的型煤的制造方法制备的型煤。
本发明的技术方案中，首先将瓜尔胶、氢氧化钠以及环氧丙烷加入至溶剂中从而生成改性瓜尔胶溶液，生成的改性瓜尔胶溶液与瓜尔胶粉末相比具有更好的溶解性和增稠性，随后将改性后的瓜尔胶溶液与研磨成细粉的兰炭混合后，瓜尔胶溶液能够于兰炭粉末进行充分混合，从而使得后续生产的型煤具有较高的强度，使得在运输、移动等过程中，不会大量的破损，保证了型煤的完整性。同时，在改性后的瓜尔胶溶液与兰炭粉混合的过程中，加入氧化钙以及硝酸钾，加入氧化钙能够使得型煤在燃烧时产生的二氧化硫减少，从而提升型煤的固硫率，而硝酸钾是一种助燃剂，在型煤燃烧时，用于提高型煤的引燃速度，使型煤有更好的燃烧效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明实施例的具备高强度的型煤的制造方法的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明提供一种具备高强度的型煤的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1、取2～6份瓜尔胶研磨成50～200目的细粉加入至4～8份溶剂中，形成第一溶液，并朝第一溶液中通入20～40min的氮气；
步骤S2、取3～5份氢氧化钠溶液逐滴滴入至步骤S1中得到的第一溶液中并同时进行搅拌，以形成第二溶液；
步骤S3、在步骤S2中得到的第二溶液中加入8～10份的环氧丙烷后再加入3～5份冰醋酸，得到改性瓜尔胶溶液；
步骤S4、取1000～1200份兰炭研磨成50～100目的细粉后，将步骤S3中得到的改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行充分搅拌；
步骤S5、取20～30份氧化钙和30～40份硝酸钾并研磨成50～100目的细粉后加入至步骤S4中的混合物中并进行搅拌，得到型煤原料；
步骤S6、将步骤S5中得到的型煤原料通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
其中，溶剂可以为水、异丙醇或乙醇，而在下述实施例中均以异丙醇为例。
当将瓜尔胶粉末溶于异丙醇中时，逐滴加入氢氧化钠溶液使得当前体系处于碱性体系，使得在加入环氧丙烷进行反应时，碱性体系能作为催化提升反应效率。
其中，通过瓜尔胶、异丙醇、氢氧化钠以及环氧丙烷制备改性瓜尔胶(羟丙基瓜尔胶)的反应为一双分子亲核取代反应，反应方程式如方程式(1)、(2)所示(瓜尔胶以guar-OH表示)。而由于环氧丙烷的环张力较大，从而使得制备改性瓜尔胶的反应易于进行，并且反应中会形成有guar-OCH2-CH(CH3)O-后，环氧丙烷可继续与其发生反应，从而使得改性瓜尔胶中的羟丙基链增长，如方程式(3)。
此时，在反应体系中还伴随有生成丙二醇、聚醚的副反应，如方程式(4)、(5)所示。
Figure BDA0002289041250000041
Figure BDA0002289041250000051
而由于在副反应中生成副产物丙二醇，使得改性瓜尔胶能够更为粘稠，并且在后续生产的型煤中更加易燃，使得型煤的燃烧更为充分。
同时，生成的聚醚由于也具备一定的粘度，从而使得该改性瓜尔胶的粘度更佳，而随着环氧丙烷的用量增加，副产物聚醚的分子量就会增加，而聚醚分子量的增加，其粘度和粘度指数机会相应增加
从而，通过上述方法制成的改性瓜尔胶具备十分优良的粘性，随后在将兰炭粉与改性瓜尔胶混合后，朝其中加入氧化钙和硝酸钾，而通过加入氧化钙能够使得型煤在燃烧时产生的二氧化硫减少，从而提升型煤的固硫率，而硝酸钾是一种助燃剂，在型煤燃烧时，用于提高型煤的引燃速度，使型煤有更好的燃烧效果。
实施例1
取2g瓜尔胶研磨成50目的细粉加入至8ml异丙醇中，同时取3ml氢氧化钠溶液逐滴滴入异丙醇中，随后加入8ml环氧丙烷后持续20分钟并通入氮气保护，再加入3ml醋酸对溶液进行中和，使溶液的PH等于7，以得到改性的瓜尔胶溶液，随后取1100g兰炭研磨成75目的细粉后，将改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行搅拌，随后将20g氧化钙以及30g硝酸钾均研磨成75目的细粉后加入兰炭粉中，并进行搅拌得到型煤原料，随后将型煤原料通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
实施例2
取6g瓜尔胶研磨成125目的细粉加入至6ml异丙醇中，同时取5ml氢氧化钠溶液逐滴滴入异丙醇中，随后加入9ml环氧丙烷后持续40分钟并通入氮气保护，再加入5ml醋酸对溶液进行中和，使溶液的PH等于7，以得到改性的瓜尔胶溶液，随后取1000g兰炭研磨成100目的细粉后，将改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行搅拌，随后将25g氧化钙以及40g硝酸钾均研磨成100目的细粉后加入兰炭粉中，并进行搅拌得到型煤原料，随后将型煤原料通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
实施例3
取4g瓜尔胶研磨成200目的细粉加入至4ml异丙醇中，同时取4ml氢氧化钠溶液逐滴滴入异丙醇中，随后加入10ml环氧丙烷后持续30分钟并通入氮气保护，再加入4ml醋酸对溶液进行中和，使溶液的PH等于7，以得到改性的瓜尔胶溶液，随后取1200g兰炭研磨成50目的细粉后，将改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行搅拌，随后将30g氧化钙以及35g硝酸钾均研磨成50目的细粉后加入兰炭粉中，并进行搅拌得到型煤原料，随后将型煤原料通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
使用实施例1-3中制备的型煤进行测试，型煤的产品质量检测结果：
Figure BDA0002289041250000061
型煤的燃烧试验结果：
Figure BDA0002289041250000062
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一、取瓜尔胶粉末加入至溶剂中，形成第一溶液，并朝第一溶液中通入氮气；
步骤二、取氢氧化钠溶液逐滴滴入步骤一中得到的第一溶液中并同时进行搅拌，以形成第二溶液；
步骤三、在步骤二中得到的第二溶液中加入环氧丙烷后再加入冰醋酸，得到改性瓜尔胶溶液；
步骤四、将兰炭研磨成细粉后，将步骤三中得到的改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行充分搅拌；
步骤五、将氧化钙和硝酸钾研磨成细粉后加入至步骤四中的混合物中并进行搅拌，得到型煤原料；
步骤六、将步骤五中得到的型煤原料通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
2.如权利要求1所述的具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤一包括：
以质量分数计，取2~6份瓜尔胶研磨成50~200目的细粉加入至4~8份溶剂中，形成第一溶液，并朝第一溶液中通入20~40min的氮气。
3.如权利要求1所述的具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤二包括：
以质量分数计，取3~5份氢氧化钠溶液逐滴滴入至步骤一中得到的第一溶液中并同时进行搅拌，以形成第二溶液。
4.如权利要求1所述的具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤三包括：
以质量分数计，在步骤二中得到的第二溶液中加入8~10份的环氧丙烷后再加入3~5份冰醋酸，得到改性瓜尔胶溶液。
5.如权利要求1所述的具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤四包括：
以质量分数计，取1000~1200份兰炭研磨成50~100目的细粉后，将步骤三中得到的改性瓜尔胶溶液加入至兰炭粉中并进行充分搅拌。
6.如权利要求1所述的具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤五包括：
以质量分数计，取20~30份氧化钙和30~40份硝酸钾并研磨成50~100目的细粉后加入至步骤四中的混合物中并进行搅拌，得到型煤原料。
7.如权利要求1-6中任一项所述的具备高强度的型煤的制造方法，其特征在于，所述溶剂为水、异丙醇或乙醇。
8.一种型煤，其特征在于，所述型煤由如权利要求1-7中任一项所述的方法制成。
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