CN110804474A - 通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法及型煤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法及型煤，其包括将兰炭、腐殖酸盐颗粒、聚乙烯醇颗粒、膨润土颗粒、固体膨松剂、羧甲基纤维素钠颗粒以及固体固硫剂均研磨成粉末；将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔一定的时间；将混合粉末通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。本发明公开的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法将腐殖酸盐、羧甲基纤维素钠等与兰炭混合，随后将聚乙烯醇、膨润土、氢氧化钙和氯化钠研磨后一同混合后通过挤压成型的型煤具有强度高、燃烧效果好且固硫率高的优点。

Description

通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法及型煤
技术领域
本发明涉及型煤领域，尤其涉及一种通过兰炭制备高粘度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通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法及型煤，旨在提供一种强度高、燃烧效果好且固硫率高的型煤。
为实现上述目的，本发明提出的一种通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法包括：
步骤一、将兰炭、腐殖酸盐颗粒、聚乙烯醇颗粒、膨润土颗粒、固体膨松剂、羧甲基纤维素钠颗粒以及固体固硫剂均研磨成粉末；
步骤二、将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔一定的时间；
步骤三、将步骤二中得到的混合粉末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12～24份腐殖酸盐颗粒、2～4份聚乙烯醇颗粒、4～8份膨润土颗粒、1～3份固体膨松剂、1～3份固体固硫剂、2～4份羧甲基纤维素钠颗粒以及800～1000份兰炭，并研磨成50～150目的粉末。
在一实施例中，所述步骤二包括：
将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔10～20分钟。
在一实施例中，所述腐殖酸盐包括腐殖酸钠或腐殖酸铵。
在一实施例中，所述膨松剂为氯化钠。
在一实施例中，所述固硫剂为氢氧化钠或氧化钙。
在一实施例中，所述腐殖酸盐中的腐殖酸的含量为4％～10％
本发明还提供了一种如上述通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法制备的型煤。
本发明的技术方案中，在型煤的制作过程中，通过加入腐殖酸盐使得煤粉之间能够被充分聚合，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。
通过添加羧甲基纤维素钠能够有效提升型煤的初始机械强度，同时聚乙烯醇是一种增粘剂，有较强的吸附能力，热稳定性强，从而起到提升粘结效果的目的。
同时，在型煤的制造过程中，加入膨松剂以及固硫剂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，同时使得在型煤燃烧时，能够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为本发明实施例的通过兰炭制备高粘度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。
本发明提供一种通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1、取12～24份腐殖酸盐颗粒、2～4份聚乙烯醇颗粒、4～8份膨润土颗粒、1～3份固体膨松剂、1～3份固体固硫剂、2～4份羧甲基纤维素钠颗粒以及800～1000份兰炭，并研磨成50～150目的粉末；
步骤S2、将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔10～20分钟；
步骤S3、将步骤S2中得到的混合粉末通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
其中，由于钙离子和镁离子在与腐殖酸反应时会生成腐殖酸钙或腐殖酸镁，由于其亲水性不如腐殖酸钠，从而必然会降低粘结效果，且浓度较高时会出现沉淀，损耗了有效腐殖酸的量，从而会造成型煤之间煤粉的粘结性较低，进而减弱了型煤的强度，因此在可选实施例中，腐殖酸盐可以通过采用腐殖酸钠或腐殖酸铵，即可有效提升型煤的强度，同时由于腐殖酸盐的亲水性顺序为：铵盐＜铝盐＜铁盐＜钙盐＜钠盐，因此可优选采用腐殖酸钠作为粘合剂，以保证型煤的强度。并且，通过腐殖酸盐制备的型煤在使用制作完毕后可进行烘干，在烘干时，型煤中的水分会蒸发，从而使得腐殖酸盐能够形成胶状物质，最后收缩固化，从而可以将煤粉进一步粘结牢固，使得型煤具有更高的强度。
而通过腐殖酸钠与煤炭生成的型煤之所以具有较高的机械强度，不仅由于型煤内部之间具有分子力、毛细力和摩擦力，还因为腐殖酸钠具备胶结能力、吸附能力以及络合作用和螯合作用。
其中，腐殖酸钠制备的粘合剂溶液是一种很粘稠的胶体物质，具有较高的粘性，在外力作用下(例如压球机、挤棒机等)能够使煤粉颗粒胶结在一起。同时，该粘合剂可以时型煤中的水分分布均匀，从而有效地湿润煤粒(或煤粉)的表面，由此对煤粒(或煤粉)产生吸附作用，使煤粉颗粒紧密地吸附在一起，从而能够提升后续制作出的型煤的机械强度。
同时，在该粘合剂的分子结构中包括一些活性官能团，比如“—OOCH”、“—OH”等，这些活性官能团可以与煤粉中的金属离子(例如Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)和氧化物(例如Fe2O3、Al2O3等)形成稳定的络合物和螯合物，从而使煤粒(煤粉)间具备很强的粘结力。
优选地，膨松剂为氯化钠、固硫剂采用为氢氧化钠。添加的氢氧化钠还可以与腐殖酸钠中含有的腐殖酸进行进一步反应，能显著增强型煤的冷强度，且氢氧化钙可以作为固硫剂使用以减少型煤燃烧时二氧化硫的产生，从而提升型煤的固硫率。而氯化钠能够促使型煤在燃烧时的表面的灰烬脱落，膨润土则用于为型煤提供热强度。
同时通过添加羧甲基纤维素钠能够有效提升型煤的初始机械强度，并且聚乙烯醇是一种增粘剂，有较强的吸附能力，热稳定性强，从而起到提升粘结效果的目的。
实施例1
取12g腐殖酸盐颗粒、3g聚乙烯醇颗粒、4g膨润土颗粒、1g固体膨松剂、1g固体固硫剂、2g羧甲基纤维素钠颗粒以及900g兰炭，并研磨成50目的粉末，将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔10分钟，随后将混合粉末通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
实施例2
取24t腐殖酸盐颗粒、4t聚乙烯醇颗粒、8t膨润土颗粒、3t固体膨松剂、3t固体固硫剂、4t羧甲基纤维素钠颗粒以及1000t兰炭，并研磨成75目的粉末，将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔20分钟，随后将混合粉末通过轮碾碾压后放入挤棒机中挤压形成型煤。
实施例3
取18g腐殖酸盐颗粒、2g聚乙烯醇颗粒、6g膨润土颗粒、2g固体膨松剂、2g固体固硫剂、3g羧甲基纤维素钠颗粒以及800g兰炭，并研磨成150目的粉末，将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔15分钟，随后将混合粉末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 BDA0002289190720000051
型煤的燃烧试验结果：
Figure BDA0002289190720000052
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)

1.一种通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤一、将兰炭、腐殖酸盐颗粒、聚乙烯醇颗粒、膨润土颗粒、固体膨松剂、羧甲基纤维素钠颗粒以及固体固硫剂均研磨成粉末；
步骤二、将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔一定的时间；
步骤三、将步骤二中得到的混合粉末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所述的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤一包括：
以质量分数计，取12~24份腐殖酸盐颗粒、2~4份聚乙烯醇颗粒、4~8份膨润土颗粒、1~3份固体膨松剂、1~3份固体固硫剂、2~4份羧甲基纤维素钠颗粒以及800~1000份兰炭，并研磨成50~150目的粉末。
3.如权利要求1所述的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述步骤二包括：
将兰炭粉末投入至搅拌机中并持续进行搅拌，随后依次投入聚乙烯醇粉末、羧甲基纤维素钠粉末、膨润土粉末、膨松剂粉末以及固硫剂粉末，且每两个物料的投入均间隔10~20分钟。
4.如权利要求1所述的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述腐殖酸盐包括腐殖酸钠或腐殖酸铵。
5.如权利要求1所述的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述膨松剂为氯化钠。
6.如权利要求1所述的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述固硫剂为氢氧化钠或氧化钙。
7.如权利要求1所述的通过兰炭制备高粘度型煤的制造方法，其特征在于，所述腐殖酸盐中的腐殖酸的含量为4%~10%。
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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