CN1869174B - 利用赤泥提高型煤燃烧率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用氧化铝工业废料赤泥为添加剂提高型煤燃烧率的方法，属燃料加工技术领域。本发明的氧化铝生产厂的废料赤泥为原料，烘干研磨，然后在一定量的200～350目的煤粉中添加上述赤泥细粉，加入量为煤粉重量的10～20％，经共同研磨混合均匀后，喷洒5～10％的水，再次混合均匀，随后用液压机将上述混合物压制成煤球；所用压力为10～30MPa；最终制成具有较高煤炭燃烧率的型煤。本发明制得的煤球其煤炭燃烧率可提高12～15％。本发明可为综合利用氧化铝工厂废料赤泥开阔有效途径，解决保护环境防止污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用氧化铝工业废料赤泥为添加剂来提高型煤燃烧效率的方法，属燃烧加工技术领域。
背景技术
赤泥是氧化铝生产过程中产生的废弃物，其量甚大，是氧化铝厂最大的污染源，因其呈赤红色的泥浆而得名。就我国目前氧化铝生产能力而言，烧结法和拜耳法生产氧化铝工厂每年外排的赤泥大约在700万吨左右，外排碱性废液约为4.1×107立方米。据估计，今年赤泥排放量将突破1000万吨左右，并将随着氧化铝产量的提高逐年增加。
氧化铝生产的两种方法，即烧结法和拜耳法，因而其废渣也分别称为烧结法赤泥和拜耳法赤泥。由于生产方法和铝土矿品位的不同，每生产1吨氧化铝大约会产生0.5～2.0吨的赤泥。对赤泥的处理，国际上通用的做法是将赤泥堆存。我国各地氧化铝厂一般采用平地筑台、河谷栏坝、凹地填充等方法堆存赤泥，赤泥的堆放不仅占用了大量土地和农田，耗费了较多的堆场建设和维护费用；而且存在于赤泥中的剩余碱液能向地下渗透，造成土壤碱化、沼泽化，污染地表地下水源，破坏生态环境等恶性后果。目前有人作了一些综合利用方面的研究工作，如：在赤泥中提取有价值元素、生产水泥及其他建筑材料、筑路材料、矿井填充材料，做塑料添加剂、硅肥等。这些方案有的用量有限，有的在经济技术上难以实施。因此，需要进一步对赤泥有效利用方面开创一些新途径，使大量堆放的赤泥能被有效利用，变废为宝，为社会创造财富。
人们注意到，赤泥中存在许多钠的化合物，如碳酸钠和氢氧化钠，它对煤炭燃烧有催化作用。有实验表明，煤炭添加了0.2％的碳酸钠，其着火点即显著降低。因此将含碳酸钠、硅铝酸钠等钠化合物的赤泥作为煤炭的添加剂，有希望能促进煤炭燃烧，提高煤炭的利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用赤泥制造型煤促进燃烧的方法。
本发明一种利用赤泥制造型煤促进燃烧的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：
(a)以氧化铝生产厂的废料赤泥为原料，自然风干，随后将风干的赤泥研磨成细粉；
(b)取一定量的200～350目的煤粉，添加10～20％重量比的上述赤泥细粉，再喷洒5～10％的水，共同研磨，并均匀混合；
(c)采用液压制样机将上述混合物压制成煤球；所用压力为10～30MPa，速度为10～20mm/min；最终制成具有较高煤炭燃烧率的型煤。
本发明中所用的两种赤泥，即拜耳法赤泥和烧结法赤泥的化学成分如表1所示：
表1两种赤泥的主要化学组成(wt％)
| 赤泥种类 | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | CaO | 其他 | 灼减 |
| 拜耳法赤泥 | 14.74 | 24.36 | 15.58 | 3.20 | 18.12 | 10.31 | 13.69 |
| 烧结法赤泥 | 18.38 | 8.97 | 13.24 | 2.00 | 37.35 | 9.69 | 10.37 |
两种赤泥，经X-射线衍射分析，其物相组成如表2所示：
表2国内氧化铝厂废料赤泥的物相组成(％)
| 烧结法 | 拜耳法 | ||
| 物相 | 含量 | 物相 | 含量 |
| 原硅酸钙 | 25.0 | 一水硬铝石 | 2.0 |
| 水合硅酸钙 | 15.0 | 水化石榴石 | 46.10 |
| 水化石榴石 | 9.0 | 钙霞石 | 12.30 |
| 方解石 | 26.0 | 钙钛矿 | 13.60 |
| 含水氧化铁 | 7.0 | 伊利石 | 2.0 |
| 霞石 | 7.0 | 水分 | 24 |
| 水合硅酸钠 | 5.0 | ||
| 钙钛矿 | 3.0 | ||
| 水分 | 7.0 | ||
可以看出，拜耳法赤泥的主要相组成为水合硅铝酸钠和水化石榴石；烧结法赤泥的主要相组成为硅酸钙和水化石榴石，并含有少量水合硅酸钠。
本发明方法的优点是：工艺简单，操作方便，设备简单，成本低；而且可利用废料提高煤炭燃烧率。另外，还可起到保护环境，为综合利用废料赤泥开阔有效途径。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1
本实施例的工艺过程和步骤如下：
(a)以烧结法赤泥为原料，自然风干，随后将其研磨成细粉；
(b)取350目的神府煤粉10.4g，添加14％重量比的上述赤泥细粉，再加入上述固相总量10％的水，共同研磨，并均匀混合；
(c)采用SBY-10T型液压制样机压制成煤球；所用压力为25MPa，速度为15mm/min；最终制成具有较高煤炭燃烧率的型煤。
将本实施例中的煤球放在马弗炉中升温红800℃燃烧1小时，同时与用粘土为粘结剂的煤球作燃烧对比试验，在同样条件下，测得本实施例制得的煤球的煤炭燃烧率可提高12％。
实施例2
本实施例的工艺过程和步骤如下：
(a)以拜耳法赤泥为原料，自然风干，随后将其研磨成细粉；
(b)取350目的神府煤粉10.4g，添加14％重量比的上述赤泥细粉，再加入上述固相总量8％的水，共同研磨，并均匀混合；
(c)采用SBY-10T型液压制样机压制成煤球；所用压力为25MPa，速度为15mm/min；最终制成具有较高煤炭燃烧率的型煤。
将本实施例中的煤球放在马弗炉中升温红800℃燃烧1.5小时，同时与用粘土为粘结剂的煤球作燃烧对比试验，在同样条件下，测得本实施例制得的煤球的煤炭燃烧率可提高15％。
Claims (1)
1.一种利用赤泥提高型煤燃烧率的方法，其特征在于具有以下的工艺过程和步骤：
a.以氧化铝生产厂的废料赤泥为原料，自然风干，随后将风干的赤泥研磨成细粉；
b.取一定量的200～350目的煤粉，添加10～20％重量比的上述赤泥细粉，再喷洒5～10％的水共同研磨，并均匀混合；
c.采用液压制样机将上述混合物压制成煤球；所用压力为10～30MPa，速度为10～20mm/min；最终制成具有较高煤炭燃烧率的型煤。
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