RU2107089C1

RU2107089C1 - Mixture for fabricating fuel briquettes

Info

Publication number: RU2107089C1
Application number: RU94017274A
Authority: RU
Inventors: В.М. Динельт; В.И. Ливенец
Original assignee: Сибирская государственная горно-металлургическая академия
Priority date: 1994-05-10
Filing date: 1994-05-10
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: solid fuels. SUBSTANCE: mixture is composed of (in wt %): coal fines fraction below 3 mm, 1-70; alkali metal or ammonium hydroxide, 0.5-2.0; clayey coal slimes with 90% fraction below 0.2 mm and ash content 20-60%, the balance. EFFECT: improved consumer quality. 1 tbl

Description

Изобретение относится к топливной промышленности и, в частности, к переработке отходов углеобогащения и сортировке мелких классов каменного угля в пригодные к транспортировке и складированию брикеты, которые можно использовать в качестве топлива в быту, котельных, а также как технологическое топливо. The invention relates to the fuel industry and, in particular, to the processing of coal processing waste and sorting of small classes of coal into briquettes suitable for transportation and storage, which can be used as fuel in households, boiler rooms, and also as process fuel.

Известны способы получения прочных брикетов из угольных смесей, включающих 0,5-2,0 мас.% гидроксидов щелочных металлов [1]. Known methods for producing durable briquettes from coal mixtures, including 0.5-2.0 wt.% Alkali metal hydroxides [1].

Однако указанный способ предполагает использование в качестве единственной основы смесей для брикетирования только угольных компонентов и не может быть распространен на тонкодисперсные глинистые угольные шламы, являющиеся многотоннажным отходом углеобогащения. However, this method involves the use of only coal components as the sole basis for briquetting mixtures and cannot be extended to finely dispersed clay coal sludge, which is a large tonnage coal preparation waste.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является смесь [2], содержащая глинистые угольные шламы с содержанием 90% фракции менее 0,1 мм и каменноугольную мелочь. Содержащаяся в шламах в значительных количествах глинистая составляющая является связующим материалом при получении из них брикетов. Последние имеют при этом удовлетворительную прочность. Однако прочность брикетов (0,6-1,0 МПа) оказывается все же явно недостаточной при их транспортировке и использовании. Closest to the proposed technical essence is a mixture [2] containing clay coal sludge with a 90% fraction less than 0.1 mm and coal fines. The clay component contained in sludges in significant quantities is a binder material when briquettes are obtained from them. The latter have a satisfactory strength. However, the strength of the briquettes (0.6-1.0 MPa) is still clearly insufficient during their transportation and use.

Задачей изобретения является придание брикетам, включающим тонкодисперсные глинистые угольные шламы, большей прочности и устойчивости при транспортировке. The objective of the invention is to give briquettes, including finely dispersed clay coal sludge, greater strength and stability during transportation.

Для выполнения указанной задачи смесь содержит, мас.%: каменноугольную мелочь фракции менее 3 мм 1-70; гидроксид щелочного металла или аммония 0,5-2,0; глинистые угольные шламы с содержанием 90% фракции менее 0,1 мм с зольностью 20-60% остальное. To perform this task, the mixture contains, wt.%: Coal fines fraction less than 3 mm 1-70; alkali metal or ammonium hydroxide 0.5-2.0; clay coal sludge with a content of 90% fraction of less than 0.1 mm with an ash content of 20-60% of the rest.

Для получения брикетов были использованы шламы Абашевской и Кузнецкой ЦОФ (г. Новокузнецк), имеющие зольность 20-60%. Крупность шламов на 90% была ниже 0,1 мм. В качества компонента шихты использовали каменный уголь марки Г ш.Байдаевская (г. Новокузнецк) крупностью менее 3 мм. К шламу добавляли растворы гидроксидов щелочных металлов (NaOH, KOH, NH₄OH), доля которых в смеси в пересчете на твердое вещество составляла 0,5-2,5% от массы брикета. Шихту перемешивали при 20-70^oC в течение 5-30 мин. Существенного влияния температуры и времени перемешивания на прочность брикета не было обнаружено. Брикеты получали на гидравлическом прессе при давлении прессования 100 МПа. Спрессованные брикеты имели цилиндрическую форму с диаметром 50 мм и высотой 15-18 мм. Влажность полученных сырых брикетов составляла 12-14%. Полученные брикеты подвергали естественной (3 сут) или термической (при 110-150^oC) сушке (1 ч).To obtain briquettes, slimes of the Abashevskaya and Kuznetsk coal processing plants (Novokuznetsk) with an ash content of 20-60% were used. The size of the sludge was 90% lower than 0.1 mm. As a component of the charge used brand G coal of Sh. Baidaevskaya (Novokuznetsk) with a grain size of less than 3 mm. Alkali metal hydroxide solutions (NaOH, KOH, NH ₄ OH) were added to the sludge, the proportion of which in the mixture in terms of solid was 0.5-2.5% by weight of the briquette. The mixture was stirred at 20-70 ^o C for 5-30 minutes A significant effect of temperature and mixing time on the strength of the briquette was not found. Briquettes were obtained on a hydraulic press at a pressing pressure of 100 MPa. Compressed briquettes had a cylindrical shape with a diameter of 50 mm and a height of 15-18 mm. The moisture content of the crude briquettes was 12-14%. The resulting briquettes were subjected to natural (3 days) or thermal (at 110-150 ^o C) drying (1 h).

Результаты проведенных исследований и испытаний брикетов приведены в таблице и показывают значительное увеличение прочности брикетов, полученных из смесей, обработанных щелочами. The results of the research and testing of briquettes are shown in the table and show a significant increase in the strength of briquettes obtained from mixtures treated with alkalis.

Брикеты могут на 98% состоять практически из одних шламов, так как они имеют в своей минеральной части достаточно большое количество глинистых веществ, вяжущие свойства которых усилены щелочью. Мелкие классы каменных углей не содержат связующей основы. Эту роль в смеси выполняют шламы, минимальное количество которых в брикете 30%. Использование щелочи NaOH, KOH, NH₄OH дает, в общем, сходный эффект. Указанные пределы их концентраций оптимальны. Увеличение содержания щелочи более 2,0% не приводит к существенному увеличению прочности брикета. При содержании щелочи в смеси менее 0,5% прочность брикета резко снижается.Briquettes can 98% consist practically of sludge alone, since they have a rather large amount of clay substances in their mineral part, the astringent properties of which are enhanced by alkali. Small classes of fossil fuels do not contain a bonding base. This role in the mixture is played by sludge, the minimum amount of which in the briquette is 30%. The use of alkali NaOH, KOH, NH ₄ OH gives, in general, a similar effect. The indicated limits of their concentrations are optimal. An increase in alkali content of more than 2.0% does not lead to a significant increase in the strength of the briquette. When the alkali content in the mixture is less than 0.5%, the strength of the briquette sharply decreases.

Claims

A mixture for producing fuel briquettes, including clay coal sludge with a content of 90% fraction of less than 0.1 mm and coal fines, characterized in that it additionally contains alkali metal or ammonium hydroxide in the following ratio, wt.%:
Coal fines fraction less than 3 mm - 1 - 70
Alkali metal or ammonium hydroxide - 0.5 - 2.0
Clay coal sludge with a content of 90% fraction of less than 0.1 mm with an ash content of 20-60% - The rest