专利名称：化肥造气型煤粘结剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种型煤粘结剂，尤其是化肥造气型煤粘结剂及其制备方法。
背景技术：
为了保护环境，充分利用煤炭资源，提倡粉煤成型，特别是无烟粉煤的成型是型煤生产中的重点，其粘结、成型的技术要求很高。国内从八十年代开始研究气化型煤粘结剂，如氧化钙、粘土、淀粉、沥青、水泥、聚乙烯醇等无机或有机粘结剂。无机粘结剂虽然成本低，但是型煤灰份增加太多，导致型煤热值和气化炉产气率降低；有机粘结剂虽不降低热值，但成本太高。
现有技术中也研究了一些有机和无机复合粘结剂，如粘土-高分子复合粘结剂、处理的造纸废液和电石渣复合粘结剂等，其特点是费用低，型煤热值降低少，成本相对不高，但不符合煤气化炉运行工况。因为型煤在气化炉中要经历从低温到高温的一个渐进过程，热态强度太低，在炉内容易破碎，造成炉内阻力和耗煤量增加。
发明内容
本发明为了避免上述现有技术的不足之处而提供一种化肥造气型煤粘结剂及其制备方法，不仅制作工艺简单、成本低，而且做成的型煤粘结性好、机械强度高、热强度高、热稳定性好、灰熔点高、灰份低而固定碳达到70％以上。
本发明是采用如下技术方案实现的一种化肥造气型煤粘结剂，由腐植酸盐和煮麻废液或煮茧废液组成的液态部分和硅铝粉组成，以一吨煤粉计，各组份的含量为
腐植酸盐24-35公斤煮麻废液或煮茧废液 80-120公斤硅铝粉 20-40公斤一种制备化肥造气型煤粘结剂的方法，其方法包括以下步骤将80-120公斤的煮麻废液或煮茧废液放入常温下的反应釜中，在反应釜中加入24-35公斤腐植酸盐，开启搅拌并开始给反应釜加温，将混合物加热到95℃-100℃，保持18-25分钟停止搅拌，即制得该粘结剂的液态部分。将硅铝粉磨为120目的细粉，每吨煤按20-40公斤均匀加入并进行破碎，破碎标准小于或等于3mm。
上述所说的腐植酸盐是腐植酸钠或腐植酸铵。腐植酸钠和腐植酸铵是现有的公知产品，可直接从市场上或专业生产厂家购得。腐植酸钠也可由氢氧化钠或碳酸钠与腐植酸反应制备。腐植酸铵也可由氨水与腐植酸反应制备。
为使所制备的型煤固定碳含量在70％以上，最好选用优质无烟煤粉或焦末，含水量小于5％，含硫量小于0.5％，灰份在15％左右。
上述所说的煮麻废液或煮茧废液偏碱性，包含茧胶、脂胶、脂蜡质、木质素等，主要来源于棉麻纺织厂或缫丝厂。硅铝粉成份为SiO250-62％ Al2O39-13％ Fe2O34％等，当型煤在气化炉里温度达到800℃以上时，硅铝粉会起到很好的粘结作用，以提高其热强度。至少可以从山西省阳城东丰公司购买。
该粘结剂制成的型煤的理化指标与山西省环保局对化肥造气型煤的技术条件对照如下
通过上述表格可以看出，使用该粘结剂所制备的型煤固定碳、灰熔点、冷强度、热强度等各项技术指标完全符合要求。
本发明与现有技术相比具有以下优点该粘结剂制作工艺简单、操作简便。制成的型煤灰份低而固定碳高；机械强度高，不易破碎；热稳定性大于70％；灰熔点高，不炼炉，不挂壁，不结疤。由于该粘结剂的主要原料是煮麻废液或煮茧废液，因此成本低而且有效的解决了污染问题。
具体实施例方式
下面详细说明本发明的具体实施例和工艺过程将80-120公斤煮麻废液或煮茧废液放入常温下的反应釜中，该煮麻废液或煮茧废液的PH值为10-14。反应釜可采用内部散热式加热反应釜，该反应釜内装有带叶片的搅拌装置，叶片表面设置散热管，可充入加热用的液体，用于加热，加热用液体可以是过热蒸汽，也可以用加热油。在反应釜中加入氢氧化钠或碳酸钠，或氨水，开启搅拌并开始给反应釜加温，在均匀搅拌的同时，加入腐植酸，将混合物加热到95℃-100℃，保持18-25分钟停止搅拌，即制得该粘结剂的液态部分，将其用泵打入成品池中以备使用。
将硅铝粉磨为120目的细粉，每吨煤均匀地加入20-40公斤，进行破碎，其破碎标准为小于或等于3mm。
将制备好的粘结剂的液态部分按每吨煤104-155公斤，均匀加入上述破碎好的煤中(根据煤质的不同进行选择)，充分搅拌均匀后送入成型机，成型机的对辊压力保持在250kg/cm2左右。成型后进入烘干窑进行干燥，入窑口温度为80℃，随即上升到150℃，出窑口降至80℃，此过程保持2个小时，即制得型煤。该烘干窑可为立式或卧式。所制得的型煤也可自然凉干。
实施例一将80公斤(PH值为11)的煮麻废液放入常温下的反应釜中，在反应釜中加入5公斤氢氧化钠，开启搅拌并开始给反应釜加温，在均匀搅拌的同时，加入20公斤腐植酸，将混合物加热到100℃，保持20分钟停止搅拌，即制得105公斤该粘结剂的液态部分。
取晋城无烟煤1吨，将硅铝粉磨为120目的细粉，均匀地加入20公斤，进行破碎，其粒度等于或小于3mm。
由于该批晋城无烟煤经化验属于优质无烟煤，所以只将105公斤该粘结剂的液态部分，均匀加入上述破碎好的煤中，充分搅拌均匀后送入成型机，成型机的对辊压力保持在253kg/cm2。成型后进入烘干窑进行干燥，入窑口温度为80℃，随即上升到150℃，出窑口降至80℃，此过程保持2个小时，即制得型煤，挥发份6.64％，灰份21.36％，固定碳71.27％，发热量6411.48千卡/千克。
实施例二将1200公斤(PH值为14)的煮茧废液放入常温下的反应釜中，在反应釜中加入350公斤从市场中购得的腐植酸钠，开启搅拌并开始给反应釜加温，将混合物加热到98℃，保持23分钟停止搅拌，即制得该粘结剂的液态部分。
取咸阳化肥厂的宁夏无烟煤10吨，将400公斤硅铝粉磨为120目的细粉，均匀地加入，进行破碎，其粒度等于或小于3mm。
将1550公斤该粘结剂的液态部分，均匀加入上述破碎好的煤中，充分搅拌均匀后送入成型机，成型机的对辊压力保持在245kg/cm2。成型后进入烘干窑进行干燥，入窑口温度为80℃，随即上升到150℃，出窑口降至80℃，此过程保持2个小时，即制得型煤，挥发份9.04％，灰份19.89％，固定碳71.07％，冷强度70Kg/个，热强度50Kg/个。
实施例三将500公斤(PH值为12)的煮麻废液放入常温下的反应釜中，在反应釜中加入35公斤氨水，开启搅拌并开始给反应釜加温，在均匀搅拌的同时，加入115公斤腐植酸，将混合物加热到99℃，保持25分钟停止搅拌，即制得650公斤该粘结剂的液态部分。
取晋城无烟煤5吨，将150公斤硅铝粉磨为120目的细粉，均匀地加入，进行破碎，其粒度等于或小于3mm。
将650公斤该粘结剂的液态部分，均匀加入上述破碎好的煤中，充分搅拌均匀后送入成型机，成型机的对辊压力保持在250kg/cm2。成型后进入烘干窑进行干燥，入窑口温度为80℃，随即上升到150℃，出窑口降至80℃，此过程保持2个小时，即制得型煤，水份1.65％，挥发份6.47％，灰份18.07％，全硫0.36％，固定碳73.81％，冷强度89.3Kg/个，热强度60.8 Kg/个，热稳定性70.39％，灰熔点ST1303℃。
权利要求
1.一种化肥造气型煤粘结剂，其特征是该粘结剂由腐植酸盐和煮麻废液或煮茧废液组成的液态部分和硅铝粉组成，以一吨煤粉计，各组份的含量为腐植酸盐 24-35公斤煮麻废液或煮茧废液80-120公斤硅铝粉20-40公斤
2.根据权利要求1所述的化肥造气型煤粘结剂，其特征是腐植酸盐30公斤、煮麻废液或煮茧废液100公斤、硅铝粉30公斤。
3.制备如权利要求1或2所述的化肥造气型煤粘结剂的方法，其特征是其方法包括以下步骤(1)将80-120公斤的煮麻废液或煮茧废液放入常温下的反应釜中，(2)在反应釜中加入24-35公斤腐植酸盐，(3)开启搅拌并开始给反应釜加温，将混合物加热到95℃-100℃，保持18-25分钟停止搅拌，即制得该粘结剂的液态部分。(4)将硅铝粉磨为120目的细粉。
4.根据权利要求1或2所述的化肥造气型煤粘结剂，其特征是腐植酸盐是腐植酸钠或腐植酸铵。
全文摘要
本发明涉及一种型煤粘结剂，具体是一种化肥造气型煤粘结剂及其制备方法。本发明解决了利用现有粘结剂制成的型煤热态强度差、固定碳含量低、成本高等缺陷。该粘结剂由腐植酸盐和煮麻废液或煮茧废液组成的液态部分和硅铝粉组成。以一吨煤粉计，各组份的含量为腐植酸盐24－35公斤，煮麻废液或煮茧废液80－120公斤，硅铝粉20－40公斤。该粘结剂制作工艺简单、操作简便而且成本低。制成的型煤灰份低而固定碳高；机械强度高；热稳定性高；灰熔点高，不炼炉，不挂壁，不结疤。由于该粘结剂的主要原料是煮麻废液或煮茧废液，因此成本低而且有效的解决了污染问题。
文档编号C10L5/00GK1749372SQ20051001284
公开日2006年3月22日 申请日期2005年9月21日 优先权日2005年9月21日
发明者郭丰庆 申请人:郭丰庆