专利名称：用含腐植酸原料制作的冶金型煤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业复合粘结剂型煤，具体为一种用含腐植酸原料制作 的冶金型煤。
背景技术：
型煤按使用的粘结剂种类分为无机粘结剂型煤、有机粘结剂型煤和复合 粘结剂型煤。复合粘结剂型煤综合了无机粘结剂型煤和有机粘结剂型煤的特 点，不仅具备有机粘结剂型煤含碳量高、发热量高的特点，还兼有无机粘结 剂型煤耐水性好、高温下强度高的特点。复合粘结剂型煤是型煤技术开发的 主要方向。目前，复合粘结剂型煤开发取得了成效，开发出了较多的型煤粘 结剂配方。但是存在粘结剂原料缺乏，制取工艺复杂的问题，导致生产成本
高，难以大规模推广使用。再如专利号为02138934.9公开了一种腐植酸钠 煤棒的制造方法，由无烟粉煤加粘结剂制成型煤，粘结剂由含腐植酸的褐煤、 NaOH、水及稀氨水制成。主要用于化肥工业造气。200510032274. X公开一种 生物发酵粘结复合型煤，它的组成是烟煤10-70%，无烟煤5-50%,煤 灰5-30%,生物质5-30%，发酵剂15-25%，助燃固硫剂0.1-0.2%
用于普通的燃烧领域。以上技术中提到了制造型煤种要使用固硫剂、含腐植
酸的褐煤、NaOH等原料。但是这些型煤主要是解决煤的燃烧效率等问题，而 未见有直接应用于冶金行业使用。
型煤技术在冶金上的应用研究目前主要集中在型焦开发上，除Finex熔 融还原工艺有使用造块型煤外，尚未见其他型煤用于冶金炉的报导。采用型焦技术可以利用一部分弱粘结性的煤炼制焦炭，扩大了焦炭原料的来源。但 是，在型焦的制作仍然需要焦化环节，环境污染的问题仍然严重。
发明内容
本发明为了解决现有型煤制造技术中存在的工艺复杂、生产成本高、环 境污染等问题而提供了一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤。
本发明是由以下技术方案实现的， 一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤， 由下列重量比例的原料制成
煤粉50—90%，风化煤或褐煤1% 30%，膨润土 1%~8%，固硫剂2% 8%， 苛性碱溶液3%~15%，原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至100目以下，膨 润土粒度在200目以下，然后原料按比例混合均匀，然后加入碱液，搅拌后 压力成型即可。
在上述配比的基础方案上，最佳效果的技术方案是由下列重量比例的原 料制成
煤粉60—80%,风化煤或褐煤10%~20%，膨润土 3% 6%，固硫剂4°/。~6%， 苛性碱溶液8% 10%。所述的固硫剂为重量比为85 95%的高炉渣、5% 15°/。 的Na2C03与Fe203的混合物。
本发明的技术方案是复合粘结剂型煤其基本组成为煤粉、风化煤或褐煤、 膨润土、固硫剂、碱液。将粒度符合要求的原料按比例混合均匀，然后加入 碱液，充分搅拌，风化煤中的腐植酸成分与碱溶液中的NaOH等物质反应生 成有粘结性的腐植酸盐，膨润土润湿后也表现出粘性；煤粉颗粒在这两种粘 性物质的作用下结合在一起，施加合适的机械压力即可成型，并且有高的冷 抗压强度。在高温燃烧状态下，有机质腐植酸分解，但无机膨润土仍然能够发挥粘结作用，因此，型煤的高温强度也得到保障。
固硫添加剂可以使用市场出售的常规产品，也可以设计固硫添加剂，在 保证脱硫效率的前提下充分利用工业排放物。固硫剂以高炉渣为主要原料约
占85 95%，此外添加15y。 59&的Na2C03与Fe203的混合物。固硫剂磨细至100 目以下，根据需要按2% 8%的比例加入。冶炼钢铁后的高炉渣主要成分为 CaO、 Si02、 Al204HMgO。炉渣中含有的CaO和MgO是有效的固硫成分，从而 避免了石灰石和白云石需要达到900'C才转变为活性固硫剂发挥固硫作用的 问题。A1203、 Na2C03、 FeA等成分能在高温下促进固硫，并且形成高温稳定的 化合物，从而保证了高的固硫性能。此外，加入的碱液也能起到固硫作用。 使用该固硫剂在IOO(TC时，固硫率在52%以上。
按照本发明所述最佳技术方案得到的型煤性能与一般的腐殖酸盐型煤相 比，其特点是-
(1) 本发明是一种复合粘结剂型煤；
(2) 本发明直接使用风化煤或褐煤作为原料；
(3) 本发明涉及的复合粘结剂型煤热强度高达450N/球；
(4) 本发明设计的复合粘结剂型煤着火点低，燃烧率在92%以上。 本发明的粘结剂直接以风化煤、褐煤为原料，节约了提取腐植酸盐的成
本。并且风化煤、褐煤的其他成分也得到利用，从而提高了风化煤、褐煤原 料的利用率，进一步节约了制作型煤的成本。
具体实施例方式
实施例1， 一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，由下列重量比例的原 料制成-煤粉50°/。，风化煤或褐煤30%，膨润土 8%,固硫剂2%， NaOH溶液15%， 原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至100目以下，膨润土粒度在200目以下， 在搅拌机中将煤、风化煤或褐煤、膨润土及固硫剂混合均匀，加入的碱液， 充分搅拌后静置30min，在经过改进的对辊压球机上压制成型，成型煤球经 风干或加热干燥成为成品球。NaOH溶液浓度为10%。
在高炉内配加15%该型煤，高炉炼铁操作顺行，冶炼焦比为315kg/t，燃 料比为491kg/t，节约焦炭约13%。冶金熔分炉内使用该型煤作燃料，熔分 80%以上金属化率球团生产铁水，每吨铁水耗型煤309kg。使用的固硫剂为-清华紫光同兴环保工程技术有限公司的TUX—GL系列助固硫剂。
实施例2， 一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，由下列重量比例的原 料制成
煤粉卯％，风化煤或褐煤1%%，膨润土1%，固硫剂5%，苛性碱溶液3， 原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至IOO目以下，膨润土粒度在200目以下， 在搅拌机中将煤、风化煤或褐煤、膨润土及固硫剂混合均匀，加入的碱液， 充分搅拌后静置30min，在经过改进的对辊压球机上压制成型，成型煤球经 风干或加热干燥成为成品球。NaOH溶液浓度为30"/。。
在高炉内配加13%该型煤，高炉炼铁操作顺行，冶炼焦比为315kg/t，燃 料比为491kg/t，节约焦炭约12%。冶金熔分炉内使用该型煤作燃料，熔分 80%以上金属化率球团生产铁水，每吨铁水耗型煤301kg。
实施例3， 一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，由下列重量比例的原 料制成
煤粉60%,风化煤或褐煤20%,膨润土 6%，固硫剂4%，苛性碱溶液10%，原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至100目以下，膨润土粒度在200目以下， 在搅拌机中将煤、风化煤或褐煤、膨润土及固硫剂混合均匀，加入的碱液， 充分搅拌后静置30min，在经过改进的对辊压球机上压制成型，成型煤球经 风干或加热干燥成为成品球。NaOH溶液浓度为60W。
在高炉内配加14%该型煤，高炉炼铁操作顺行，冶炼焦比为315kg/t，燃 料比为491kg/t，节约焦炭约13%。冶金熔分炉内使用该型煤作燃料，熔分 80%以上金属化率球团生产铁水，每吨铁水耗型煤310kg。
实施例4， 一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，由下列重量比例的原 料制成
煤粉80%,风化煤或褐煤10%,膨润土 3%，固硫剂4%，苛性碱溶液3%， 原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至IOO目以下，膨润土粒度在200目以下， 在搅拌机中将煤、风化煤或褐煤、膨润土及固硫剂混合均匀，加入的碱液， 充分搅拌后静置30min，在经过改进的对辊压球机上压制成型，成型煤球经 风干或加热干燥成为成品球。NaOH溶液浓度为80W。
在高炉内配加~15%该型煤，高炉炼铁操作顺行，冶炼焦比为315kg/t， 燃料比为491kg/t，节约焦炭约13%。冶金熔分炉内使用该型煤作燃料，熔分 80%以上金属化率球团生产铁水，每吨铁水耗型煤319kg。
固硫剂制备将高炉渣烘干，含水量控制低于1%，磨细至100目以下。 Na2C03与Fe203的混合物磨粉至100目以下。将已制好粉的高炉渣按95%的 比例与Na2C03和Fe203的混合物为5%的重量比例混匀即可。Na2C03与Fe203 的比例为任意，例如1:满 1。0: 1。 Na2C03和Fe203还可以任意取一单独 使用。实施例5， 一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，由下列重量比例的原
料制成
煤粉70%,风化煤或褐煤10%,膨润土 6%，固硫剂4%,苛性碱溶液10°/。， 原煤破碎至3咖以下，风化煤磨细至100目以下，膨润土粒度在200目以下， 在搅拌机中将煤、风化煤或褐煤、膨润土及固硫剂混合均匀，加入的碱液， 充分搅拌后静置30min，在经过改进的对辊压球机上压制成型，成型煤球经 风干或加热干燥成为成品球。NaOH溶液浓度为85M。
固硫剂制备将高炉渣烘干，含水量控制低于1%，磨细至100目以下。 Na2C03与Fe203的混合物磨粉至100目以下。将已制好粉的高炉渣按85%的 比例与Na2C03和Fe203的混合物为15%的比例混匀即可。Na2C03与Fe203 的比例为任意，例如1: 100 跳1。 Na2C03和Fe203还可以任意取一单独 使用。
权利要求
1、一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，其特征是由下列重量比例的原料制成煤粉50-90％，风化煤或褐煤1％～30％，膨润土1％～8％，固硫剂2％～8％，苛性碱溶液3％～15％，原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至100目以下，膨润土粒度在200目以下，然后固体原料按比例混合均匀，然后加入碱液，搅拌后压力成型即可。
2、 根据权利要求1所述的用含腐植酸原料制作的冶金型煤，其特征是煤粉 60—80%，风化煤或褐煤10%~20%，膨润土 3%~6%，固硫剂4%~6%，苛性碱 溶液8%~10%。
3、 根据权利要求1所述的用含腐植酸原料制作的冶金型煤，其特征是所述 的固硫剂为重量比为85 95%的高炉渣、5% 15%的Na2C03与Fe203的混合物。
全文摘要
本发明涉及一种工业复合粘结剂型煤，具体为一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤。该型煤直接以风化煤、褐煤为原料与煤粉混合，通过特殊处理后，经压球机压制成型。制作的型煤烘干冷强度达到980N/块，热强度450N/块，热稳定性(＞6mm)为93.4％，落下强度(＞13mm)为97.6％，着火点低、燃烧率在92％以上。本发明适合于灰熔点高、硫含量低、固定碳含量＞70％烟煤、无烟煤。该型煤适合于冶金炉使用。
文档编号C10L5/00GK101629113SQ20091007520
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者刘仁生, 周振华 申请人:山西潞安矿业(集团)有限责任公司