本发明涉及生活垃圾的资源化利用领域，尤其涉及一种适用于捣固焦炉炼焦的垃圾成型料。
背景技术：
随着我国社会经济的飞速发展、城市化进程的加快及人民生活水平的提高，城市生产与生活过程中产生的垃圾废弃量也随之迅猛增加。目前，我国历年垃圾堆存量已高达60亿吨，占用耕地5亿平方米，直接经济损失达80亿元人民币，并且城市垃圾产生量还在以每年8～10％的速度递增，致使我国成为世界上垃圾包袱最重的国家，因此，对于城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。
根据垃圾来源的不同，城市垃圾可分为工业垃圾、建筑垃圾和生活垃圾，其中，生活垃圾是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物。在我国，目前已有的生活垃圾处理方法大致分为以下四类：(一)早期的填埋工艺：寻找垃圾场，对垃圾进行深埋，其弊端是大量占据土地，且垃圾分解产生的有毒物在地层渗透，影响周边的土地质量；(二)近期的垃圾焚烧工艺，在一定程度上缓解了土地污染，但焚烧垃圾所产生的大量有毒有害气体却又造成了大气污染；(三)目前推行的垃圾堆肥工艺：将垃圾仔细分选，收集其中的纸质、布料、食物残渣等有机物，再经发酵转变成垃圾肥料以供农业生产使用；(四)正在研究的垃圾衍生燃料技术，虽然该技术已在日、德、美等发达国家得到了产业化应用，但由 于我国目前尚不具备规范的垃圾分类收集体系，所以国外对于组分稳定的分类垃圾的燃料制作技术无法适用于我国的高湿混合垃圾，因此，应当针对我国的垃圾回收现状，设计研发适合我国国情的垃圾资源化处理方法。
捣固焦炉是煤的焦化工艺中使用的大型化设备，其占地面积广，投资基建费用大。煤焦化是以煤为原料经高温干馏生产焦炭，同时获得煤气、煤焦油并回收其它化工产品的一种煤转化工艺，其焦炭产品主要是冶金焦或化工焦。由于工业上对这类焦炭的品质要求很高，使得生产冶金焦或化工焦所采用的煤原料主要是焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤、瘦煤、贫瘦煤等煤种，属于中变质烟煤，但是近年来煤炭资源的短缺，特别是用于焦化工业的中高品质煤原料的减少，使得焦化行业的原料成本与日俱增，加之近几年钢铁、冶金等大量需要冶金焦或化工焦的行业的衰退，导致焦炭产品的需求量减少、价格下滑，从而迫使焦化厂急剧缩减焦炭产量，由此带来的后果是捣固焦炉停止运行，而一旦焦炉停用便会报废，那么为了保护斥巨资投建的捣固焦炉设备，就不得不在最低程度内维持焦炉的运行，这样不仅降低了捣固焦炉的利用度，还会造成焦化行业的产能过剩。因此，如何拯救濒临负增长的焦化产业，提高捣固焦炉的利用度，解决焦化行业产能过剩的问题已成为当前遏制焦化行业发展的瓶颈。
综上所述，在目前的形势下如何能够将捣固焦炉应用于垃圾的资源化开发利用领域，以使上述两方面的问题都得以迎刃而解，是困扰本领域技术人员的一个技术难题。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于克服现有技术无法对我国的高湿混合垃圾 进行资源化利用的缺陷及现有的捣固焦炉利用度低的问题，进而提供一种适用于捣固焦炉的垃圾成型料。
为此，本发明实现上述目的的技术方案为：
一种适用于捣固焦炉的垃圾成型料，包括，
垃圾颗粒和助剂；
所述助剂为中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、有机粘结剂或有机粘结剂与低阶煤的混合物，所述有机粘结剂在850℃隔绝空气条件下的干馏失重小于50％。
所述垃圾颗粒的加入量为所述垃圾成型料质量的10-70wt％。
所述垃圾颗粒的加入量为所述垃圾成型料质量的30-50wt％。
所述垃圾颗粒是由可燃垃圾和/或可堆肥垃圾经干燥、粉碎并在5-40mpa下压制而成；
所述垃圾颗粒的含水率为13-17wt％、密度为1.0-1.2g/cm3。
所述有机粘结剂为塔底油、重质油、渣油或沥青质中的一种或多种；
所述沥青质为软化点不小于120℃的煤沥青或石油沥青。
所述助剂为中阶煤与低阶煤按质量比(5-8):(2-5)所形成的混合物。
所述助剂为中阶煤与低阶煤按质量比7:3所形成的混合物。
所述助剂为所述有机粘结剂与低阶煤按质量比(3-5):(5-7)所形成的混合物。
所述助剂为所述有机粘结剂与低阶煤按质量比4:6所形成的混合物。
所述低阶煤的g值小于50、挥发分含量大于40％；
所述垃圾成型料为长方体，所述垃圾颗粒嵌设于所述长方体的内部和 表面。
本发明所述的垃圾成型料中的垃圾颗粒可以是任意形状的，其体积以不超过25cm3为宜。
本发明的上述技术方案具有如下优点：
1、本发明提供的适用于捣固焦炉的垃圾成型料，充分利用高温干馏能使可燃垃圾、可堆肥垃圾中的有机物转换成油气、且残余物可用作化工焦的特性，通过采用中阶煤、中阶煤与低阶煤的混合物、在850℃隔绝空气条件下干馏失重小于50％的有机粘结剂或该有机粘结剂与低阶煤的混合物作为助剂，利用上述助剂的粘结性将垃圾颗粒粘结成型，一方面可使垃圾原料能够推入捣固焦炉中进行高温干馏，另一方面还使得垃圾干馏后的固体产物不易粉化，易于捣固焦炉的推焦，更重要的是上述助剂与垃圾颗粒混合后，助剂中的有效成分可促进垃圾中的高分子聚合物在高温下的降解，从而有助于提高垃圾的油气产量，使油气总量增产10％以上。并且在粘结成型的过程中，通过一定的压力可使助剂包覆于垃圾颗粒的外部，使得垃圾颗粒在高温干馏过程中产生的液体能够渗入至上述助剂中，这样有助于提高垃圾所产的焦炭的质量。综上可知，本发明的垃圾成型料不仅能够降低油气和焦炭产品的原料成本，还可有效实现垃圾的资源化利用，使得本发明的成型料既有可观的经济效益又有一定的社会效益。由此，本发明的垃圾成型料不仅克服了现有技术无法对我国的高湿混合垃圾进行资源化利用的缺陷，还有效解决了现有的捣固焦炉利用度低、焦化行业产能过剩的问题。
2、本发明提供的适用于捣固焦炉的垃圾成型料，优选助剂中包含软化 点不小于120℃的煤沥青或石油沥青，如此可提高垃圾原料干馏后的固体产物—焦炭的品质，使得焦炭中的挥发分不大于3-4％，从而可用于发电、造气以及其它化工目的。
具体实施方式
下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明所述垃圾成型料中的低阶煤成分适用于所有的低阶煤煤种或其混合物、中阶煤适用于所有的中阶煤煤种或其混合物。为便于说明，下述实施例中的低阶煤以次烟煤或褐煤为例，中阶煤的煤原料以1/3焦煤或肥煤为例。为便于比较和说明，以下实施例中，wt％表示质量百分含量，成型料的质量＝(垃圾颗粒的质量×85％+助剂的质量×90％)，“kg/t成型料”指每吨成型料得到的产品的千克数，“nm3/t成型料”指每吨成型料得到的粗煤气的体积换算成25℃、1个标准大气压下的立方米数。
实施例1
(1)将可燃垃圾干燥至含水率为15wt％，粉碎并于5mpa下压制成垃圾颗粒，其密度为1.0g/cm3、体积为25cm3；
(2)将质量比为3:7的垃圾颗粒与1/3焦煤混合形成混合料，采用捣固设备对混合料进行捣固成型，制得长方体状的垃圾成型料，在其内部和表面均嵌设有垃圾颗粒，使得每一个垃圾颗粒的外部均包覆有1/3焦煤；
(3)将所述垃圾成型料推入捣固焦炉中进行焦化处理，控制焦化温度为850℃，焦化时间为16小时，收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯，同时得到副产品焦炭。
本实施例得到的粗煤气的量为415nm3/t成型料、焦油的量为58kg/t成型料、粗苯的量为14kg/t成型料、焦炭的量为650kg/t成型料，以质量计，焦炭中的固体碳含量不小于80％、挥发分含量不大于4％，焦炭筛分后粒径在40mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的50％，粒径在25mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的60％。
实施例2
(1)将可燃垃圾干燥至含水率为13wt％，粉碎并于22.5mpa下压制成垃圾颗粒，其密度为1.1g/cm3、体积为25cm3；
(2)将质量比为4:6的垃圾颗粒与助剂混合形成混合料，采用捣固设备对混合料进行捣固成型，制得长方体状的垃圾成型料，在其内部和表面均嵌设有垃圾颗粒，使得每一个垃圾颗粒的外部均包覆有所述助剂；
其中，所述助剂为肥煤与次烟煤按质量比7:3混合所形成的混合物，所述次烟煤的g值为45、挥发分含量大于40％；
(3)将所述垃圾成型料推入捣固焦炉中进行焦化处理，控制焦化温度为850℃，焦化时间为18小时，收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯，同时得到副产品焦炭。
本实施例得到的粗煤气的量为420nm3/t成型料、焦油的量为62kg/t成型料、粗苯的量为15kg/t成型料、焦炭的量为640kg/t成型料，以质量计，焦炭中的固体碳含量不小于80％、挥发分含量不大于5％，焦炭筛分后粒 径在40mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的75％，粒径在25mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的90％。
实施例3
(1)将可堆肥垃圾干燥至含水率为17wt％，粉碎并于40mpa下压制成垃圾颗粒，其密度为1.1g/cm3、体积为25cm3；
(2)将质量比为1:1的垃圾颗粒与有机粘结剂混合形成混合料，采用捣固设备对混合料进行捣固成型，制得长方体状的垃圾成型料，在其内部和表面均嵌设有垃圾颗粒，使得每一个垃圾颗粒的外部均包覆有所述有机粘结剂；
其中，所述有机粘结剂为在850℃隔绝空气条件下的干馏失重为40％的渣油；
(3)将所述垃圾成型料推入捣固焦炉中进行焦化处理，控制焦化温度为850℃，焦化时间为16小时，收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯，同时得到副产品焦炭。
本实施例得到的粗煤气的量为480nm3/t成型料、焦油的量为70kg/t成型料、粗苯的量为16kg/t成型料、焦炭的量为620kg/t成型料，以质量计，焦炭中的固体碳含量不小于80％、挥发分含量不大于5％，焦炭筛分后粒径在40mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的75％，粒径在25mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的90％。
实施例4
(1)将可燃垃圾干燥至含水率为16wt％，粉碎并于10mpa下压制成垃圾颗粒，其密度为1.2g/cm3、体积为25cm3；
(2)将质量比为45:55的垃圾颗粒与助剂混合形成混合料，采用捣固设备对混合料进行捣固成型，制得长方体状的垃圾成型料，在其内部和表面均嵌设有垃圾颗粒，使得每一个垃圾颗粒的外部均包覆有所述助剂；
其中，所述助剂为有机粘结剂与次烟煤按质量比4:6混合所形成的混合物，所述次烟煤的g值为40、挥发分含量为45％，所述有机粘结剂为在850℃隔绝空气条件下的干馏失重为45％的煤沥青，其软化点为120℃；
(3)将所述垃圾成型料推入捣固焦炉中进行焦化处理，控制焦化温度为850℃，焦化时间为20小时，收集溢出的粗煤气、焦油和粗苯，同时得到副产品焦炭。
本实施例得到的粗煤气的量为450nm3/t成型料、焦油的量为70kg/t成型料、粗苯的量为16kg/t成型料、焦炭的量为635kg/t成型料，以质量计，焦炭中的固体碳含量不小于80％、挥发分含量不大于5％，焦炭筛分后粒径在40mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的60％，粒径在25mm以上的颗粒总质量为焦炭总质量的80％。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。