本发明涉及一种煤质机制炭制备方法，属于机制炭技术领域。
背景技术：
一直以来，能源问题都被世界各国所重视，我国是能源消费大国，2015年是十二五收官之年，全年煤炭消费量占能源消费总量的64.0%，清洁能源消费量占能源消费总量的17.9%，其他能源占18.1%。从能源消费量可以看出煤炭是主要的能源，其中煤是主要的长期时间内难以改变的能源结构，并且大部分都是使用优质煤，导致煤的利用率不高，严重浪费资源。据统计，每燃烧1t标准煤排放二氧化碳约26kg，二氧化硫约24kg，排放氮氧化物约7kg。排放的这些物质不仅危害人类身体健康，而且对自然环境及人类生存构成威胁。再者木炭的消耗势必会导致打量的树木被砍伐，引起水土流失，沙漠化等环境问题，这种主流能源消费严重影响环境，破环了人与自然的和谐发展。
针对资源环境存在的问题，我国提出加快建设资源节约型，环境友好型社会，推动形成绿色发展方式，全面节约和高效利用资源，加大环境保护。生物质炭的应用深受青睐，生物质炭具有环保好，简单直燃，变废为宝，资源利用率高等优点，能够缓解资源紧张及树木被大量砍伐破坏的局面。机制炭又名人造炭、再生炭、无烟清洁炭，是以木质碎料挤压加工成的炭质棒状物。公开号CN104150463A用中药残渣制备机制炭，公开号CN105400529A用山核桃壳制备机制炭，公开号CN1888031A用竹子或竹子肥料制备机制炭，制备的这些机制炭虽然环保，但原料来源有限，产量少，不足以产业化。
如何寻求一种原料来源广泛，成本低，产量大，便于产业化，工业化的机制炭值得人们去研究，基于上述问题，本发明出一种煤质机制炭及其制备方法。将低价值的褐煤作为原料制备机制炭，能够节约和高效利用煤炭资源，变废为宝。褐煤储量约占全国煤炭储量的13%，来源广泛。用褐煤制备机制炭，工艺简单，成本低，成型后坚实牢固，燃烧性能好，易点燃，燃烧过程中不会断裂粉碎，燃烧彻底，燃烧灰分可以作为肥料供农作物生长，结构合理，投资小，产品成品率和生产效率高，价格低廉。具有良好的经济和生态环境效益，该方法具备工业化推广与应用。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种煤质机制炭制备方法。该方法制备得到的煤质机制炭价格低廉，环保和燃烧性能好。本发明通过以下技术方案实现。
一种煤质机制炭制备方法，包括以下具体步骤：
（1）分别将褐煤和生物质炭破碎成0.1～2mm的褐煤颗粒和生物质炭颗粒；
（2）将步骤（1）中的0.1～2mm褐煤颗粒在600～800℃隔绝空气炭化4～8h，冷却至室温后得到炭化物；
（3）将步骤（2）得到的炭化物、步骤（1）得到的生物质炭颗粒和粘结剂按照质量比为60～95：0～35：2～5混合均匀，再加水搅拌均匀得到混合物料，混合物料中含水控制为混合物料质量的10～15%；
（4）将步骤（3）得到的混合物料在压力为0.5～1MPa下压制成型，在100～200℃下烘干即得煤质机制炭。
所述步骤（1）中的生物质炭为松子壳炭、椰子壳炭、甘蔗渣炭或秸秆炭。
所述步骤（3）中粘结剂由40wt%腐植酸钠、45wt%工业淀粉、5wt%水玻璃和10wt%膨润土混合配置而成。
本发明的有益效果是：本发明煤质机制炭完全不同于传统的碳质机制炭，采用了价格十分低廉的褐煤和生物质炭为原料，褐煤的比例达到60-95%，大大降低了产品的生产成本，原料来源十分广泛，工艺操作简单，且燃烧时间长，平均每200g煤质机制炭燃烧的时间长达3小时，并且能够充分燃尽，也提高了廉价褐煤的碳资源利用率，对环境无污染，是一种价格低廉、性能优良的生态机制炭。
附图说明
图1是本发明实施例1制备得到的煤质机制炭的实物图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例1
该煤质机制炭制备方法，包括以下具体步骤：
（1）分别将褐煤和生物质炭破碎成0.1～0.5mm的褐煤颗粒和生物质炭颗粒；
（2）将步骤（1）中的0.1～0.5mm褐煤颗粒在700℃隔绝空气炭化6h，冷却至室温后得到炭化物；
（3）将步骤（2）得到的炭化物、步骤（1）得到的生物质炭颗粒和粘结剂按照质量比为80：18：2混合均匀，再加水搅拌均匀得到混合物料，混合物料中含水控制为混合物料质量的10%；其中生物质炭为松子壳炭；粘结剂由40wt%腐植酸钠、45wt%工业淀粉、5wt%水玻璃（浓度为400g/L）和10wt%膨润土混合配置而成
（4）将步骤（3）得到的混合物料在压力为0.5MPa下压制成型，在150℃下烘干即得煤质机制炭。
制备得到的煤质机制炭实物图如图1所示，利用炭分析仪和气体吸附仪进行分析，煤质机制炭中固定碳≥83.7%、灰分4.38%，比表面积达到119.55m2/g。
实施例2
该煤质机制炭制备方法，包括以下具体步骤：
（1）分别将褐煤和生物质炭破碎成0.5～1mm的褐煤颗粒和生物质炭颗粒；
（2）将步骤（1）中的0.5～1mm褐煤颗粒在800℃隔绝空气炭化4h，冷却至室温后得到炭化物；
（3）将步骤（2）得到的炭化物、步骤（1）得到的生物质炭颗粒和粘结剂按照质量比为95：0：5混合均匀，再加水搅拌均匀得到混合物料，混合物料中含水控制为混合物料质量的15%；其中生物质炭为秸秆炭；粘结剂由40wt%腐植酸钠、45wt%工业淀粉、5wt%水玻璃（浓度为600g/L）和10wt%膨润土混合配置而成
（4）将步骤（3）得到的混合物料在压力为1MPa下压制成型，在100℃下烘干即得煤质机制炭。
利用炭分析仪和气体吸附仪进行分析，煤质机制炭中固定碳80.8%、灰分4.93%，比表面积98.56m2/g。
实施例3
该煤质机制炭制备方法，包括以下具体步骤：
（1）分别将褐煤和生物质炭破碎成1～2mm的褐煤颗粒和生物质炭颗粒；
（2）将步骤（1）中的1～2mm褐煤颗粒在600℃隔绝空气炭化8h，冷却至室温后得到炭化物；
（3）将步骤（2）得到的炭化物、步骤（1）得到的生物质炭颗粒和粘结剂按照质量比为60：35：5混合均匀，再加水搅拌均匀得到混合物料，混合物料中含水控制为混合物料质量的10%；其中生物质炭为甘蔗渣炭；粘结剂由40wt%腐植酸钠、45wt%工业淀粉、5wt%水玻璃（浓度为700g/L）和10wt%膨润土混合配置而成
（4）将步骤（3）得到的混合物料在压力为0.5MPa下压制成型，在200℃下烘干即得煤质机制炭。
利用炭分析仪和气体吸附仪进行分析，煤质机制炭中固定碳85.4%、灰分4.68%，比表面积128.98m2/g，具体BJH检测结果表如表1所示。
表1 机制炭样品的BJH检测结果表
。
实施例4
该煤质机制炭制备方法，包括以下具体步骤：
（1）分别将褐煤和生物质炭破碎成1～1.5mm的褐煤颗粒和生物质炭颗粒；
（2）将步骤（1）中的1～1.5mm褐煤颗粒在700℃隔绝空气炭化8h，冷却至室温后得到炭化物；
（3）将步骤（2）得到的炭化物、步骤（1）得到的生物质炭颗粒和粘结剂按照质量比为76：20：4混合均匀，再加水搅拌均匀得到混合物料，混合物料中含水控制为混合物料质量的12%；其中生物质炭为椰子壳炭；粘结剂由40wt%腐植酸钠、45wt%工业淀粉、5wt%水玻璃（浓度为500g/L）和10wt%膨润土混合配置而成
（4）将步骤（3）得到的混合物料在压力为0.8MPa下压制成型，在150℃下烘干即得煤质机制炭。
利用炭分析仪和气体吸附仪进行分析，煤质机制炭中固定碳88.7%、灰分4.76%，比表面积116.59m2/g。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。