本发明公开了一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂的制备方法，属于助燃剂技术领域。
背景技术：
能源是国民经济建设的物质基础。我国的一次能源以煤炭为主，煤炭占一次能源消费的70%左右。由于燃烧技术落后，燃烧不完全，燃烧效率低等原因，等级不高的劣质煤未被利用或利用很少而被浪费，能源浪费问题比较严重。煤炭在燃烧过程中产生的主要污染物有：二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮、粉尘等。造成了空气污染，也是形成雾霾的主要因素。因此，提高煤炭的燃烧效率，减少污染物的排放，实现煤洁净高效燃烧，不仅具有较高的经济效益，同时也具有重大的社会意义。
煤炭燃烧是一个复杂的氧化过程，一般可以分为挥发逸出、燃烧和炭粒的着火燃烧。燃烧促进剂能降低煤炭燃烧的表观活化能，降低煤炭的着火点和加快煤炭燃烧速率；能加速煤炭热解过程中各种结合健的断裂，提高煤炭挥发分的析出速度。在煤炭燃烧促进剂中加入脱硫剂可以使煤炭在燃烧过程中减少二氧化硫的排放；在煤炭燃烧促进剂中加入降尘剂可以使煤炭在燃烧过程中减少粉尘的排放，所以说在煤炭燃烧过程中添加燃烧促进剂不仅能提高煤炭的燃烧效率，同时也减少煤炭燃烧过程污染物的排放。但是，现有的工业、民用煤炭助燃剂仅侧重助燃效果，单一从供氧角度考虑，持续时间短，瞬间作用强，煤炭中的可燃物质不能充分燃烧，不能起到节煤效果，且烟气中的有害物质排放超标；有的助燃剂克服了传统的煤炭助燃剂瞬间释放氧气的弊端，燃烧中的煤炭能得到充分的裂解、燃烧，充分释放能量，减少有害气体排放量，但其本身对锅炉受热面的除焦脱垢效果不明显，仍有热效率的损失。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统的助燃剂对锅炉受热面有一定腐蚀性，降低锅炉使用寿命，持续时间短，瞬间作用强，不能使煤炭充分燃烧，烟气中的硫含量和粉尘含量多，造成环境污染的缺陷，提供了一种选用煤矸石粉末中金属氧化物与氯酸钾和高猛酸钾复配，包覆至酚醛树脂中，由于酚醛树脂具有耐高温特性，使包覆的氯酸钾及金属氧化物分解产生氧气，增大酚醛树脂体积，使煤炭颗粒蓬松，增加煤炭与氧气接触面积，同时在酚醛树脂炭化后将热解的助燃氧气释放，增强煤炭燃烧效率，提高助燃作用时间的方法。本发明将干净的废弃煤矸石粉碎得球磨粉末，并与去离子水搅拌混合，过滤干燥、研磨得除杂煤矸石粉末，与氯酸钾、高锰酸钾等球磨干燥后与六次甲基四胺和酚醛树脂混合，浇注至聚四氟乙烯模具中，干燥球磨后即可得到持久无腐蚀型煤炭助燃剂。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）选取废弃煤矸石，将其洗净并破碎至粒径为1cm的煤矸石碎块，随后将煤矸石碎块置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，随后过120～130目筛，收集得球磨粉末；
（2）按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声振荡处理10～15min，随后在550～600r/min下搅拌混合45～60min，过滤并收集滤饼，在75～85℃下干燥6～8h，碾磨制备得除杂煤矸石粉末；
（3）按重量份数计，分别称量15～20份氯酸钾、5～10份高锰酸钾、45～50份上述制备的除杂煤矸石粉末和15～20份无水乙醇置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，待球磨完成后，在65～70℃下干燥2～3h，随后过200目筛，收集得混合球磨粉末；
（4）按重量份数计，分别称量15～20份上述制备的混合球磨粉末、3～5份六次甲基四胺和45～50份酚醛树脂2127置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至聚四氟乙烯模具中，在140～150℃下干燥固化2～3h，待固化完成后，脱模并收集固化混合树脂，将其置于球磨罐中，球磨并过60～70目筛，收集球磨颗粒即可制备得一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂。
本发明的应用方法是：在原煤含水量超过12%时，将本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂直接掺和在原煤中，控制助燃剂添加量与燃煤比例为5：1000～15：1000，利用搅拌机充分搅拌均匀后添加至锅炉中即可。经检测，本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂节煤效率为20%～30%，热量增加了15～35%，炉渣含量减少了5～15%，同时增加了燃烧时间，降低了烟气中的硫含量和粉尘含量，对使用者无危害作用。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明所得的一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂，添加后节省煤炭明显，热量可增加15～35%，尤其对低热值的煤炭燃烧促进效果更明显；
（2）本发明所得的一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂，能够大幅降低烟气中的硫含量和粉尘的含量，硫含量可降低50～80%，粉尘含量可降低50～80%之间；
（3）本发明所得的一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂，制备工艺简单，生产成本低，易于工业化生产。
具体实施方式
选取废弃煤矸石，将其洗净并破碎至粒径为1cm的煤矸石碎块，随后将煤矸石碎块置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，随后过120～130目筛，收集得球磨粉末；按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200～300W下超声振荡处理10～15min，随后在550～600r/min下搅拌混合45～60min，过滤并收集滤饼，在75～85℃下干燥6～8h，碾磨制备得除杂煤矸石粉末；按重量份数计，分别称量15～20份氯酸钾、5～10份高锰酸钾、45～50份上述制备的除杂煤矸石粉末和15～20份无水乙醇置于球磨罐中，在250～300r/min下球磨3～5h，待球磨完成后，在65～70℃下干燥2～3h，随后过200目筛，收集得混合球磨粉末；按重量份数计，分别称量15～20份上述制备的混合球磨粉末、3～5份六次甲基四胺和45～50份酚醛树脂2127置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至聚四氟乙烯模具中，在140～150℃下干燥固化2～3h，待固化完成后，脱模并收集固化混合树脂，将其置于球磨罐中，球磨并过60～70目筛，收集球磨颗粒即可制备得一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂。
实例1
选取废弃煤矸石，将其洗净并破碎至粒径为1cm的煤矸石碎块，随后将煤矸石碎块置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h，随后过120目筛，收集得球磨粉末；按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，在200W下超声振荡处理10min，随后在550r/min下搅拌混合45min，过滤并收集滤饼，在75℃下干燥6h，碾磨制备得除杂煤矸石粉末；按重量份数计，分别称量15份氯酸钾、5份高锰酸钾、45份上述制备的除杂煤矸石粉末和15份无水乙醇置于球磨罐中，在250r/min下球磨3h，待球磨完成后，在65℃下干燥2h，随后过200目筛，收集得混合球磨粉末；按重量份数计，分别称量15份上述制备的混合球磨粉末、3份六次甲基四胺和45份酚醛树脂2127置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至聚四氟乙烯模具中，在140℃下干燥固化2h，待固化完成后，脱模并收集固化混合树脂，将其置于球磨罐中，球磨并过60目筛，收集球磨颗粒即可制备得一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂。
在原煤含水量为12%时，将本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂直接掺和在原煤中，使用比例为5：1000，利用磨机或搅拌机充分搅拌均匀后即可使用。经检测，本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂节煤效率为20%，热量增加了15%，炉渣含量减少了5%，同时增加了燃烧时间，降低了烟气中的硫含量和粉尘含量，对使用者无危害作用。
实例2
选取废弃煤矸石，将其洗净并破碎至粒径为1cm的煤矸石碎块，随后将煤矸石碎块置于球磨罐中，在300r/min下球磨5h，随后过130目筛，收集得球磨粉末；按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，在300W下超声振荡处理15min，随后在600r/min下搅拌混合60min，过滤并收集滤饼，在85℃下干燥8h，碾磨制备得除杂煤矸石粉末；按重量份数计，分别称量20份氯酸钾、10份高锰酸钾、50份上述制备的除杂煤矸石粉末和20份无水乙醇置于球磨罐中，在300r/min下球磨5h，待球磨完成后，在70℃下干燥3h，随后过200目筛，收集得混合球磨粉末；按重量份数计，分别称量20份上述制备的混合球磨粉末、5份六次甲基四胺和50份酚醛树脂2127置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至聚四氟乙烯模具中，在150℃下干燥固化3h，待固化完成后，脱模并收集固化混合树脂，将其置于球磨罐中，球磨并过70目筛，收集球磨颗粒即可制备得一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂。
在原煤含水量为20%时，将本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂直接掺和在原煤中，使用比例为15：1000，利用磨机或搅拌机充分搅拌均匀后即可使用。经检测，本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂节煤效率为30%，热量增加了35%，炉渣含量减少了15%，同时增加了燃烧时间，降低了烟气中的硫含量和粉尘含量，对使用者无危害作用。
实例3
选取废弃煤矸石，将其洗净并破碎至粒径为1cm的煤矸石碎块，随后将煤矸石碎块置于球磨罐中，在275r/min下球磨4h，随后过125目筛，收集得球磨粉末；按质量比1:10，将球磨粉末与去离子水搅拌混合，在250W下超声振荡处理12.5min，随后在575r/min下搅拌混合52.5min，过滤并收集滤饼，在80℃下干燥7h，碾磨制备得除杂煤矸石粉末；按重量份数计，分别称量17.5份氯酸钾、7.5份高锰酸钾、47.5份上述制备的除杂煤矸石粉末和17.5份无水乙醇置于球磨罐中，在275r/min下球磨4h，待球磨完成后，在67.5℃下干燥2.5h，随后过200目筛，收集得混合球磨粉末；按重量份数计，分别称量17.5份上述制备的混合球磨粉末、4份六次甲基四胺和47.5份酚醛树脂2127置于烧杯中，搅拌混合并浇筑至聚四氟乙烯模具中，在145℃下干燥固化2.5h，待固化完成后，脱模并收集固化混合树脂，将其置于球磨罐中，球磨并过65目筛，收集球磨颗粒即可制备得一种持久无腐蚀型煤炭助燃剂。
在原煤含水量为16%时，将本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂直接掺和在原煤中，使用比例为10：1000，利用磨机或搅拌机充分搅拌均匀后即可使用。经检测，本发明所得的持久无腐蚀型煤炭助燃剂节煤效率为25%，热量增加了25%，炉渣含量减少了10%，同时增加了燃烧时间，降低了烟气中的硫含量和粉尘含量，对使用者无危害作用。