褐煤球团的成型方法
【专利摘要】本发明提供了褐煤球团的成型方法。该成型方法包括以下步骤：将片碱、腐殖酸褐煤和水加入褐煤粉中，搅拌均匀，形成混合物；将混合物静置，冷却至室温；将冷却后的混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团。片碱与褐煤粉的质量比范围为3?10:100；腐殖酸褐煤与褐煤粉的质量比范围为8?20:100；水与褐煤粉的质量比范围为10?25:100。本发明提供的褐煤球团的成型方法不仅操作简便而且成本低廉，制备出的褐煤球团强度好，而且便于储存、运输和使用，容易工业化应用。
【专利说明】
褐煤球团的成型方法
技术领域
[0001]本发明属于煤炭成型技术研究领域，具体涉及褐煤球团的成型方法。
【背景技术】
[0002]褐煤的单位热值低、孔隙发达、水分高、挥发分高、冷强度和热强度都很低，因此成型难度较大。针对褐煤成型，目前已公开了多种成型方法。大部分现有技术的应用效果都不太好，要么是成本太高，要么是制备的工艺太复杂，不适合大规模推广应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种操作简便、成本低廉的褐煤球团的成型方法。
[0004]本发明提供的褐煤球团的成型方法，包括以下步骤:
[0005]步骤1:将片碱、腐殖酸褐煤和水加入褐煤粉中，搅拌均匀，形成混合物；
[0006]所述片碱与所述褐煤粉的质量比范围为3-10:100;所述腐殖酸褐煤与所述褐煤粉的质量比范围为8-20:100;所述水与所述褐煤粉的质量比范围为10-25:100;
[0007]步骤2，将步骤I得到的混合物静置，冷却至室温；
[0008]步骤3，将步骤2中冷却后的混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团。
[0009]进一步地，所述成型方法还包括步骤A:在形成混合物前将褐煤破碎成褐煤粉。
[0010]进一步地，所述成型方法还包括步骤B:制得褐煤球团后对褐煤球团进行干燥，至水分质量含量<15%。
[0011]进一步地，所述褐煤粉的颗粒尺寸<3_。
[0012]进一步地，所述步骤I中的搅拌时间为10-20分钟。
[0013 ] 进一步地，所述步骤2中静置的时间为0.5-lh。
[0014]进一步地，所述步骤3中成型设备的压力为ll_15MPa。
[0015]进一步地，所述步骤B的干燥条件为在60-800C的烘箱中烘3_8h。
[0016]此外，所述步骤B的干燥条件还可为在20-35°C的温度下晾24-48h。
[0017]本发明提供的褐煤球团的成型方法不仅操作简便而且成本低廉，制备出的褐煤球团强度好，而且便于储存、运输和使用，容易工业化应用。
【具体实施方式】
[0018]下面具体说明本发明的实施例，以更明晰地阐述本发明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的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。
[0019]本发明提供的褐煤球团的成型方法，包括以下步骤:
[0020]步骤1:将片碱、腐殖酸褐煤和水加入褐煤粉中，搅拌均匀，形成混合物；
[0021]所述片碱与褐煤粉的质量比范围为3-10:100;所述腐殖酸褐煤与褐煤粉的质量比范围为8-20:100;所述水与褐煤粉的质量比范围为10-25:100;
[0022]步骤2，将步骤I得到的混合物静置，冷却至室温；
[0023]步骤3，将步骤2中冷却后的混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团。
[0024]腐殖酸褐煤是腐殖酸含量比较多的褐煤，本发明中的腐殖酸褐煤指有机质含量大于50wt%的褐煤。片碱、水、腐殖酸褐煤会发生反应，生成腐殖酸钠，腐殖酸钠具有粘性，是制备型煤常用的粘结剂。该反应的残渣主要为褐煤，直接就可用于制备褐煤球团，省去了处理残渣的步骤，简化了工艺流程，节约了成本。发明人经过大量的实验发现，片碱与褐煤粉的质量比范围为3-10:100、腐殖酸褐煤与褐煤粉的质量比范围为8-20:100、水与褐煤粉的质量比范围为10-25:100时，粘结效果好，制得的褐煤球团强度高。冷压成型工艺简单，本发明采用此种方式制备褐煤球团。片碱、水、腐殖酸褐煤反应会放热，制得的混合物有一定温度，因此在成型前需要将混合物冷却至室温。
[0025]本发明中所用的原料来源广泛，因此价格低廉。
[0026]进一步地，所述成型方法还包括步骤A:在形成混合物前将褐煤破碎成褐煤粉。
[0027]本发明中，褐煤粉的来源并不需要特别限定，可以是任何情况下产生的褐煤粉。褐煤成型难度大，破碎成煤粉后，颗粒尺寸变小，比表面积变大，容易成型。
[0028]进一步地，所述成型方法还可包括步骤B:制得褐煤球团后对褐煤球团进行干燥，至水分质量含量<15%。
[0029]煤的水分含量越高其燃烧发热量越低，而且不利于储存及运输。按照本发明提供的成型方法制备的褐煤球团不经过干燥也能储存、运输及使用。但发明人经过大量的实验发现，本发明制备的褐煤球团的水分质量含量< 15 %时，在储存、运输和使用的时候更不容易破碎。
[°03°]进一步地，所述褐煤粉的颗粒尺寸<3mm。
[0031]本发明中，褐煤粉的颗粒尺寸并不需要特别限定。但发明人经过大量的实验发现，当褐煤粉的颗粒尺寸<3mm时，制得的褐煤球团强度更好。
[0032]进一步地，所述步骤I中的搅拌时间为10-20分钟。
[0033]本发明中，片碱、腐殖酸钠褐煤、水和褐煤粉的搅拌时间并不需要特别限定。发明人经过大量实验发现，搅拌时间为10-20分钟时就能将原料搅拌均匀了。
[0034]进一步地，所述步骤2中静置的时间为0.5-lh。
[0035]本发明中，静置的时间并不需要特别限定。发明人经过大量的实验发现，0.5-lh后混合物就可以冷却至室温了。
[0036]进一步地，所述步骤3中成型设备的压力为ll_15MPa。
[0037]本发明中，成型设备的压力并不需要特别限定。发明人经过大量的实验发现，压力小于I IMPa时，制得的褐煤球团强度不好，而压力大于15MPa时，对设备不利。
[0038]进一步地，所述步骤B的干燥条件为在60-80V的烘箱中烘3_8h。
[0039]此外，所述步骤B的干燥条件还可为在20_35°C的温度下晾24_48h。
[0040]本发明中，褐煤球团的干燥条件并不特别限定。发明人经过大量实验发现，在60-80 0C的烘箱中烘3-8h，或在20-35°C的温度下置于室外晾24_48h，褐煤球团的水分质量含量就能彡15%。
[0041]本发明的褐煤球团的质量主要通过其抗摔强度和抗压强度来评价。抗摔强度是褐煤球团在规定条件下跌落而受冲击力时的耐破碎性能;抗压强度是指褐煤球团抗挤压和冲击的能力。抗摔强度的测试要点为:取煤样10个称重，装在箱底可以打开的箱子里，在离地
2.0m高处打开箱底，让煤样自由跌落到12mm厚的钢板上，反复跌落三次后，用筛子筛分，取〉13mm的重量百分数作为煤样的抗摔强度指标。本发明中褐煤球团的抗压强度的测定方法为:将褐煤球团置于型号为LDS-Yl OA球团压力试验机上，在压力试验机施载速度为I Omm/min的条件下进行测试。
[0042]本发明中褐煤球团的水分质量含量测定方法为:取一定量的褐煤球团，于105-110°C烘干至恒定，然后置于干燥器中冷却，根据烘干后褐煤球团的质量损失计算水分的含量。
[0043]实施例1
[0044]首先，准备原料。将褐煤破碎至最大颗粒尺寸为3mm的褐煤粉。
[0045]按以下重量份分别称取片碱、腐殖酸褐煤、水和褐煤粉:
[0046]片碱3份、腐殖酸褐煤8份、水10份、褐煤份100份。
[0047]然后，将片碱、腐殖酸褐煤、水加入褐煤粉中，搅拌10分钟，制备混合物。将制得的混合物静置30分钟。静置后，将混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团，成型压力为llMPa。将制得的褐煤球团放入温度为60°C的烘箱烘8h。最后，测试褐煤球团的抗摔强度、抗压强度和水分质量含量。
[0048]褐煤球团的抗摔强度为78%，抗压强度为212N，水分质量含量为10%。
[0049]实施例2
[0050]首先，准备原料。将褐煤破碎至最大颗粒尺寸为Imm的褐煤粉。
[0051]按以下重量份分别称取片碱、腐殖酸褐煤、水和褐煤粉:
[0052]片碱10份、腐殖酸褐煤20份、水25份、褐煤份100份。
[0053]然后，将片碱、腐殖酸褐煤、水加入褐煤粉中，搅拌20分钟，制备混合物。将制得的混合物静置I分钟。静置后，将混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团，成型压力为15MPa。将制得的褐煤球团放入温度为80°C的烘箱烘3h。最后，测试褐煤球团的抗摔强度、抗压强度和水分质量含量。
[0054]褐煤球团的抗摔强度为85%，抗压强度为274N，水分质量含量为12%。
[0055]实施例3
[0056]首先，准备原料。将褐煤破碎后过100目筛，取过筛褐煤粉备用。
[0057]按以下重量份分别称取片碱、腐殖酸褐煤、水和褐煤粉:
[0058]片碱8份、腐殖酸褐煤15份、水20份、褐煤份100份。
[0059]然后，将片碱、腐殖酸褐煤、水加入褐煤粉中，搅拌15分钟，制备混合物。将制得的混合物静置30分钟。静置后，将混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团，成型压力为14MPa。将制得的褐煤球团在20°C的温度下晾48h。最后，测试褐煤球团的抗摔强度、抗压强度和水分质量含量。
[0060]褐煤球团的抗摔强度为83%，抗压强度为220N，水分质量含量为11%。
[0061 ] 实施例4
[0062]首先，准备原料。将褐煤破碎后过100目筛，取过筛褐煤粉备用。
[0063]按以下重量份分别称取片碱、腐殖酸褐煤、水和褐煤粉:
[0064]片碱5份、腐殖酸褐煤18份、水15份、褐煤份100份。
[0065]然后，将片碱、腐殖酸褐煤、水加入褐煤粉中，搅拌13分钟，制备混合物。将制得的混合物静置45分钟。静置后，将混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团，成型压力为12MPa。将制得的褐煤球团在在35°C的温度下晾24h。最后，测试褐煤球团的抗摔强度、抗压强度和水分质量含量。
[0066]褐煤球团的抗摔强度为84%，抗压强度为256N，水分质量含量为12%。
[0067]本发明所列举的实施例制备出的褐煤球团的抗摔强度均大于75%，抗压强度均大于200N，水分质量含量均小于15%。由此可见，本发明提供的褐煤球团的成型方法效果好，制备出的褐煤球团便于运输、储存和燃烧使用。
[0068]综上，本发明提供的褐煤球团的成型方法不仅操作简便而且成本低廉，制备出的褐煤球团强度好，而且便于储存、运输和使用，容易工业化应用。
[0069]再次说明，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种褐煤球团的成型方法，包括以下步骤: 步骤1:将片碱、腐殖酸褐煤和水加入褐煤粉中，搅拌均匀，形成混合物； 所述片碱与所述褐煤粉的质量比范围为3-10:100;所述腐殖酸褐煤与所述褐煤粉的质量比范围为8-20:100;所述水与所述褐煤粉的质量比范围为10-25:100; 步骤2，将步骤I得到的混合物静置，冷却至室温； 步骤3，将步骤2中冷却后的混合物放入成型设备中冷压成型，制得褐煤球团。2.根据权利要求1所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤I前包括步骤A:将褐煤破碎成褐煤粉。3.根据权利要求1所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤3后包括步骤B:对褐煤球团进行干燥，至水分质量含量<15%。4.根据权利要求1所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述褐煤粉的颗粒尺寸<3mm ο5.根据权利要求1所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤I中的搅拌时间为10-20分钟。6.根据权利要求1所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤2中静置的时间为0.5-lh。7.根据权利要求1所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤3中成型设备的压力为ll_15MPa。8.根据权利要求3所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤B的干燥条件为:在60-80 0C的烘箱中烘3-8h。9.根据权利要求3所述的褐煤球团的成型方法，其特征在于，所述步骤B的干燥条件为:在20-35°C的温度下晾24-48h。
【文档编号】C10L5/06GK106047432SQ201610374561
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】夏碧华, 邓鑫, 薛逊, 吴道洪
【申请人】北京神雾环境能源科技集团股份有限公司