提高煤的经济价值及煤作为降尘材料的制作方法_4

文档序号:9917917阅读:来源:国知局
颗粒矿物离子交换或置换能力的改变(7)引起煤颗粒表面自由能的变化,
[0082]煤固体颗粒及煤中混合物在机械力作用下,引起煤颗粒及煤中混合物化学性质的变化,机械力与光,电,磁,热,辐射等形式的能量一样,也可以引起物质化学性质的变化,这种机械力诱发的物质的化学反应,称为机械力化学反应,对煤进行机械力可对煤进行破碎及研磨,对煤进行破碎及研磨可在煤矿生产现场,选煤厂,降尘煤生产工厂或实验室中实施,对煤使用机械力的设备有粗碎机,颚式破碎机,双肘板布莱克破碎机,单肘板颚式破碎机,旋回破碎机,对煤进一步破碎可使用的设备有,园锥破碎机,盘式旋回破碎机,Rhonda破碎机,辊式破碎机,冲击式破碎机,巴马克破碎机,滚筒破碎机,
[0083]对煤及煤中混合物进行磨细所使用设备有,在原煤磨的过程中,所用机械设备有,各种磨机,转筒磨机,棒磨机,球磨机,自磨机,振动磨机,离心式粉碎机,塔式磨机,搅拌磨,搅拌介质沉砂磨机,辊压机,悬辊式磨机,
[0084]对煤固体颗粒及煤中混合物施加光,电,磁,热,辐射等形式的能量,引起煤颗粒及煤中混合物化学性质的变化,引起煤颗粒及煤中混合物分子结构发生变化,引起煤颗粒及煤中混合物原子结构发生变化,引起煤颗粒及煤中混合物晶体结构发生变化,使变化后的煤颗粒及煤中混合物具有降尘性质,对煤固体颗粒施加光强度达到1cd以上光强度简称光强,国际单位是candela(坎德拉)简写Cd,对煤固体颗粒施加电强度达10V/m或10N/C以上,单位伏每米(V/m)或牛每库(N/C),对煤固体颗粒施加磁强度达1GS或1T以上磁感强度单位有高斯(GS),毫特(mT),特斯拉(T),煤固体颗粒施加热强度达10Kcal以上,或l(kw)以上、大卡(Kcal)、吨蒸发量(t)、瓦(w)、千瓦(kw),对煤固体颗粒施加辐射强度达10W/V以上,辐射力是指单位时间内物体单位表面积向半球空间所有方向发射出去的全部波长的辐射能的总量,它的常用单位是W/m2,对煤施加光强度的设备有,固态激光陀螺仪,高气压微波等离子体激励装置,对煤对煤施加电强度的设备有,增强悬浮性能液体施加电荷设备,对煤对煤施加磁强度的设备有,磁粉探伤机施加磁场强度的方法和周向磁化,对煤施加热强度的设备有,高周波加热设备,高周波是利用高频电磁场使物料内部分子间互相激烈碰撞产生高温,对煤施加辐射强度的设备有,改变X射线辐射的局部强度的设备,该设备包括带有多个可填充以铁磁流体的吸收室,X射线滤波器,吸收室,在X射线辐射方向上堆叠地布置。此外,X射线滤波器包括多个其内可存储铁磁流体的存储容器。
[0085]14.根据煤特性,改变煤矿物的表面性质,提高煤的发热量与煤的其它经济价值,通过煤矿物表面改性的方法及改性剂,降低煤的内在水分,降低煤的灰分,提高煤的挥发分,提高煤中碳原素含量,
[0086]在煤中添加碳,使碳原子与改性后的煤相结合提高煤的发热量,根据煤特性,改变煤矿物的表面性质,增强煤颗粒的磁性,电性,吸附性,增大煤的孔隙率与空隙体积,增强煤与煤产生煤尘之间的降尘效果,增强煤与某金属矿产生的矿尘之间的降尘效果,增强煤与某非金属矿产生的矿尘之间的降尘效果,增强煤与水泥生产过程中产生的粉尘之间的降尘效果,增强煤粉降解地球大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒,达到治理空气污染降尘作用更强,随着煤颗粒度的减小,则煤颗粒表面活性也随之提高,煤细化颗粒具有高表面活性是多方面的,有高化学反应性,高吸附能力,高凝聚性,研究煤细化颗粒的吸附性质,研究煤颗粒固体与固体两相界面上的吸附性质,煤颗粒固体称吸附剂,被吸附的其他固体颗粒称吸附质,吸附分为物理吸附和化学吸附,两者的本质区别是吸附质和吸附剂之间有无电子转移,研究煤颗粒的物理吸附与化学吸附,研究煤颗粒表面改性,使煤颗粒吸附力增强,研制煤颗粒表面改性剂,研究煤颗粒改性方法,研制煤颗粒改性装置,利用低能初级粒子,如,光子,电子,离子,与煤颗粒表面相互作用,产生散射或发射出次级粒子,通过分析射出粒子的能谱,质谱或光谱,可得到煤颗粒有关的表面信息,利用表面谱学分析技术,可以揭示煤颗粒表面的成分,离子价态和化学键等许多信息,用静态二次离子质谱与扫描探针方法相结合,探测煤粒子的吸附标本,利用聚醚型非离子分散剂,采用X光电子能借加氩离子刻蚀器,测量煤颗粒和添加剂作用前后表面特征原子价态和能量变化,并根据仪器的特征,推算表面上分散剂吸附膜的厚度,
[0087]煤矿物表面改性的方法有(I)表面包覆改性法,即借助粘附力,将改性剂(有机物或无机物)覆盖于煤矿物粒子的方法,用天然或合成橡胶处理作填料用的高岭土,云母,球土,或用酚醛树脂或呋喃树脂涂覆在煤颗粒表面,可提高煤的粘结性,许多无机氧化物或氢氧化物,如,T12,S12,Al (OH)2都有各自的零点PH值。通过控制溶液的PH值,吸附表面活性剂使煤颗粒表面改性,(2)还可用表面化学改性法,利用改性剂和矿物表面某些官能团进行化学反应或化学吸附,达到煤颗粒表面改性的目的,在这类改性方法中,煤颗粒和改性剂之间是借助较强的键力(如共价键)发生作用,(3)还可用机械力化学改性法,即通过粉碎,磨碎,磨擦等机械方法,使矿物晶格结构,晶型等发生变化,体系内能增大,温度升高,促使粒子熔解或分解或产生游离基或离子,增强煤颗粒表面活性,促使煤粒子和其它物质发生化学反应或相互附着,达到表面改性的目的,(4)可用沉淀反应改性法,以无机物作为改性剂时,该方法利用改性剂之间的沉淀反应,在煤颗粒表面上沉积一层或多层改性层,以改变煤颗粒表面性质,(5)外膜层改性(胶囊)法,即在煤颗粒表面包上一层其它物质的薄膜,,所包上的外膜层是均匀的,形如胶囊,它具有保护核心物质,调节,放出芯物质的机能,并用胶囊化改变煤颗粒的外表形态和性质,胶囊式制备法主要有喷涂包覆,喷雾干燥,界面聚合,相分离和溶解分散冷却法,作胶囊壁的材料除有机聚合物外,无机物质有Ti02,AL2O3, Fe2O3,ZnO和硅酸盐类,胶芯物质有碳酸镁,硅酸铝,保险粉或其它气态,液态物质。(6)高能表面改性法,利用等离子体,电晕放电,紫外线等手段对煤颗粒表面进行改性,
[0088]煤表面改性装置有(I)粉粒体混合机,有混合搅拌装置,包括容器旋转型,容器固定型及气流混合型等(2)高速气流冲击式粉体改性装置,该系统由混合机,计量系统,主机,产品收集装置,控制系统所组成,主机由高速旋转的转子,定子和循环回路等部件组成,定子和转子间有夹套,冷却或加热转子用,转子内有翼片。(3)表面改性兼粉碎装置,
[0089]对煤颗粒表面改性效果的评定,对煤颗粒进行若干物理化学性质和表面特性的测量,比较改性前后煤颗粒降尘吸附指标的变化,达到评价改性效果的目的。基本方法有(I)湿性(2)分散性(3)红外光谱,只要煤表面存在某种官能团或键,在矿物谱图中就有相应的特征吸收峰,所以,对改性前后以及改性后经各种处理的煤颗粒样品进行红外光谱分析,根据对应特征峰的变化,便可揭示表面改性剂的作用和机理,(4)X光衍射,研究煤颗粒固体物质结构及煤中混合物固体物质结构,可用X光衍射方法。对煤多晶样品可用来作物相鉴定和晶格参数测定,对单晶体用X光作结构测定和晶体完善性研究(5)热分析,热分析包括差热和热量分析,差热分析用于考察煤颗粒在加热过程中,达到某温度时,由于相变或某些化学反应产生的热效应,在分析曲线上出现放热峰或吸收峰,峰面积的大小反映了热效应的强弱,热重分析可测量作为温度或时间函数的物质质量的变化,在进行热分析时,通常将两种热分析方法联用。(6)利用固体表面分析技术,利用表面谱学分析技术,可以揭示煤颗粒表面的成分,离子价态和化学键等许多信息,用静态二次离子质谱与扫描探针方法相结合,探测煤粒子的吸附标本,利用聚醚型非离子分散剂,采用X光电子能借加氩离子刻蚀器,测量煤颗粒和添加剂作用前后表面特征原子价态和能量变化,并根据仪器的特征,推算表面上分散剂吸附膜的厚度,
[0090]煤表面改性剂有偶联剂,表面活性剂,聚合物类及无机表面改性剂,
[0091]偶联剂为含硅或金属原子的有机化合物,按中心原子不同,有硅烷系,钛酸酯系,铝酸酯系,锡酸酯系,铝锆酸酯系等系列。
【主权项】
1.由于成煤的原生物质和成煤的地质地理条件不同,由于成煤的原始物料和生化作用的不同以及地球化学因素和煤岩显微成份的差异,不同地区各种煤的组成和性质有很大差异,煤是不均匀的混合物,由有机物质和无机物质两部分组成,煤与其它矿物的组成和性质有很大差异,矿物是自然界中金属或非金属的化合物所形成的集合体,金属矿指经冶炼可以从中提取金属元素的矿产。如黑色金属矿产:铁、锰、铬、钒、钛等是用做钢铁工业原料的矿产。有色金属矿产包括:铜、锡、锌、镍、钴、钨、钼、汞等。贵金属包括:铂、铑、金、银等。轻金属矿产包括:铝、镁等。稀有金属矿产包括:锂、铍、稀土等。多数金属矿产的共同特点主要表现在质地比较坚硬、有光泽等方面。金属矿产按其物质成份、性质和用途可分为5种:黑色金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、称有分散元素矿产、半金属矿产,非金属矿是与金属矿相对而言的,有91种,主要为金刚石、石墨、水晶、刚玉、石棉、云母、石膏、萤石、宝石、玉石、玛瑙、石灰岩、白云岩 煤的性质分为物理性质,化学组成,工艺性能和燃烧性能等,在研究煤的降尘性质时,应研究煤的化学组成及所组成元素的原子结构特征,煤的物理性质包括煤岩组成,颜色,光泽,密度,硬度,导电性,导热性,耐热性,磁性,粒度组成,泥化程度, 煤的化学组成包括元素组成和工业分析,煤是由植物遗体转变而成的有机矿物,其元素组成十分复杂,煤主要是由碳,氧,氢,氮,硫,磷6种元素组成,还含有少量的氟,氯,砷,硼,铅,汞等元素,以及微量的锗,镓,钒,铀等稀有元素,煤的工业分析目的是为了了解煤炭质量,判断煤的种类和加工利用途径,包括测定煤的水分,灰分,挥发分和固定碳,,根据煤的水分和灰分可以大致了解其中有机物质或可燃物的百分含量,如煤的水分和灰分高,则有机质含量就少,因而发热量低,经济价值小,从煤的挥发分可以大致了解到煤中有机质的性质,煤化程度的高低,黏结性的强弱和发热量的高低,从煤的固定碳含量可以大致判断其煤化程度,评价其经济价值, 煤的工艺性能包括煤的黏结性,发热量,化学活性,热稳定性,可磨性,成浆性, 煤的工业分析是为了 了解煤炭质量,判断煤的种类和加工利用途径,包括测定煤的水分,灰分,挥发分,和固定碳4项,根据煤的水分和灰分可以大致了解煤中有机物质或可燃物的百分含量,如煤的水分和灰分高,则有机质含量就少,因而发热量低,(I)水分,煤的水分有内在水分与外在水分两种,外在水分是指在开采,运输,洗选过程中附在煤颗粒表面和裂缝中的水,内在水分是指吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水,水分含量越高,煤的经济价值越低,煤的水分对煤在储存,运输,加工和利用均有影响(2)煤的灰分是指煤完全燃烧后残留物的产率,煤的灰分分为内在灰分和外在灰分两种,内在灰分是指煤在成煤过程中混入的矿物杂质,外在灰分是指煤在开采,运输,储存过程中混入的矿物杂质,即矸石,它可以通过洗选方法除去,煤的灰分越高,质量就越差,发热量越低,煤的灰分高对煤的加工及利用有不利影响(3)挥发分,煤的挥发分是指煤在与空气隔绝的容器中在一定高温下加热到一定时间后,从煤中分解出来的液体(蒸汽状态)和气体减去其水分后的产物,煤的挥发分越高,煤的煤化程度越低,在燃烧中越容易点燃(4)固定碳,煤的固定碳是指煤在隔绝空气的条件下有机物高温分解后剩下的残余物质减去其灰分后的产物,主要成分是碳元素,根据固定碳含量可以判断煤的煤化程度,固定碳含量越高,挥发分越低,煤化程度越高,固定碳含量高,煤的发热量也越高,煤的工艺性能包括煤的黏结性,发热量,化学活性,热稳定性,可磨性,成浆性, 煤的分类,,世界各国对煤炭的分类采用不同的标准,我国国家标准GB5751-2009《中国煤炭分类》是以煤化程度及工艺性能作为分类的标准,将煤炭分为无烟煤,烟煤和褐煤三大类,无烟煤以干燥无灰基挥发分和干燥无灰基氢含量作煤化程度的指标来区分无烟煤的小类,即无烟一号,无烟二号和无烟三号。 烟煤采用两个参数来确定类别,一个是表征烟煤煤化程度的参数,另一个是表征烟煤黏结性的参数,烟煤煤化程度的参数采用干燥无灰基挥发分作指标,烟煤黏结性的参数选用黏结指数和胶质层最大厚度或奥阿膨胀度作指标来区分类别,即贫煤,贫瘦煤,瘦煤,焦煤,肥煤,气肥煤,气煤,中黏煤,不黏煤,长焰煤, 利用不同地区各种煤的组成和性质有很大差异,煤颗粒的磁性不同或相反,某一地区煤带正磁性,另一地区煤带负磁性,或某一地区煤带负磁性,另一地区煤带正磁性,煤颗粒的电性不同或相反,某一地区煤带正电,另一地区煤带负电,或某一地区煤带负电,另一地区煤带正电,某一地区的煤能够吸附另一地区煤,达到降尘作用,获取某一地区煤吸附另一地区煤产生的煤尘,山西煤运到内蒙古,山西煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,或内蒙古煤运到山西,内蒙古煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到陕西,山西煤吸附陕西煤所产生的煤尘,或陕西煤运到山西,陕西煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到新疆,山西煤吸附新疆煤所产生的煤尘,或新疆煤运到山西,新疆煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到贵州,山西煤吸附贵州煤所产生的煤尘,或贵州煤运到山西,贵州煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到宁夏,山西煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,或宁夏煤运到山西,宁夏煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到山东,山西煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到山西,山东煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到云南,山西煤吸附云南煤产生的煤尘,或云南煤运到山西,云南煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到河南,山西煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到山西,河南煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到安徽,山西煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到山西,安徽煤吸附山西煤所产生的煤尘,山西煤运到黑龙江,山西煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到山西,黑龙江煤吸附山西煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到陕西,内蒙古煤吸附陕西煤所产生的煤尘,或陕西煤运到内蒙古,陕西煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到新疆,内蒙古煤吸附新疆煤所产生的煤尘,或新疆煤运到内蒙古,新疆煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到贵州,内蒙古煤吸附贵州煤所产生的煤尘,或贵州煤运到内蒙古,贵州煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到宁夏,内蒙古煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,或宁夏煤运到内蒙古,宁夏煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到山东,内蒙古煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到内蒙古,山东煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到云南,内蒙古煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到内蒙古,云南煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到河南,内蒙古煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到内蒙古,河南煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到安徽,内蒙古煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到内蒙古,安徽煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,内蒙古煤运到黑龙江,内蒙古煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到内蒙古, 黑龙江煤吸附内蒙古煤所产生的煤尘,陕西煤运到新疆,陕西煤吸附新疆煤所产生的煤尘,或新疆煤运到陕西,新疆煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到贵州,陕西煤吸附贵州煤所产生的煤尘,或贵州煤运到陕西,贵州煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到宁夏,陕西煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,或宁夏煤运到陕西,宁夏煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到山东,陕西煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到陕西,山东煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到山东,陕西煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到陕西,山东煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到云南,陕西煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到陕西,云南煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到河南,陕西煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到陕西,河南煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到安徽,陕西煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到陕西,安徽煤吸附陕西煤所产生的煤尘,陕西煤运到黑龙江,陕西煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到陕西,黑龙江煤吸附陕西煤所产生的煤尘,新疆煤运到贵州,新疆煤吸附贵州煤所产生的煤尘,或贵州煤运到新疆,贵州煤吸附新疆煤所产生的煤尘,新疆煤运到宁夏,新疆煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,或宁夏煤运到新疆,宁夏煤吸附新疆煤所产生的煤尘,新疆煤运到山东,新疆煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到新疆,山东煤吸附新疆煤所产生的煤尘,新疆煤运到云南,新疆煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到新疆,云南煤吸附新疆煤所产生的煤尘,新疆煤运到河南,新疆煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到新疆,河南煤吸附新疆煤所产生的煤尘,新疆煤运到安徽,新疆煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到新疆,安徽煤吸附新疆煤所产生的煤尘,新疆煤运到黑龙江,新疆煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到新疆,黑龙江煤吸附新疆煤所产生的煤尘,贵州煤运到宁夏,贵州煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,或宁夏煤运到贵州,宁夏煤吸附贵州煤所产生的煤尘,贵州煤运到山东,贵州煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到贵州,山东煤吸附贵州煤所产生的煤尘,贵州煤运到云南,贵州煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到贵州,云南煤吸附贵州煤所产生的煤尘,贵州煤运到河南,贵州煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到贵州,河南煤吸附贵州煤所产生的煤尘,贵州煤运到安徽,贵州煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到贵州,安徽煤吸附贵州煤所产生的煤尘,贵州煤运到黑龙江,贵州煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到贵州,黑龙江煤吸附贵州煤所产生的煤尘,宁夏煤运到山东,宁夏煤吸附山东煤所产生的煤尘,或山东煤运到宁夏,山东煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,宁夏煤运到云南,宁夏煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到宁夏,云南煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,宁夏煤运到河南,宁夏煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到宁夏,河南煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,宁夏煤运到安徽,宁夏煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到宁夏,安徽煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,宁夏煤运到黑龙江,宁夏煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到宁夏,黑龙江煤吸附宁夏煤所产生的煤尘,山东煤运到云南,山东煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到山东,云南煤吸附山东煤所产生的煤尘,山东煤运到云南,山东煤吸附云南煤所产生的煤尘,或云南煤运到山东,云南煤吸附山东煤所产生的煤尘,山东煤运到河南,山东煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到山东,河南煤吸附山东煤所产生的煤尘,山东煤运到安徽,山东煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到山东,安徽煤吸附山东煤所产生的煤尘,山东煤运到黑龙江,山东煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到山东,黑龙江煤吸附山东煤所产生的煤尘,云南煤运到河南,云南煤吸附河南煤所产生的煤尘,或河南煤运到云南,河南煤吸附云南煤所产生的煤尘,云南煤运到安徽,云南煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到云南,安徽煤吸附云南煤所产生的煤尘,云南煤运到黑龙江,云南煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到云南,黑龙江煤吸附云南煤所产生的煤尘,河南煤运到安徽,河南煤吸附安徽煤所产生的煤尘,或安徽煤运到河南,安徽煤吸附河南煤所产生的煤尘,河南煤运到黑龙江,河南煤吸附黑龙江煤所产生的煤尘,或黑龙江煤运到河南,黑龙江煤吸附河南煤所产生的
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