专利名称：洁净造气型煤的多功能添加剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及洁净造气型煤的多功能添加剂及其制备方法。
背景技术：
目前国内外洁净造气型煤中使用诸如固疏剂、消烟剂、氮氧化物还原剂、燃烧促进剂等均为单一功能添加剂，若要发挥综合效能，只能依靠增加添加剂的种类达到目的。上述各类添加剂制备成本高、制备工艺复杂，尤其是各添加剂的功能加在一起时会引起相互干扰，甚至抵消削弱各自功能，直至导致产生负面效应。因此，该领域研究人员不断探求一种综合性能好，成本不高的多功能添加剂及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种活性高、综合性能好、制备方便、价格合理的洁净造气型煤的多功能添加剂及其制备方法。
本发明的添加剂由腐植酸胺和硝基腐植酸的混合物、过渡态青年煤矿石组成，其中腐植酸胺和硝基腐植酸的含量是40-50wt％，过渡态青年煤矿石的含量是50-60wt％。过渡态青年煤矿石是一种草炭与泥炭之间的过渡产物，英文简称为MFA。MFA是天然的具有众多功能和强活性，这种天然态的矿物具有特定的地质生成条件，是白垩期的特殊产物，储量较大、分布范围狭小，其分子式极为复杂和不稳定，分子量从6000-1000000(甚至更大)。迄今为止，国内外科学家无法确定其准确的原子模型和分子式。下面提供的原子模型和分子式其准确率85％左右，但已能说明MFA的功能特征。
本发明洁净造气型煤的添加剂制备方法如下将过渡态青年煤矿即MFA粉碎、精选后用10-20wt％的稀硝酸在1.5-2.5MPa和60-90℃下的反应釜中搅拌反应25-40分钟，再加入25-35wt％的腐植酸钙镁悬浊液中和，干燥粉碎后即生成腐植酸胺、硝基腐植酸和过渡态青年煤矿石的混合物户物。
本发明中，腐植酸钙镁的制备方法是使用生物黄腐酸溶液和甲乙醇的混合溶液，在加热60-75℃条件下循环萃取，用减压抽提法将上述腐植酸钙镁提出，干燥，得到腐植酸钙镁粉末。
本发明中，生物黄腐酸溶液浓度是5-8％波美度。
上述腐植酸钙镁制备时加入甲乙醇的目的是降低体系沸点，使制备体系更趋稳定。生物黄腐酸是由结杆等粉经放线菌类菌种发酵而得。
上述制备方法中原料经硝化反应，产生硝基化多官能团的大分子，这些大分子是碳、氧、氢、氮的大分子化合物，其分子量可在102-106范围，主要是大分子的聚集体的颗粒。
本发明的添加剂可用于将采煤或炼焦过程中产生的煤末子和煤焦粉末等残次产品制成型煤过程中的添加剂，既综合利用废弃产物，又减少了环境污染，且制成的型煤效果好，用途广，是一种变废为宝、综合治理的优良产品。
本发明添加剂使用时，根据型煤的种类配制不同的添加剂。如生产工业窑炉型煤(冶炼有色金属用)，在煤末子或炼焦粉末中加入的添加剂组成为腐植酸胺和硝基腐植酸的混合物作为黏结剂用量7wt％；腐植酸钙镁作为防水剂，用量3wt％(同时也是固硫剂)；水12wt％。
本发明的添加剂利用部分天然的MFA矿及其硝化产物腐植酸胺和硝基腐植酸混合物，使其综合了目前多种单一添加剂的性能，成为活性高、综合性能好的洁净造气型煤的添加剂。本发明添加剂制备方便，价格合理，通过原料精选、稀硝酸硝化反应后，得率在65％是十分理想的煤用添加剂。
具体实施例方式
取原料矿1.0公斤经粉碎筛选成80目原料矿粉，加入浓度是10wt％的稀硝酸200毫升，1.5MPa大气压60℃下的反应釜中反应40分钟，然后再加25wt％的腐植酸钙镁悬浊液中和，干燥后粉碎即可获得腐植酸胺和硝基腐植酸混合物占40wt％，MFA占60wt％的添加剂。
上述制备方法的产物也可在2.5MPa大气压90℃下的反应釜中反应25分钟，然后再加35wt％的腐植酸钙镁悬浊液中和，干燥后粉碎即可获得腐植酸胺和硝基腐植酸混合物占50wt％，MFA占50wt％的添加剂。
权利要求
1.一种洁净造气型煤的多功能添加剂，其特征是添加剂中腐植酸胺和硝基腐植酸含量是40-50wt％，过渡态青年煤矿石即MFA含量是50-60wt％。
2.一种洁净造气型煤的多功能添加剂的制备方法，其特征是将过渡态青年煤矿即MFA粉碎、精选后用10-20wt％的稀硝酸在1.5-2.5MPa和60-90℃下的反应釜中搅拌反应25-40分钟，再加入25-35wt％的腐植酸钙镁悬浊液中和，干燥粉碎后即成腐植酸胺和硝基腐植酸过渡态青年煤矿石的混合物产物。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征是过渡态青年煤矿石精选后原料是60-100目。
4.如权利要求2所述的方法，其特征是腐植酸钙镁的制备方法是用生物黄腐酸和甲乙醇的混合溶液，生物黄腐酸浓度是4-10％波美度，其含量65-75wt％、甲乙醇含量25-35wt％，在加热至60-75℃条件下循环萃取，用减压抽提法将上述腐植酸钙镁提出，干燥，得到腐植酸钙镁粉末。
5.如权利要求4所述的方法，其特征是生物黄腐酸溶液浓度是5-8％波美度。
6.如权利要求1或2所述的添加剂的用途，其特征是用于将煤末子或煤焦粉末制成型煤过程中的添加剂。
全文摘要
本发明是一种高效能洁净造气煤多功能添加剂的制备方法。目前在国内外洁净型煤中使用的固硫剂、消烟剂、氮氧化物还原剂、燃烧促进剂等都系单一功能添加剂组合，其成本高，制造工艺及成本复杂。且各功能之间引起相互干扰，造成抵消甚至产生负面效应的结果，加之其固硫、燃烧等等效果均不甚理想。本发明系一种多功能添加剂，同时具有促进燃烧甚至被动放热、固硫降解Nox、调节氢碳比等功能有序且协调同步进行的作用。本发明方法工艺简单、设备投资少、产量高、原料价廉、货源充足，故生产成本低廉，性价比高，具有良好的应用前景。
文档编号C10J3/72GK1710034SQ20051002683
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月16日 优先权日2005年6月16日
发明者陈弓 申请人:上海慧达科技有限公司