专利名称：：煤矸石内能燃料的制作方法
技术领域：
：煤矸石内能燃料。
背景技术：
：人类文明消耗大量能源，造成能源危机和环境危机，威胁人类文明生存。煤矸石是采煤和洗煤生成的工业废渣，是成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低比煤坚硬的黑灰色岩石，有掘进矸石、顶板底板夹层矸石和洗矸石。化学组成复杂，主要由高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、硫化铝等组成，含几十种化学元素。含二氧化硅(Si02)51%至65%、氧化铝(Al203)16%至36%、氧化铁(Fe203)2.28%至14.63%、氧化钙(CaO)0,42%至2.32%、氧化镁(MgO)0,44%至2,41%、氧化钛(Ti02)0.90%至4%、五氧化二磷(P205)0.078%至0.24%、氧化钾(K2O)1.45%至3.9%、氧化钠(Na20)1.45%至3.9%、五氧化二钒(V2Os)0.008%至0.01%、总硫5%至15%、还有多动微量元素。发热量4.19至12.6MJ/kg，烧失量5%至15%。煤矿经多年开采煤矸石堆积如山占用大量土地资源，日晒雨淋风化自燃，粉尘废气雨水浸溶，污染土地环境大气环境和水环境。现有处理办法大部份以污染大气环境为代价，特别是利益驱使把煤矸石粉碎参杂在原煤中售为锅炉燃料，造成超标排放严重污染大气环境，几乎是同量固体废渣再排出堆放，仅是转移煤矸石堆场。
发明内容煤矸石内能燃料发明目的是提出新环境保护理论和新环境保护技术，新能源开发理论和新能源开发技术；提出煤矸石内能燃料，研制出煤矸石能量触发剂，实现煤矸石在煤碳燃烧条件下燃烧释放内能，开发出煤矸石内能燃料。物理化学知识碳(C)氢(H)氧(O)是煤矸石燃烧时产生热量的元素，因煤矸石中游离态可燃碳氢氧元素含量较少，所以煤矸石燃烧发热量较低，有毒有害气体排出污染环境。元素存在个性和共性，轻元素氢(H)存在聚变，两个氢分子四个氢原子在高温高压条件下发生核聚变生成两个氦(He)原子，释放大量能量。重元素铀(U)存在裂变，铀a衰变成钍(Th)和氦(He)，钍P衰变成镤(Pa)，铀在高温高压条件下裂变成氙(Xe)和锶(Sr)并释放大量能量。而中间元素之间或许在某种条件下会存在某种变化释放能量，只不过尚未人知。煤矸石化学组成复杂，含几十种化学元素，具有开发新能源条件。因此研制煤矸石能量触发剂。煤矸石能量触发剂研制目的是促进煤矸石内能在煤碳燃烧条件下燃烧释放，或者促使煤矸石所含物质的分子或原子结构打散洗牌重新组合释放能量，固硫固碳保护环境。利用煤矸石内能燃料燃烧温度高于煤碳燃烧温度，在更高燃烧温度条件下开发赤泥磷石膏等工业废渣内能燃料。技术方案把煤矸石开发为煤矸石内能燃料，利用煤矸石内能燃料作为能源，在更高燃烧温度条件下开发赤泥磷石膏等工业废渣内能燃料。31煤矸石内能燃料煤矸石10%至60%、煤10%至20%、泥煤10%至20%、黄粘土5%至10%、煤矸石能量触发剂2%至8%混合组成煤矸石内能燃料，机制成煤矸石内能燃料蜂窝型煤，煤矸石内能燃料煤球型煤，煤矸石内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。2煤矸石赤泥内能燃料煤矸石内能燃料30%至60%、赤泥30%至60%混合组成煤矸石赤泥内能燃料，机制成煤矸石赤泥内能燃料蜂窝型煤，煤矸石赤泥内能燃料煤球型煤，煤矸石赤泥内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。3煤矸石磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料30%至60%、磷石膏30%至60%混合组成煤矸石磷石膏内能燃料，机制成煤矸石磷石膏内能燃料蜂窝型煤，煤矸石磷石膏内能燃料煤球型煤，煤矸石磷石膏内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。4煤矸石赤泥磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料20%至50%、赤泥20%至50%、磷石膏20%至50%混合组成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料，机制成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料蜂窝型煤，煤矸石赤泥磷石膏内能燃料煤球型煤，煤矸石赤泥磷石膏内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。煤矸石内能燃料蜂窝型煤燃烧实验方法1按GB6412—86家庭用煤及炉具测试标准，进行对比蒸发实验。因市场上购不到直径24cm可盛6000ml水的蒸发锅，所以选用直径26cm可盛6000ml水的蒸发锅。2燃烧温度颜色对照参考指标初赤475。C，初赤一暗赤475°C—650°C,暗赤一樱桃红650。C一750。C，樱桃红一鲜红750。C一820。C，鲜红一桔黄820。C一900。C，桔黄一黄色900°C—1090°C，黄色一浅黄色1090。C一1320°C,浅黄色一白色1320°C—1540°C，灰白色1540。C以上。燃烧实验l煤矸石内能燃料煤矸石65%、煤10%、泥煤15%、煤矸石能量触发剂5%、粘土5%混合成煤矸石内能燃料，机制成煤矸石内能燃料蜂窝型煤。型煤规格直径118mmX高60mm、16孑L，湿重0.65kg，(水份5%)在民用蜂窝煤炉中燃烧(无烟囱无鼓风)。实验时间2008-9-1214:31实验记录温度'c25。C55°C80°C98°C96°C80°C时间14:3114:4114:4814:5216:oi16:23实验指标:点火难易10分钟、(水温25。C一55°C)、(时间1431_IA41),上火时间17分钟、(水温25°C—80°C)、(时间1431—1448)，旺火时间69分钟、(水温98°C—96。C)、(时间1452—1601)，可用火时间95分钟、(水温80°C—80°C)、(时间14AS-1623)，4余火时间22分钟、(水温96'C—8(TC)、(时间16:01—16:23)，总燃烧时间112分钟、(水温25。C一80。C)、(时间14:31—16:23)。实验结果煤矸石内能燃料燃烧充分煤心白热煤渣熔结，固硫固碳效果明显，无煤烟和剌鼻性气味，无有毒有害气体排放，残渣不含有毒有害物质，可以安全排放，某些金属含量有工业提炼价值。点火难易10分钟，上火时间17分钟，旺火时间69分钟，可用火时间95分钟，余火时间22分钟，总燃烧时间112分钟。烧失量0.35kg为53.85%，6000ml水蒸发量为3375ml。实验分析1煤矸石内能燃料机制蜂窝型煤，在民用蜂窝煤炉燃烧条件下燃烧(无烟囱无鼓风)，燃烧充分煤心白热煤渣熔结证明燃烧温度在135(TC以上(铁熔化温度1535。C)。烧失量为53.85%证明除煤中可燃成份0.1080625kg，煤矸石中可燃成份0.0401375kg外，还有0.282075kg其它高能成份参与燃烧释放能量，减少废渣排放。(型煤湿重0.65kg，水份5%，型煤干重95%为0.61775kg。煤干重30%为0.154375kg，可燃成份70%为0.1080625kg。煤矸石干重65%为0.401375kg，可燃成份10%为0.0401375kg。)6000ml水蒸发量为3375ml。2民用机制型煤(煤70%、黄粘土30%)，或(煤80%、黄粘土20%),或(煤90%、黄粘土10%),在民用蜂窝煤炉燃烧条件下燃烧(无烟囱无鼓风)，煤心鲜红煤烟浓烈，燃烧温度在90CTC以下。6000ml水蒸发量分别为2250ml、2475ml、2700ml。达不到3375ml。(煤25%黄粘土75%)6000ml水蒸发量估计为562.5ml。3煤矸石机制型煤(煤50%、煤矸石40%、黄粘土10%)或(煤80%、煤矸石0%、黄粘土10%)在民用蜂窝煤炉燃烧条件下燃烧(无烟囪无鼓风)，煤心初红煤烟浓烈，燃烧温度在900'C以下。实验无法进行。结论报告煤矸石内能燃料中有其它高能成份参与燃烧释放能量。蒸发量大于煤90%黄粘土10%机制蜂窝型煤，排渣量小于煤90%黄粘土10%机制蜂窝型煤。燃烧实验2煤奸石赤泥磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料40%，赤泥30%、磷石膏30。/。、混合组成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料，机制成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料蜂窝型煤。型煤规格直径118mmX高60mm、16孔，湿重0.65kg,(水份5%)在民用蜂窝煤炉中燃烧(无烟囱无鼓风)。实验时间2008.9.2121:55实验记录<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实验指标点火难易12分钟、(水温25°C—55°C)、(时间2155一2207)，上火时间20分钟、(水温25°C—80°C)、(时间2155—2215),旺火时间70分钟、(水温98°C—96°C)、(时间2220—2330)，可用火时间107分钟、(水温80'C—80。C)、(时间2215一OO02)，余火时间32分钟、(水温96°C—80。C)、(时间2330—0002)，总燃烧时间127分钟、(水温25。C一8Q.。C)、(时间2155—0002)。实验结果煤矸石赤泥磷石膏内能燃料燃烧充分煤心白热煤渣熔结，固硫固碳效果明显，无煤烟和刺鼻性气味，无有毒有害气体排放，残渣不含有毒有害物质，可以安全排放，某些金属含量有工业提炼价值。点火难易12分钟，上火时间20分钟，旺火时间70分钟，可用火时间107分钟，余火时间32分钟，总燃烧时间127分钟。烧失量0.42kg为64.62%,6000ml水蒸发量为3530ml。结论报告煤矸石赤泥磷石膏内能燃料中有其它高能成份参与燃烧释放能量。蒸发量大于煤90%黄粘土10%机制蜂窝型煤，排渣量小于煤90%黄粘土10%机制蜂窝型煤。煤矸石赤泥磷石膏内能燃料优于煤矸石内能燃料。燃烧实验3煤黄粘土民用燃料煤80%，黄粘土20%混合组成常规民用燃料机制成蜂窝型煤。型煤规格直径118mmX高60mm、16孔，湿重0.65kg,(水份5%)在民用蜂窝煤炉中燃烧(无烟囱无鼓风)。实验时间2008.9.2218:47实验记录<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实验指标:点火7隹易22分钟、(水温25°C—55°C)、(时间1847—19:09)，上火时间29分钟、(水温25'C—80°C)、(时间1847—19:16)，旺火时间55分钟、(水温98。C一96°C)、(时间1924—20:19)，可用火时间89分钟、(水温80°C—80°C)、(时间1916—20:45)，余火时间26分钟、(水温96'C—80°C)、(时间2019—20:45)，总燃烧时间:118分钟、(水温25°C—80°C)、(时间1847—20:45)。实验结果煤黄粘土民用燃料煤心鲜红煤烟浓烈，燃烧温度在900'C以下。点火难易22分钟，上火时间29分钟，旺火时间55分钟，可用火时间89分钟，余火时间26分钟，总燃烧时间118分钟。烧、失量0.325kg为50%,6000ml水蒸发量为2475ml。有益效果煤矸石内能燃料发明，提出新能源开发理论和新能源开发技术，新环境保护理论和新环境保护技术，提出煤奸石内能燃料，研制出煤矸石能量触发剂，实现煤矸石在煤炭燃烧条件下燃烧释放内能，开发出煤矸石内能燃料新能源，利用煤矸石内能燃料作为能源开发赤泥磷石膏等工业废渣内能燃料。煤矸石能量触发剂研制目的是促进煤矸石内能在煤碳燃烧条件下燃烧释放，或者促使煤矸石所含物质的分子或原子结构打散洗牌重新组合释放常规能量，固硫固碳保护环境。煤矸石内能燃料民用机制蜂窝型煤可在民用蜂窝煤炉燃烧条件下燃烧释放能量(无烟囱无鼓风)。燃烧充分煤心白热炉渣熔结，证明燃烧温度在1350'C以上。烧失量为53.85%超出煤矸石10%至15%烧失量，释放能量超出煤矸石燃烧己知能量，证明煤矸石中除游离态可燃碳氢氧元素外还有其它高能成份参与燃烧释放能量。煤矸石内能燃料燃烧时不产生有毒有害气体污染大气环境，煤矸石内能燃料渣无毒无害可以安全排放。把煤矸石开发为煤矸石内能燃料，为人类文明开发出新能源宝库，可以减少煤石油天然气等化石燃料的开采和消耗。为人类认识探索展开新的时空，将改变人的思维和观念，从新的时空领域认识物质世界。可能解除能源危机对人类文明的威协，可以延长人类文明几千年几万年或几十万年。实施方案1煤矸石内能燃料煤矸石10%至60%、煤10%至20%、泥煤10%至20%、黄粘土5%至10%、煤矸石能量触发剂2%至8%混合组成煤矸石内能燃料，机制成煤矸石内能燃料蜂窝型煤，煤矸石内能燃料煤球型煤，煤矸石内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。2煤矸石赤泥内能燃料煤矸石内能燃料30%至60%、赤泥30%至60%混合组成煤矸石赤泥内能燃料，机制成煤矸石赤泥内能燃料蜂窝型煤，煤矸石赤泥内能燃料煤球型煤，煤石干石赤泥内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。3煤矸石磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料30%至60%、磷石膏30%至60%混合组成煤矸石磷石膏内能燃料，机制成煤矸石磷石膏内能燃料蜂窝型煤，煤矸石磷石膏内能燃料煤球型煤，煤矸石磷石膏内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。4煤矸石赤泥磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料20%至50%、赤泥20%至50%、磷石膏20%至50%混合组成煤奸石赤泥磷石膏内能燃料，机制成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料蜂窝型煤，煤矸石赤泥磷石膏内能燃料煤球型煤，煤矸石赤泥磷石膏内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。权利要求1、煤矸石内能燃料发明其特征为提出煤矸石内能燃料，研制出煤矸石能量触发剂，实现煤矸石内能燃料在煤矸石能量触发剂作用下在煤炭燃烧条件下燃烧释放能量，开发出煤矸石内能燃料新能源；把煤矸石开发为煤矸石内能燃料，利用煤矸石内能燃料作为能源，在更高燃烧温度条件下开发赤泥磷石膏等工业废渣内能燃料；煤矸石内能燃料煤矸石10％至60％、煤10％至20％、泥煤10％至20％、黄粘土5％至10％、煤矸石能量触发剂2％至8％混合组成煤矸石内能燃料，机制成煤矸石内能燃料蜂窝型煤，煤矸石内能燃料煤球型煤，煤矸石内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料；煤矸石赤泥内能燃料煤矸石内能燃料30％至60％、赤泥30％至60％混合组成煤矸石赤泥内能燃料，机制成煤矸石赤泥内能燃料蜂窝型煤、煤矸石赤泥内能燃料煤球型煤、煤矸石赤泥内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料；煤矸石磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料30％至60％、磷石膏30％至60％混合组成煤矸石磷石膏内能燃料，机制成煤矸石磷石膏内能燃料蜂窝型煤、煤矸石磷石膏内能燃料煤球型煤、煤矸石磷石膏内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料；煤矸石赤泥磷石膏内能燃料煤矸石内能燃料20％至50％、赤泥20％至50％、磷石膏20％至50％混合组成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料，机制成煤矸石赤泥磷石膏内能燃料蜂窝型煤、煤矸石赤泥磷石膏内能燃料煤球型煤、煤矸石赤泥磷石膏内能燃料粉煤，成为民用和工业用燃料。全文摘要煤矸石内能燃料发明，提出新能源开发理论和新能源开发技术，新环境保护理论和新环境保护技术，提出煤矸石内能燃料，研制出煤矸石能量触发剂，实现煤矸石在能量触发剂作用下在煤炭燃烧条件下燃烧释放内能，开发出煤矸石内能燃料。煤矸石内能燃料燃烧时煤心白热煤渣熔结证明燃烧温度在1350℃以上。烧失量为53.85％证明煤矸石中还有其它高能成份参与燃烧释放能量，超出煤矸石燃烧已知能量。把煤矸石开发为优质燃料，为人类文明开发出新能源宝库，可减少煤石油天然气等化石燃料开采和消耗。为人类认识探索展开新时空，将改变人的观念和思维，从新的时空领域认识物质世界。可能解除能源危机对人类文明的威协，可以延长人类文明几千年几万年或几十万年。文档编号C10L5/40GK101654633SQ20081004621公开日2010年2月24日申请日期2008年9月29日优先权日2008年9月29日发明者张顺源,郭用华申请人:郭用华;张顺源