本发明涉及环境友好材料、粘接剂领域，尤其是一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，生产力的不断提高，无论是在城市还是在农村，各种各样的生活垃圾随处可见。据有关部门的统计，目前我国城市生活垃圾每年的产生量已经超过1.7亿t，差不多占世界每年垃圾总产生量的27％左右[1]。目前，有80％左右的城市生活垃圾是靠卫生填埋处理的。但是在垃圾填埋过程中，会产生大量的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液并不像其它一般的废水，其有机物浓度高，成分十分复杂，加之渗滤液的水质、水量变化大，因此对垃圾渗滤液的处理成为污水处理的难题之一[2，3]。目前，对垃圾渗滤液的无害化处理的研究已取得一定的进展[4-7]。但是，废弃物只是放错地方的资源，对渗滤液的处理不应只停留在无害化，应该转变思路，寻找实现垃圾渗滤液资源化利用的途径。
我国是世界上煤炭生产和消费的第一大国，煤炭占我国一次能源生产和消费总量的76％和69％。为了充分利用现有的煤炭资源和减少燃煤对环境的污染，包括我国在内的世界各国都很重视型煤的研究和发展，而型煤技术能否广泛应用的关键是粘结剂[8，9]。仝建波等[10]以玉米秸秆为原料，用NaOH溶液改性，调节一定比例MgCl2，MgO固化剂量与之复合作粘结剂，可以提高型煤的抗压强度、跌落强度。王留成等[11]以热塑性酚醛树脂、钠基膨润土、玉米淀粉基羧甲基纤维素钠为原料，制备出一种复合型高强度气化型煤粘结剂，结果发现，煤粉中添加5％所筛选的粘结剂，型煤冷、热强度分别达823N/球和319N/球以上，可替代块煤作为工业造气的原料煤。赵巍等[12]以腐植酸钠作为主要型煤粘结剂，以蒙脱石和高岭土作为复配粘结剂，研究表明，腐植酸钠对常温强度影响最为显著，蒙脱石和高岭土可提高型煤的高温强度和热稳定性，且蒙脱石的作用比高岭土更为显著。张春山等[13]提出以腐植酸钠、膨润土、粘土、硅铝酸盐、石灰石、氧化铁、聚酯等为原料，采用一定的配比和制备工艺制得工业型煤粘结剂。张静等[14]公开了一种利用酱油渣中丰富的粗纤维，通过一系列改性，最后与其他添加剂混合，制得复合型煤粘结剂。
本发明以垃圾渗滤液为原料，通过一定的化学改性修饰，再与无机物质混合制得复合型煤粘结剂。不仅实现了垃圾渗滤液的减量化、资源化，制备方法简单，价格低廉，而且制备得到的粘结剂具有更好的粘结强度、稳定性及良好的燃烧性能。
参考文献：
[1]朱兰保，盛蒂.我国城市生活垃圾处理现状及其对策.环境卫生工程.2006，14(3)：35-37.
[2]吴莉娜，涂楠楠，程继坤，等.垃圾渗滤液水质特性和处理技术研究[J]科学技术与工程，2014，14(31)：136-143.
[3]马月.城市垃圾渗滤液污染控制技术综述[J].环境科学与管理，2014，39(8)：87-89.
[4]刘珊珊，吴双，朱南文.垃圾渗滤液生物处理技术的研究现状及展望[J].城市建设理论研究：电子版，2014，42(4)：8-10.
[5]聂法臣.垃圾渗滤液处理工艺技术研究[J].辽宁化工，2014(3)：285-287.
[6]叶雅丽，李山河，肖宁，等.垃圾渗滤液处理技术发展趋势探讨[J].中国给水排水，2014(22).
[7]Hermosilla D，Cortijo M，Huang C P.Optimizing the treatment of landfill leachate by conventional Fenton and photo-Fenton processes.[J].Science of the Total Environment，2009，407(11)：3473-81.
[8]张林生.型煤粘结剂研究现状[J].广州化工，2012，40(11)：62-64.
[9]煤炭工业发展“十一五”规划[J].中国能源，2007，29(3)：40-40.
[10]仝建波，温俊涛，蔺阳，等.改性生物质制备复合型煤粘结剂的研究[J].陕西科技大学学报：自然科学版，2013，31(2)：4-8.
[11]王留成，马溢华，赵建宏，等.一种高强度复合型气化型煤粘结剂的研究[J].郑州大学学报：工学版，2013，34(6)：32-35.
[12]赵巍，李远才，万鹏，等.基于腐植酸钠的型煤复合粘结剂的研究[J].中国煤炭，2011，37(12)：77-81.
[13]张春山.一种型煤粘结剂及其制备方法：中国，CN201510132051.4[P].2015-7-15.
[14]张静.一种基于酱油渣制备复合型煤粘结剂的方法：中国，CN201610151225.6[P].2016-3-17.
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种方法工艺简单、生产成本低、能够将垃圾渗滤液变废为宝进行高值化利用的基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，所制得的粘接剂具有良好的性能，能够适用于不同的粉煤，并且具有广泛的推广价值。
为了实现上述的技术目的，本发明的技术方案为：
一种基于垃圾渗滤液制备的复合型煤粘结剂，其原料组分及重量份如下：
改性垃圾渗滤液固体粉末 40～60份；
碱木素 10～20份；
生石灰 5～8份。
进一步，所述的改性垃圾渗滤液固体粉末由如下重量百分比的组分组成：
进一步，所述的垃圾渗滤液浓缩液为垃圾渗滤液原液经过反渗透浓缩制得，所述的垃圾渗滤液浓缩液的固含量为30％～50％。
进一步，所述的磺化剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢铵、氨基磺酸中的至少一种混合而成。
进一步，所述的接枝单体为丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈中的至少一种混合而成。
进一步，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、硝酸铈铵中的至少一种混合而成。
进一步，所述的垃圾渗滤液浓缩液为垃圾渗滤液原液通过反渗透、纳滤、超滤或微滤浓缩制得。
更进一步，所述的改性垃圾渗滤液固体粉末的制备方法为：
(1)将垃圾渗滤液浓缩液加入到反应器中搅拌均匀后，加入磺化剂，并在70～120℃条件下进行反应1.5～3.5h；
(2)往上述反应后的溶液中加入接枝单体、并将温度调节至60～90℃后缓慢加入引发剂和pH调节剂，将体系的pH值调节至8～11，进行反应3～5h，反应完成后冷却至室温，得到黑色溶液；
(3)将上述制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥得到红棕色固体粉末，即制得改性垃圾渗滤液固体粉末。
一种按上述一种基于垃圾渗滤液制备的复合型煤粘结剂的应用，将所述的复合型煤粘结剂以8％的添加量加入到型煤生产配方中进行使用。
进一步，将型煤粘结剂按8％添加量加入到型煤生产配方中生产的型煤，所述的型煤冷强度≥59Kg/个，热强度≥41Kg/个，热值≥4980大卡，固硫率≥56％。
采用上述的技术方案，本发明的有益效果为：
1.本发明方法利用的主要原料是难处理的垃圾渗滤液，实现了垃圾渗滤液的资源化利用，制备出的粘结剂具有成本低的优点；
2.本发明对垃圾渗滤液的磺化及接枝共聚改性，提高了垃圾渗滤液的粘结性能，并且反应条件温和，工艺简单，所用设备都为常规设备，企业易于实现产业化生产；
3.本发明的产品应用范围广泛，适用于不同品种的煤粉，制备得到的型煤粘结剂性能稳定，粘结剂性能良好，方便运输和储存，生产和使用过程不受季节和地域的影响；
4.使用本发明粘结剂制成的型煤，强度高，燃烧性能好，热量高，并且固硫效果显著，可用于烤烟、民用等领域。
具体实施方式
一种基于垃圾渗滤液制备的复合型煤粘结剂，其原料组分及重量份如下：
改性垃圾渗滤液固体粉末 40～60份；
碱木素 10～20份；
生石灰 5～8份。
进一步，所述的改性垃圾渗滤液固体粉末由如下重量百分比的组分组成：
进一步，所述的垃圾渗滤液浓缩液为垃圾渗滤液原液经过反渗透浓缩制得，所述的垃圾渗滤液浓缩液的固含量为30％～50％。
进一步，所述的磺化剂为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢铵、氨基磺酸中的至少一种混合而成。
进一步，所述的接枝单体为丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈中的至少一种混合而成。
进一步，所述的引发剂为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、硝酸铈铵中的至少一种混合而成。
进一步，所述的垃圾渗滤液浓缩液为垃圾渗滤液原液通过反渗透、纳滤、超滤或微滤浓缩制得。
更进一步，所述的改性垃圾渗滤液固体粉末的制备方法为：
(1)将垃圾渗滤液浓缩液加入到反应器中搅拌均匀后，加入磺化剂，并在70～120℃条件下进行反应1.5～3.5h；
(2)往上述反应后的溶液中加入接枝单体、并将温度调节至60～90℃后缓慢加入引发剂和pH调节剂，将体系的pH值调节至8～11，进行反应3～5h，反应完成后冷却至室温，得到黑色溶液；
(3)将上述制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥得到红棕色固体粉末，即制得改性垃圾渗滤液固体粉末。
一种按上述一种基于垃圾渗滤液制备的复合型煤粘结剂的应用，将所述的复合型煤粘结剂以8％的添加量加入到型煤生产配方中进行使用。
进一步，将型煤粘结剂按8％添加量加入到型煤生产配方中生产的型煤，所述的型煤冷强度≥59Kg/个，热强度≥41Kg/个，热值≥4980大卡，固硫率≥56％。
实施例1
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为30％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入36Kg的亚硫酸氢钠，并在70℃条件下进行反应2h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入6Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至60℃，再缓慢加入66Kg的丙烯酰胺、3K8的pH调节剂和21Kg的水，将溶液pH调节至8，进行反应3h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取40份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与10份碱木素、5份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例2
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为40％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入36Kg的亚硫酸氢钠，并在120℃条件下进行反应3.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入6Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至90℃，再缓慢加入57Kg的丙烯酰胺、6Kg的pH调节剂和21Kg的水，将溶液pH调节至9.5，进行反应5h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取60份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与20份碱木素、8份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例3
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为50％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入18Kg的亚硫酸氢铵，并在100℃条件下进行反应1.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入6Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至80℃，再缓慢加入48Kg的丙烯酰胺、9Kg的pH调节剂和21Kg的水，将溶液pH调节至11，进行反应4h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取50份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与18份碱木素、7份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例4
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为30％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入45Kg的氨基磺酸，并在70℃条件下进行反应2h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入9Kg的过硫酸铵后，将溶液温度调节至60℃，再缓慢加入66Kg的丙烯酰胺与丙烯酸的混合物、3Kg的pH调节剂和40Kg的水，将溶液pH调节至8，进行反应3h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取60份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与20份碱木素、8份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例5
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为40％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入45Kg的亚硫酸氢钠与亚硫酸氢铵的混合物，并在70℃条件下进行反应2h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入9Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至60℃，再缓慢加入57Kg的丙烯酰胺与丙烯腈的混合物、6Kg的pH调节剂和40Kg的水，将溶液pH调节至9.5，进行反应3h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取50份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与18份碱木素、7份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例6
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为50％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入45Kg的亚硫酸钠与氨基磺酸的混合物，并在120℃条件下进行反应3.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入9Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至90℃，再缓慢加入48Kg的丙烯酸与丙烯腈的混合物、9Kg的pH调节剂和40Kg的水，将溶液pH调节至11，进行反应5h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取40份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与10份碱木素、5份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例7
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为30％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入54Kg的亚硫酸氢钠和亚硫酸钠的混合物，并在120℃条件下进行反应3.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入15Kg的硝酸铈铵和过硫酸铵的混合物后，将溶液温度调节至90℃，再缓慢加入66Kg的丙烯酰胺、3Kg的pH调节剂和54Kg的水，将溶液pH调节至8，进行反应5h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取50份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与18份碱木素、7份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例8
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为40％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入54Kg的亚硫酸氢钠与氨基磺酸的混合物，并在100℃条件下进行反应1.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入15Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至80℃，再缓慢加入57Kg的丙烯算、6Kg的pH调节剂和54Kg的水，将溶液pH调节至9.5，进行反应4h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取40份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与10份碱木素、5份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
实施例9
一种基于垃圾渗滤液制备复合型煤粘接剂的方法，其包括以下步骤
(1)以300Kg固含量为50％经反渗透浓缩制得的垃圾渗滤液浓缩液为原料，加入54Kg的亚硫酸钠与亚硫酸氢铵及氨基磺酸的混合物，并在100℃条件下进行反应1.5h，反应完成后将溶液冷却至室温，然后加入4.8Kg的硝酸铈铵后，将溶液温度调节至80℃，再缓慢加入48Kg的丙烯腈、9Kg的pH调节剂和54Kg的水，将溶液pH调节至11，进行反应4h后，即可得到黑色溶液，将制得的黑色溶液加入到喷雾干燥器中进行喷雾干燥即可得到红棕色的改性垃圾渗滤液的固体粉末；
(2)取60份上述制得的改性垃圾渗滤液的固体粉末与20份碱木素、8份生石灰进行混合均匀，即可得到符合型煤粘接剂；
(3)将上述制得的型煤粘接剂按8％的添加量加入到型煤生产中，经挤压成型即可制得型煤。
性能测试
分别取上述实施例1～9制得的型煤作为实验样品，按煤炭行业推荐标准MT/T748-2007、国家推荐标准GB/T213-2008、国家推荐标准GB/T31098-2014进行相关性能项目的测试，测试结果如下：
以上所述为本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。