一种基于镁冶炼废渣和油泥的型煤及其制造方法与流程

文档序号:22326031发布日期:2020-09-25 17:55阅读:144来源:国知局

本发明属于工业固体废物资源化利用及型煤制造技术领域,具体涉及油泥、金属镁冶炼废渣的综合处理,是一种环保、高效的型煤及其制造方法。



背景技术:

随着采煤机械化程度的提高,粉煤在煤产量中的比重越来越大,粉煤的直接燃烧,不仅浪费能源,同时还会造成环境的严重污染。化肥生产、陶瓷制备、玻璃、有色金属的冶炼、机械热处理等工业窑炉块煤需求量越来越大,价格也越来越高。利用粉煤加工成工业型煤以代替块煤,对于缓解化肥生产、陶瓷制备等工业的块煤缺口,减轻环境污染、节约能源提高热效率具有重要意义。

油泥是一类含有石油等有机质与水、泥沙等组成的稳定胶状体系,伴随着原油采、炼、集、输各个环节,按其来源主要可分为来源为原油、半成品油及成品油集输过程中所形成的罐底油泥,炼油厂污水处理系统隔油池底泥、生化污泥及气浮装置浮渣所形成的“三泥”及在原油开采过程中形成的落地油泥三大类。通常油泥各组分的含量分别为:水30%~80%、油8%~70%、泥5%~60%。

金属镁冶炼废渣是皮江法金属镁冶炼工艺过程中产生的废物。其冶炼工艺流程为:白云石(mgco3·caco3)在回转炉煅烧,然后研磨成粉后与硅铁粉、萤石粉在还原炉真空条件下,1190~1210℃的环境中还原制取镁,冶炼最终产生的残渣的成分为:cao45%~55%、sio215%~35%、mgo4%~8%、fe2o33%~6%。

上述两种固废的资源化利用在减少环境污染、节约利用能源等方面具有重要意义。cn209260030u公开了一种以炼油厂油泥为增碳粘合剂生产型煤的装置;cn106381185a公开了一种生物质型煤,由包括如下物质的原料制成:焦炭40%~60%、经过消毒的畜禽粪便28%~48%、废活性炭2%~22%、油泥0.5%~15%、粘结剂0.5%~15%。cn104629844a公开了一种油泥替代成型粘结剂的生物质型煤,重量比组成为:烟煤50%~75%、油泥20%~40%、松木5%~10%、分散剂2%~4%、固化剂1%~2%。cn208611869u公开了一种镁渣制备水处理用环保型多孔陶瓷滤料方法;cn107075611a公开了一种精炼镁渣的环保处理方法,包括以下步骤:步骤a:将镁渣经消化、筛分后获得镁颗粒及镁渣粗溶液;步骤b:将步骤a筛分后的镁渣粗溶液经过滤产生的滤液通过去除水分后获得混合氯盐;步骤c:将步骤b经过滤产生的滤渣经硫铵法溶解后再经沉镁反应以及后处理后获得高纯氧化镁;cn104649597a公开了一种镁渣水泥制造设备。

纵观国内外固废处理发展,固废的资源化利用、无害化处理要求逐步加强,因此,如何实现固废的资源化利用、无害化处理成为未来固废处理研究的主要发展方向。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种利用镁冶炼废渣及油泥制造的抗压强度高、跌落强度高、热稳定性好、发热量高的型煤,以及该型煤的制造方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的型煤由下述质量百分比的原料制成:

煤粉50%~78%、油泥20%~40%、金属镁冶炼废渣1%~10%。

上述型煤进一步优选由下述质量百分比的原料制成:

煤粉60%~70%、油泥25%~35%、金属镁冶炼废渣3%~8%。

上述的油泥是石油采、集、输、炼过程中产生的含油率≥15%、含水率15%~40%的固体废物。

上述的镁冶炼废渣是皮江法冶炼金属镁工艺产生的固废混合物,成分的质量百分比组成为:cao45%~65%、sio215%~35%、mgo4%~15%、fe2o33%~6%。

本发明型煤的制造方法为:将煤粉与油泥、金属镁冶炼废渣加入捏合机中,并补加物料总质量3%~10%的水,充分搅拌均匀,然后将混合物料放入成型压力60~80mpa的液压成型机中加工成型,再自然风干,得到型煤。

本发明利用皮江法冶炼金属镁工厂在炼镁过程中产生的废渣和石油采、集、输、炼环节中产生的油泥按照一定比例混合添加入煤粉中,经液压成型机压块,自然风干发生水化反应,从而得到洁净型煤。与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明针对无机粘结剂存在的型煤发热量低、水化反应需要加水的问题,在体系内加入油泥,一方面充分利用了油泥中难以分离的c、h资源保证了型煤的发热量;另一方面,油泥中所含水分促进了水化反应,降低了反应需水量;同时,油泥中所含粘土组份有效的降低了有机质对水化反应的干扰。

2、本发明针对有机、生物质粘结剂存在的热稳定性差的问题,在体系内按照一定比例加入冶炼金属镁废渣,经水化反应后的型煤有效的保证了热稳定性、提高了抗压强度及跌落强度。

3、本发明跨体系将油泥和冶炼金属镁废渣两种工业固废耦合,既实现固废的资源化利用,又使所得型煤的各项性能参数均达到国家标准。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。

实施例1

本实施例的型煤由以下质量百分比的原料混合而成:煤粉64%、油泥(含水35.48%、含泥30.40%、含油34.12%)29%、金属镁冶炼废渣(cao62.8%、sio225.8%、mgo7.1%、fe2o34.3%)7%。

本实施例的型煤制造方法为:将640g煤粉与290g油泥、70g金属镁冶炼废渣加入捏合机中,并补加50g水,充分搅拌均匀1h。然后将混合物料放入成型压力80mpa的液压成型机中,加工成直径为25mm、高为10mm的圆柱状物体,自然风干即为型煤。

将本实施例制造的型煤均匀分为四份,分别进行抗压强度、热稳定性、跌落强度、热值等测试,型煤符合《db61/350-2004陕西省洁净型煤地方标准》要求,测试结果见表1。

表1型煤性能试验结果

实施例2

本实施例的型煤由以下质量百分比的原料混合而成:煤粉61%、油泥(含水33.12%、含泥32.54%、含油34.34%)31%、金属镁冶炼废渣(cao63.1%、sio225.5%、mgo8.3%、fe2o33.1%)8%。

本实施例的型煤制造方法为与实施例1相同。

将本实施例制造的型煤均匀分为四份,分别进行抗压强度、热稳定性、跌落强度、热值等测试,型煤符合《db61/350-2004陕西省洁净型煤地方标准》要求,测试结果见表2。

表2型煤性能试验结果

实施例3

本实施例的型煤由以下质量百分比的原料混合而成:煤粉68%、油泥(含水29.42%、含泥34.1%、含油36.48%)23%、金属镁冶炼废渣(cao60.8%、sio229.5%、mgo6.7%、fe2o33.0%)9%。

本实施例的型煤制造方法为与实施例1相同。

将本实施例制造的型煤均匀分为四份,分别进行抗压强度、热稳定性、跌落强度、热值等测试,型煤符合《db61/350-2004陕西省洁净型煤地方标准》要求,测试结果见表3。

表3型煤性能试验结果

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