专利名称：一种将劣质煤改造为优质煤的新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将劣质煤改造为优质煤的新方法，属改善燃烧以达节约能源、控制污染的新工艺。
随着国民经济的发展，对煤的需求量日益增多;因此国内外普遍开发和利用劣质煤资源，及想方设法提高劣质煤的利用率。同时研究将各地堆积如山、污染环境的工业废渣加予利用，以达到既增加能源又改善环境污染的目的。近年来，国内外这方面的研究也取得可喜的进展。例如，国外有人认为，在燃料中加入氧化钙既能助长燃烧，又能固定硫;在固体燃料促进剂中加入某些金属氧化物(例如氧化钙、二氧化钛、氧化亚铜与氧化锌等)有促进燃烧的作用等(见日本专利昭57-14794及日本专利昭61-34096)。中国的研究[见中国专利87102028(87.12.16公开)]认为上述发明的缺陷是所用原材料多是化学药剂，价格较高，不易推广应用。故此提出了固体燃料添加剂新的组合成份工业炉渣 50～75(百分重量wt%)Fe2O3(或铁锈渣) 4～10白云石 10～30烟囱灰 4～5SiO2(如河沙、海沙) 2～5可析出助燃或可燃气体的物质 0.5～2上述发明虽有比较好的助燃与节能效果，但组成中的无机物成份过大，难以燃烧，白云石所含的SiO2属难溶物质，能使锅炉结渣和沾污，而过量使用Fe2O3(尤其是使用铁锈渣)，也不适当。因为Fe2O3在炉内热的作用下，虽可对煤碳的活化起催化作用，但它和Al2O3一样，容易结晶化，使炉渣粘度提高，往往因此造成锅炉结渣或使原来的渣变得更坚硬。试验表明，无机矿物质(主要是铁、钙、镁的氧化物等)加入的数量与煤碳燃烧的活性有直接的关系。在矿物质的量少的范围，随矿物量的增加，其活性显著增加，但当矿物质的量超过1000PPM时，其对活性的影响大大降低，而且随着量的增加逐渐走向反面。因此，对于含无机矿物质量相当大的劣质煤与炉渣，再加入Fe2O3或铁锈渣是不可取的。
针对上述发明中所存在的问题，本发明在改造劣质煤成优质煤(或合成煤)有针对性添加不同的组成，找到了比较可行的办法。
下面对本发明作具体的说明。
本发明中的由劣质煤变为优质煤(或合成煤)主要由三部分构成。即由全部劣质煤(或由无机矿渣与原煤混合物)组成的主料，由红(黄泥)泥、石灰、木屑与碳化锯木屑组成的填料及由硝酸钠、高锰酸钾、碳化锯木屑、木屑及石灰组成的助燃易燃剂三部分构成。
在本发明的优质煤的配制中，加入了很有助燃作用而易得到的价钱便宜的木屑、碳化锯木屑等废弃物。
本发明所制备的优质煤均为主料、填料及助燃易燃剂三部分组成，其重量百分比(wt%)如下主料 50～75填料 27～38助燃易燃剂 0.2～2
所述的主料可全部为劣质煤，若果主料用原煤与无机废矿渣混合，则其成份及比例如下(百分重量份wt%)原煤 40～60无机废矿渣 40～60所述填料的成份及比例如下(wt%)红(黄)泥 28～38石灰 22～34木屑 28～38碳化锯木屑 13～25本发明的助燃易燃剂的各成份及配比如下(wt%)硝酸钠 56～70高锰酸钾 5～18碳化锯木屑 5～18木屑 5～18石灰 5～18本发明制备的优质煤，其最佳组成如下(百分重量wt%)主料 65填料 33.5助燃易燃剂 1.5
本发明填料的最佳配比(wt%)如下红(黄)泥 30石灰 25木屑 30碳化锯木屑 15本发明主料中所讲的劣质煤可指褐煤，泥煤、石煤、半烟煤、无烟煤等高灰份，低热值的煤碳;主料中的无机废料可指煤矸石、炉渣、煤渣、粉煤灰、烟囱灰等;所指的原煤为热值4000大卡/公斤以上的煤碳。
本发明填料中，石灰可用石灰石粉代替;木屑可用稻草、谷壳、花生壳、甘蔗渣、麦杆粉等一种或多种混合代替;碳化锯木屑由锯木屑在缺少空气的条件下经碳化而成。
本发明根据一般原煤的成份，煤的燃烧机理及燃烧产物，针对劣质煤热值低和影响劣质煤着火的诸种因素来选择有助于提高热值，加快着火的下述原料高锰酸钾，在240℃以上时放出氧，是强氧化剂，在有还原剂或有机物存在时放出活性氧，而且高锰酸钾还是一种吸毒剂，可消除燃烧过程中排放出来的二氧化硫等有害物质。
硝酸钠，与煤在燃烧过程中起化学反应，是氧化剂，能强烈地促进煤的燃烧。
石灰能促进燃烧，且能固定硫，减少有害气体。
木炭粉与煤碳结合，与硝酸钠混在一起，能起易燃强燃作用。
木屑含有木质素，它不仅在脱水时放出大量热能，而且能与石灰、煤碳等物在燃烧过程中起化学反应，放出甲烷、氢等可燃性气体。
碳化锯木屑，具有木炭粉与木屑的双重功能。它与木屑在燃烧过程中都留下大量的细小孔隙，这些细小孔隙被空气充满后就形成众多的富氧区，给燃料的充分燃烧创造了极为有利的条件。
本发明按国家统一标准进行测试，加有助燃易燃剂的煤烟气中的有害物质排放低于原煤的有害物质排放，低于国家排放标准。每燃烧一吨本发明的煤只排放二氧化硫11.8kg，氮氧化物3.5kg，氟化物0.06kg。
发明实施例1用本发明的主料65公斤，其中原煤 50(百分重量份wt%)煤渣 43烟囱 17填料33公斤，其中 (wt%)黄泥 30木屑 30石灰 25碳化锯木屑 15
助燃易燃剂2公斤，其中 (wt%)硝酸钠 60高锰酸钾 10碳化锯木屑 10木屑 10石灰 10上述三种成份相混合，制成本发明的优质煤，其工艺过程如下将原煤、煤渣分别破碎至粒径1mm左右，将助燃易燃剂用水溶解后倒入煤渣与烟囱灰的混合堆中，搅拌均匀，然后将有助燃易燃剂的混合物与主料原煤及填料搅拌均匀，再压制成直径100mm的蜂窝煤。
上述蜂窝煤与由6.5公斤热值相同的原煤加9.9公斤黄泥混合后压制的大小相同的蜂窝煤进行燃烧对比，结果如下加入填料与助燃易燃剂 不加入填料与助燃易燃剂着火 快 慢火苗 12cm以上 11cm左右焰色 黄白色 红蓝燃烧时间 1小时 53分钟煤渣含煤 干净 30%左右实施例2广东乐平糖厂日耗煤量60～70吨，一段时间由于进厂原煤质量低劣、影响生产的正常运行，该厂使用本发明中的助燃易燃剂1008公斤，配制成58000公斤含助燃易燃剂的煤，投入炉内燃烧，结果热值提高了20～35%，并有效地解决了炉内粘结(结焦)的问题，保证了该厂的正常生产。在燃烧过程中未发现有害物质排放。
实施例389年曾做三种煤送广州市煤炭公司化验室，进行煤质工业分析。这三种煤分别是，A种原煤(100%)热值为5321大卡/公斤;B种原煤、填料各50%，加入助燃易燃剂1.5%，测得热值为5328大卡/公斤;C种原煤、填料各占50%，不加助燃易燃剂，结果热值只有3541大卡/公斤。
权利要求
1.一种将劣质煤改造为优质煤的新方法，包括由劣制煤(及废矿渣与原煤)构成的主料，由红(黄)泥、木屑、石灰等构成的填料，由硝酸盐、高锰酸钾、碳化锯木屑、木屑制作成的助燃易燃剂，其特征在于，所述的优质煤均为主料、填料与助燃易燃剂三部分组成，其重量百分比(wt%)如下主料55～70填料25～35助燃易燃剂 0.2～1.8所述主料(可全部劣质煤构成)的成份及及配比如下(wt%)原煤40～60无机废矿渣 40～60所述的填料的成份及配比如下(wt%)红(黄)泥25～35石灰20～30木屑25～35碳化锯木屑 10～20所述的助燃易燃剂中使用了碳化锯木屑，易燃剂中各组份的配比(wt%)如下硝酸钠 55～65高锰酸钾5～15碳化锯木屑 5～15木屑5～15石灰5～15
2.如权利要求1所述，其特征是所述的优质煤(合成煤)的最佳组成为(wt%)主料 65填料 33.5助燃易燃剂 1.5所述填料中各成份的最佳配比(wt%)红(黄)泥 30石灰 25木屑 30碳化锯木屑 15
3.如权利要求1，其特征是所述作主料的劣质煤可指褐煤、泥煤、石煤、半烟煤或无烟煤等高灰分低热值的煤碳;所述主料中的无机废料可指煤矸石、炉渣、煤渣、粉煤灰、烟囱灰等;所述主料中的原煤指热值为4000大卡/公斤以上的煤碳。
4.如权利要求1，其特征是所述填料中的石灰可用石灰石粉代替，木屑可用稻草、谷壳、花生壳、甘蔗渣及麦杆粉等一种或多种混合物所代替。
5.如权利要求1，其特征是所述的碳化锯木屑是由锯木屑在缺空气条件下经碳化而成。
全文摘要
一种新工艺，将低热值、着火难的劣质煤加入硝酸盐、石灰、木屑等组成的助燃易燃剂变为热值高、易着火的优质煤；或将热值甚低的煤矸石、工业炉渣、烟囱灰、粉煤灰等一种或多种与原煤混合，制作成优质合成煤，有效地提高煤的利用率，扩大了劣质煤的使用范围，并为废渣的处理利用开辟了新途径。本发明取材容易，配比合理，制作简便，成本低廉，不失为一种既可节约能源又可改善环境污染的新技术。
文档编号C10L9/10GK1051583SQ8910844
公开日1991年5月22日 申请日期1989年11月5日 优先权日1989年11月5日
发明者何福林 申请人:广州市南粤科技经济信息服务部