[发明专利]一种复合型工业气化型煤粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合型工业气化型煤粘结剂。

背景技术

气化型煤用于合成氨工业生产合成氨原料气(半水煤气)、燃气工业、冶炼、建筑陶瓷等生产工业燃料气，这些工业，过去主要用土焦、无烟块煤作原料生产原料气或燃料气，由于国家坚决取缔土法炼焦，无烟块煤价格又猛涨，所以大量采用低价无烟粉煤生产造气型煤成了这些工业原料路线改造的必由之路。

国内生产气化型煤，多用单一配方粘结剂，有机粘结剂如：腐植酸钠粘结剂、淀粉粘结剂；无机粘结剂如：石灰粘结剂，陶土粘结剂等。这些粘结剂生产气化煤球存在的问题，要么冷态抗压强度好，热态抗压强度、热稳定性较差，要么粘结剂加入量太大，如石灰碳化煤球，石灰粘结剂加入量为无烟粉煤的20％-25％，使造气型煤固定碳大幅度降低，灰份大大增加，给造气后工段带来沉重负担。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型工业气化型煤粘结剂，主要用于无烟粉煤成型生产的工业气化型煤。

本发明的技术方案如下：

1、原材料

腐植酸：腐植酸要求晒干或烘干，磨细为50-100目；三氧化二铝(Al₂O₃，广泛存在于非金属矿中，一般以结晶水方式存在，资源分布广)：经筛选、烘干或晒干，磨细至100目左右；二氧化硅(SiO₂，一种非金属矿，资源丰富，分布广)：晒干或烘干，磨细至100-150目。

2、生产工艺

按原料重量比要求将腐植酸、三氧化二铝、二氧化硅、羧甲基纤维素放入70℃-90℃装有热水反应罐中，边放边搅拌，待这些原料完全浸润到水中后，放入烧碱，继续搅拌，经1.5-2小时化学反应，生成复合型液体粘结剂，液体粘结剂含水份60％-70％，液体粘结剂经干燥脱水至15％-20％，烘干磨细便得粉状固体粘结剂，各原料用量比例为(重量百分比)腐植酸65％-68％，羧甲基纤维素2％-5％，三氧化二铝5％-8％，二氧化硅15％-18％，烧碱4-8％。

本发明的化学反应机理：本发明生产的复合型粘结剂，由有机和无机两大组分组成：有机原料腐植酸和羧甲基纤维素加碱反应，生产的含羧基、羟基、醌基的有机化合物粘结剂，产品为粉状固体粘结剂，在型煤生产中，在有水的条件下，能快速浸润到煤粒表面，生产的型煤冷态抗压强度好，热稳定性好。

本发明中的Al₂O₃、SiO₂在碱作用下，经钠化反应，脱去原矿中的结晶水，形成带正电荷的不饱和离子Al³⁺、Si⁴⁺，这种不饱和离子，型煤生产加入水时(一般水份10％-11％)，由于带正电荷电子的吸引力能与无烟粉煤灰份中的氧化镁、氧化硅和其他杂质形成络合物，这种络合物，当型煤进入烘干窑烘干脱出水分时，便形成坚硬的非金属化合物骨架，与有机粘结剂一起，使型煤具有很好的冷强度；当型煤进入造气炉造气时，当炉温度升高到900℃-950℃时，这种络合物便会急剧收缩，形成耐高温的坚固骨架，使型煤有很好的热态机械抗压强度，特别是有很好的热稳定性，热稳定性甚至可超过国家标准的70％，达到80％以上。

本发明生产的复合型气化型煤粘结剂，粘结性能好，粘结剂用量少，型煤各项综合技术指标好，加入量一般为无烟粉煤的2％-6％，如生产煤棒：煤棒挤压成型，粘结剂用量为粉煤的2-3％；生产煤球：煤球冷压成型，粘结剂用量为粉煤的4％-6％。用这种粘结剂生产的气化型煤，如煤球：冷态抗压强度为60-70公斤/个球，热态抗压强度35-5公斤/个球，热稳定性大于70％。

具体实施方式

实施例1：

在1m³的反应罐中，加70℃-90℃热水600公斤，依次放入腐植酸、羧甲基纤维素、三氧化二铝、二氧化硅和烧碱，数量是：腐植酸195公斤、羧甲基纤维素15公斤、三氧化二铝15公斤、二氧化硅51公斤，烧碱24公斤，搅拌反应1.5-2小时，放出脱水烘干，水份降为15％-20％，磨细为200-250目粉状固体、产品塑料袋包装。

实施例2：

在1m³的反应罐中，加70℃-90℃热水600公斤，依次放入腐植酸、羧甲基纤维、三氧化二铝、二氧化硅和烧碱，数量是：腐植酸204公斤、羧甲基纤维素6公斤、三氧化二铝24公斤、二氧化硅54公斤，烧碱12公斤。搅拌反应1.5-2小时，放出脱水烘干，水份降为15％-20％，磨细为200-250目粉状固体、产品塑料包装。