[发明专利]一种型煤粘结剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种型煤粘结剂及其制备方法，本发明适用于燃煤或煤气化技术领域。

背景技术

我国煤炭资源丰富，煤在一次能源消费构成中占60-70％，未来较长一段时间煤炭作为主要能源的结构不会改变，2103年中国的煤炭产量达到了36.8亿吨。与此同时，煤和石油等化石资源一样属于不可再生能源，目前由于煤的燃烧、气化、发电等造成的环保问题日益突出，因此提高煤的利用率和清洁转化是煤炭利用的一个重要方向。

型煤是粉煤通过机械压制成的块煤，型煤可有效提高粉煤的利用率。本专利所述的型煤是指工业型煤。形成型煤的过程一般需要添加煤粘结剂，它是型煤生产过程的关键，煤粘结剂对型煤的强度、热稳定性、包括燃烧性能等指标有重要的作用，不同的煤质也需要使用不同的煤粘结剂。一般要求煤粘结剂的粘结能力强、无污染、同时不影响煤的放热量、燃烧性等。从成本角度讲，粘结剂加入后形成的型煤还需要比购买正常的块煤价格低，这样才具有市场竞争力。按照组分，煤粘结剂可分为无机、有机和复合粘结剂三种类型，其中复合粘结剂是当前主流发展方向。

CN 101712900A公开了一种气化型煤粘结剂，该粘结剂组分直接采用二氧化硅、氧化铝和纤维素等原料混合后加水浸润，再加入烧碱在搅拌釜内70-90℃下反应1.5-2小时，经烘干脱水和磨细作业后成为粘结剂成品，该专利由于选用二氧化硅、氧化铝，而不是能直接溶于水的盐类，使得制备过程中需要加烧碱进行反应形成硅酸盐，该专利的粘结剂制备过程复杂，需要外部加热、反应过程难以控制，进而会影响粘结剂的性能。

CN101812343A公开了一种型煤粘结剂，该粘结剂中有机成分腐殖酸的质量百分比达到了45-75％，虽然腐殖酸具有很好的粘结性和水溶流动性，但是大量的腐殖酸不仅会增加型煤的成本，而且对型煤的燃烧性能也可能造成不利影响，同时腐殖酸含量太多会影响型煤的耐水性。

CN103305302A公开了一种烟煤煤末专业型煤粘结剂，CN103305302A公布了一种用于挥发分≤20％烟煤煤末制型煤的专门粘结剂，这两个专利的优点是针对特定的煤种专门开发了粘结剂，缺点是对其它煤种的粘结性存在适用性问题，同时这两个专利的粘结剂中都需要玉米淀粉作为组份，玉米淀粉的来源是粮食，目前世界粮食整体短缺，因此不是工业原料的主要获取方法。

对型煤和粘结剂进行研究的论文中，对煤粘结剂同煤粉颗粒的机械结合和物理化学作用，如表面张力、浸润性、疏水性、固硫能力、甚至型煤燃烧活性、灰熔点等都从理论和试验实践上都进行了一些阐述，对煤粘结剂提出了一定的要求。

综上所述，研制或开发一种能有效降低成本、原料环保易得、制备工艺简单合理且性能优良的型煤粘结剂是非常有现实意义的。

本发明致力于解决上述现有技术中存在的技术问题，并提供能够解决上述技术难题的型煤粘结剂及其制备方法。

发明内容

本发明提供一种型煤粘结剂及其制备方法，所述型煤粘结剂由下列成分按照质量百分比配制而成。

腐殖酸钠1-15％、粘土或膨润土30-50％、硅铝酸盐：20-55％、碳酸钠1-15％、氧化钙2-12％、氧化铁1-8％、氧化镁0.5-5％、表面活性剂0-0.6％、聚酯1-6％。

上述煤粘结剂的配方可根据粉煤的挥发份、固定碳含量、灰熔点、硫含量等进行匹配，甚至可以针对不同的型煤成型工艺加以适当调整。

优选地，腐殖酸钠3-12％、粘土或膨润土35-45％、硅铝酸盐25-45％、碳酸钠3-10％、氧化钙2-10％、氧化铁1-5％、氧化镁1-3％、表面活性剂0.05-0.4％、聚酯2-4％。

上述配方中的硅铝酸盐是指硅溶胶、水玻璃、铝酸盐、水泥或它们的混合物。

上述配方中表面活性剂指丙烯酰胺类表面活性剂、脂肪酸山梨坦等。

首先将上述煤粘结剂成分磨成60目以上的颗粒，然后按照一定的先后顺序加入容器内混合、搅拌均匀5-40分钟，必要时可适当加入少量水除尘，也可以适当加热；混合均匀后充分研磨，要求粒度小于100目的颗粒低于5％，最后包装，即成为型煤粘结剂产品。

在型煤成型过程中每吨粉煤中添加2-6％的本发明的煤粘结剂产品，即每吨粉煤添加20-60公斤煤粘结剂。成型后，型煤的冷热强度高于行业标准要求，形成的煤球冷强度为＞55公斤/个，热强度35-45公斤/个，热稳定性大于70％。使用过程中不产生碎裂现象，采用本发明的型煤燃烧后固硫效果明显。

附图说明

图1为型煤粘结剂制备工艺流程示意图

具体实施方式

实施例