[发明专利]用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法

权利要求书

1.一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、飞灰处理

将燃煤锅炉飞灰粉磨并筛分，加入稀碱溶液分散洗涤，固液分离并以去离子水洗涤至中性，干燥后得到飞灰微粉；将所述飞灰微粉在保护气氛下升温至500-600℃，待温度稳定后将气氛切换为流动的氩气-氨气混合气体，在混合气氛下保温反应0.5-1h，反应完成后再将气氛切换为流动的保护气，继续保温10-30min以去除表面吸附的氨，冷却至室温后得到前处理飞灰；

S2、复合碳材料制备

称取纤维素乙酸酯并溶解在去离子水中，加入聚乙二醇，混合后加入碳纳米管并分散，将分散液转入具有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，封闭反应体系，在200-250℃的自生压力下保温反应2-4h，反应完成后冷却至室温，分离固体产物并以去离子水洗涤，干燥后得到产物A，将所述产物A与氢氧化钠混合研磨至均，在保护气氛下升温至300-500℃，并保温反应1-2h，保温反应完成后保持在保护气氛下冷却，冷却产物以酸溶液洗涤，再以去离子水洗涤至中性，干燥得到复合碳材料；

其中，所述纤维素乙酸酯与所述碳纳米管的质量比例为（2-4）：1；所述聚乙二醇与所述去离子水的体积比为1：（100-200）；

S3、混合压型

按比分别称取煤粉、所述前处理飞灰、所述复合碳材料、外加剂和高残碳树脂胶粘剂，混合后送入搅拌机，搅拌混合得到混合料，将所述混合料送入型煤机，压制成型后热固化，制得所述型煤。

2.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述燃煤锅炉飞灰的固定碳含量大于70%，发热量大于14MJ/kg，灰分小于27%，挥发分小于2%。

3.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述筛分得到的飞灰粒径小于100μm。

4.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述稀碱溶液为0.01-0.1mol/L的氢氧化钠溶液，所述稀碱溶液与所述飞灰的料液比为20-50mL/g。

5.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述氩气-氨气混合气体中氨气的体积占比为15-40%。

6.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，步骤S2中所述产物A与所述氢氧化钠的质量比例为1：（2-4）。

7.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，按质量份数计，步骤S3所述混合料的组成为：所述煤粉40-60份、所述前处理飞灰60-40份、所述复合碳材料8-15份、所述外加剂1-3份、所述高残碳树脂胶粘剂2-5份。

8.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述外加剂包括钙基脱硫剂和纤维素。

9.根据权利要求1所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述高残碳树脂胶粘剂为酚醛树脂胶黏剂。

10.根据权利要求9所述的一种用燃煤锅炉飞灰制备型煤的方法，其特征在于，所述酚醛树脂胶黏剂的制备原料包括苯酚和羟基木质素，所述羟基木质素的制备方法包括以下步骤：

（1）木质素制备；

（2）称取木质素并加入到浓的氢氧化钠溶液中，搅拌溶解后加入乙二醛，充分搅拌混合后升温至60-70℃并保温反应3-4h，反应完成后加入酸溶液至沉淀不再生成，固液分离并以去离子水洗涤至中性，干燥后得到产物B；

其中，所述氢氧化钠溶液的浓度不小于8mol/L，所述木质素与所述氢氧化钠、所述乙二醛的质量比例为（1.2-1.5）：（3-7）：1；

（3）将所述产物B分散在七氟丁酸的甲醇或乙醇溶液中，升温至40-50℃并搅拌回流反应1-2h，反应完成后固液分离并以去离子水洗涤至中性，干燥后制得所述羟基木质素；

其中，所述产物B与所述七氟丁酸的质量比例为10：（1-1.8）。