[发明专利]防水免烘干型煤粘结剂

说明书

本发明属于型煤成型加工用粘结剂，特别适用于造气型煤的成型粘结。

原煤粉末的成型是燃烧利用粉状煤的重要途径，其成型煤加工已有多种方法，其中除一些热压成型不需粘结剂外，均需添加使型煤具有一定强度而耐水性的粘结剂。国内外选用的粘结剂有多种，如煤焦油，沥青，造纸废液，动物血液(血粉)，生化污泥，水泥，电石灰，等等。但这些方案或在生产成本上，或在型煤强度、耐水性上，存在不同程度的不足。如公开号CN-1104244A“一种防水高强型煤粘结剂”热强度较低，燃烧使用时易造成塌炉，同时所含褐煤或焦煤不适于造气应用(合成氨生产)，且会降低冷强度。

本发明的目的是提供实用的使型煤毋需烘干即具有更高冷热强度和优异防水性的粘结剂。

本发明所提供的粘结剂除含有固结剂(固化剂)、硬化剂(活化剂)和热增强剂(增强剂与热固剂)以外，还含有防水剂。各组分的重量百分比如下：

固结剂：22～52.6％(对于无烟煤、焦末)，27.3～35.5％(对于烟煤)；

硬化剂：17.8～31.6％(对于无烟煤、焦末)，27.3～35.5％(对于烟煤)；

热增强剂：11.6～52.2％(对于无烟煤、焦末)，12.7～22.7％(对于烟煤)；

防水剂：4.2～7.8％(对于无烟煤、焦末)，3.8～16.6％(对于烟煤)。

其中，固结剂为菱苦土，即菱镁矿轻烧而成，主要成分是MgO；硬化剂为卤片，主要成分是MgCl₂；热增强剂对于无烟煤为硅灰(或水渣)和膨润土(甘子土、耐火土，主要成分是SiO₂、Al₂O₃)，还可加入硅酸钠，对于烟煤为硅灰(或水渣)和芒硝(主要成分是Na₂SO₄)；防水剂为粉煤灰与磷酸盐(或磷酸)。

热增强剂自身组成的重量百分比为：对于无烟煤，硅灰(或水渣)6.4～20％，膨润土51.1～90.9％，硅酸钠0～42.5％；对于烟煤，硅灰(或水渣)4.8～20％，芒硝80～95.2％。

防水剂自身组成的重量百分比为：粉煤灰75～81.8％，磷酸盐(或磷酸)18.2～25％。

对于烟煤以原煤总重量8～12％的水溶解卤片和磷酸盐(或磷酸)及稀释硅酸钠；对无烟煤卤片和磷酸盐(磷酸)溶于原煤总重的(8～12)％的2/3的水中，硅酸钠稀释在原煤总重的(8～12)％的1/3的水中。

固结剂与硬化剂及水发生化学反应，生成固态Mg(OH)Cl沉淀，形成型煤的冷强度；加入热增强剂提高了型煤的热强度，加入防水剂则明显提高了型煤的浸水强度。特别是提高了难于防水的烟煤型煤的防水性能。

以上成分中，硅灰(或水渣)、硅酸钠、膨润土以及粉煤灰可以舍去其中1～3项，以用于对冷热强度和防水性要求不高的场合。

本粘结剂的优点是免烘干，成本低，冷热强度高，防水性能好。根据煤炭部煤炭科学研究总院北京煤化学研究所测试，用本粘结剂生产的型煤强度及耐水性如下：

山西晋城无烟煤：冷强度＞100Kg/球，

                热强度31Kg/球，

                浸水2小时强度85Kg/球；

黑龙江鹤岗原煤：冷强度＞600N/个

                热强度360～380N/个

                在水中浸泡数月不散。

所附实物为用本粘结剂及山西晋城无烟煤粉末制作的型煤煤球，距地1.5米，用力抛在水泥地面上，该煤球们能保持原型不变。

实施例1：用于无烟煤或焦末的粘结剂组成如下：

其中：热增强剂：

防水剂：

实施例2：用于烟煤的粘结剂组成如下：

其中：热增强剂：