一种复合型煤粘结剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种复合型煤粘结剂及其应用。本发明专利技术首先公开了一种复合型煤粘结剂，包括：生物质类纤维和焦油。本发明专利技术进一步公开了一种利用所述复合型煤粘结剂制备型煤的方法，包括以下步骤：(1)将块煤粉碎，得到煤粉；(2)将复合型煤粘结剂与煤粉混合均匀，得到混合物料；(3)将混合物料压制成型，得到型煤球团，然后干燥，冷却，即得到型煤。本发明专利技术所述复合型煤粘结剂的原料来源广泛，实现生物质资源的充分利用，降低生产成本。利用本发明专利技术所述复合型煤粘结剂制备型煤，能够显著提高型煤的抗压强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合型煤粘结剂，还涉及所述复合型煤粘结剂在制备型煤中的应用，属于煤化工领域。
技术介绍
型煤是煤炭洁净利用的有效途径之一。型煤用作层燃锅炉燃料时，要求容易起火，而生物质型煤恰恰具有着火点低的特点。生物质资源是丰富的可再生能源之一。中国农作物秸秆年产量约6亿t，其中一半可作为能源利用。但是，目前大多数秸秆作为民用燃料被直接燃烧，热效率仅为6％～10％，部分地区还有秸秆就地焚烧现象，造成了资源的浪费和环境的污染。用生物质制备的型煤粘结剂，不仅充分利用了丰富的生物资源，降低了粘结剂成本，而且还解决了环境污染问题。生物质型煤是近年来发展起来的新技术，通过节煤和生物质代煤的双重作用，减少温室气体CO2和燃煤SO2的排放，有利于缓解气候变暖和酸雨污染，对保护环境和节约能源均具有重大意义，是型煤技术发展的一个重要方向。型煤粘合剂是型煤生产过程中的关键技术，也是制约型煤发展的瓶颈。目前市场上很难找到高效型煤粘结剂，同时能满足冷态，热态机械强度，具有热稳定性，防水性等一系列指标，要有较高的成型性和施工性，而且还要不生产二次污染，不增加多的灰分，最好还要有固硫，助燃，防水等作用，同时还需控制粘结剂的成本。这众多要求不但苛刻，有的还互相矛盾。中国专利申请公布号CN104774667A公开了一种型煤粘结剂及其制备方法，该煤粘结剂以腐植酸钠、膨润土、粘土、硅铝酸盐、石灰石、氧化铁、聚酯等7种以上物料组成，对物料的粒度要求比较严格，生产步骤较多，生产工艺参数苛刻，不便于实际的生产操作，粘结剂中的无机成分还会增加型煤中的灰分。中国专利申请公布号CN104877727A公开了一种复合型生物质型煤粘结剂及其制备方法和应用，由葵花秸秆、强碱溶液、膨润土、乳化沥青、腐植酸钠和改性淀粉组成。该粘结剂配方中含有无机粘结剂膨润土会增加型煤中的灰分，还含有淀粉成分，淀粉作为重要的粮食，造成粮食的浪费。中国专利申请公布号CN103113949A公开了一种制型煤粘结剂的方法，以煤粉和膨润土为母料，配以溶剂水和催化钠化剂，在还原性气体中进行高温高压反应，制得型煤粘结剂。粘结剂的制备工艺复杂，不便于实际应用，同时膨润土的加入使型煤的防水性能较差，还会增加型煤中的灰分。因此，亟待开发一种新型的复合型煤粘结剂，以实现充分利用粉煤及生物质资源。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种复合型煤粘结剂，该复合型煤粘结剂的原料来源广泛，制备方法简单，实现生物质资源充分利用，降低生产成本；本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种利用所述复合型煤粘结剂制备型煤的方法，能够明显提高型煤的抗压强度。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术首先公开了一种复合型煤粘结剂，包括：生物质类纤维和焦油。按照重量比计，生物质类纤维：焦油＝1：0.5-9。其中，所述生物质类纤维包括：稻草秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆中的任意一种或一种以上按照任意比例组成的混合物。所述生物质类纤维的粒径<6mm。焦油含有酚类物质和水，酚类物质属于碱性物质，当焦油与生物质类纤维混合时，酚类物质能够软化生物质类纤维，并产生粘结性物质，有利于型煤成型。本专利技术所述焦油为市售产品；作为本专利技术的优选技术方案，按照质量百分比计，所述焦油中酚类物质的含量为7-20％。本专利技术所述复合型煤粘结剂的制备方法，包括：将生物质类纤维和焦油按比例混合均匀，即得；制备方法简单。本专利技术进一步公开了一种利用所述复合型煤粘结剂制备型煤的方法，包括以下步骤：(1)将块煤粉碎，得到煤粉；(2)将复合型煤粘结剂与煤粉混合均匀，得到混合物料；(3)将混合物料压制成型，得到型煤球团，干燥，冷却，得到型煤。其中，步骤(1)所述煤粉的平均粒径<3mm。步骤(2)所述复合型煤粘结剂的用量为煤粉质量的5-30％；所述混合的时间为3-10min。步骤(3)所述压制成型的压力为15-50MPa；所述干燥为100-105℃干燥0.5-1h。本专利技术利用所述复合型煤粘结剂制备型煤的方法，可以采用本领域各类混料设备作为混合器，用于将复合型煤粘结剂与煤粉混合均匀。所述的压制成型可以采用对辊压球机、压片机或其它成型设备作为成型器，将混合物料放入其中压制成所需的块度。利用本专利技术所述复合型煤粘结剂制备的型煤，其抗压强度达到380-624N/个。本专利技术技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本专利技术所述复合型煤粘结剂，所采用的原料具有来源广泛、价格低廉、添加量少等优点，且制备方法简单；其中，生物质类纤维有效地抑制了型煤内部微裂纹的产生和发展，提高型煤球团的抗冲击性能，并且可以降低型煤的着火点，有利于锅炉的燃烧。本专利技术实现充分利用生物质资源，降低型煤粘结剂的生产成本，还能够减少CO2和SO2的排放，经济效益好。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的，不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改或替换均落入本专利技术的保护范围。实施例1按重量份称取下列各物质(单位g)：复合粘结剂：A组分：稻草秸秆(粒径<6mm)5份；B组分：焦油45份；按照质量百分比计，所述焦油中酚类物质的含量为7-20％；复合粘结剂的制备：将A组分与B组分混合均匀，即得；煤粉：1000份；所述煤粉的粒径<3mm；将复合粘结剂、煤粉加入到混料机中，混合3min；通过成型机(对辊压球机)压制成型(压力为15MPa)，然后将压制成型后的型煤球，在105℃条件下干燥0.5h，冷却后得到型煤；型煤的抗压强度为380N/个。实施例2按重量份称取下列各物质(单位g)：复合粘结剂：A组分：小麦秸秆(粒径<6mm)50份；B组分：焦油150份；按照质量百分比计，所述焦油中酚类物质的含量为7-20％；复合粘结剂的制备同实施例1；煤粉：1000份；所述煤粉的粒径<3mm；将复合粘结剂、煤粉加入到混料机中，混合5min；通过成型机(压片机)压制成型(压力为50MPa)，然后将压制成型后的型煤球，在105℃条件下干燥0.5h，冷却后得到型煤；型煤的抗压强度为550N/个。实施例3按重量份称取下列各物质(单位g)：复合粘结剂：A组分：玉米秸秆(粒径<6mm)200份；B组分：焦油100份；按照质量百分比计，所述焦油中酚类物质的含量为7-20％；复合粘结剂的制备同实施例1；煤粉：1000份；所述煤粉的粒径<3mm；将复合粘结剂、煤粉加入到混料机中，混合8min；通过成型机(对辊压球机)压制成型(压力为20MPa)，然后将压制成型后的型煤球，在105℃条件下干燥1h，冷却后得到型煤；型煤的抗压强度为624N/个。实施例4按重量份称取下列各物质(单位g)：复合粘结剂：A组分：稻草秸秆(粒径<6mm)20份，小麦秸秆(粒径<6mm)30份；B组分：焦油50份；按照质量百分比计，所述焦油中酚类物质的含量为7％；复合粘结剂的制备同实施例1；煤粉：1000份；所述煤粉的粒径<3mm；将复合粘结剂、煤粉加入到混料机中，混合10min；通过成型机(压片机)压制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型煤粘结剂，其特征在于，包括：生物质类纤维和焦油。

【技术特征摘要】
1.一种复合型煤粘结剂，其特征在于，包括：生物质类纤维和焦油。2.按照权利要求1所述的复合型煤粘结剂，其特征在于，按照重量比计，生物质类纤维：焦油＝1：0.5-9。3.按照权利要求1或2所述的复合型煤粘结剂，其特征在于，所述生物质类纤维包括：稻草秸秆、小麦秸秆或玉米秸秆中的任意一种或一种以上按照任意比例组成的混合物。4.按照权利要求1所述的复合型煤粘结剂，其特征在于，按照质量百分比计，所述焦油中酚类物质的含量为7-20％。5.按照权利要求1或3所述的复合型煤粘结剂，其特征在于，所述生物质类纤维的粒径<6mm。6.利用权利要求1至5任何一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛忠义，高建，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11