粉末成型添加劑和其在制各種型品方面的應用的制作方法

專利名稱：粉末成型添加劑和其在制各種型品方面的應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于把碎木炭粉末等含碳(其它如秸桿炭.枝條炭.木屑炭.焦炭.石油焦炭.煤.泥炭等)粉 末(包括下角產品)或用碳還原的粉末(氧化硅.硫.鐵.銅.稀土.錫.鋅.錳等礦石或其氧化物或金屬粉等)，或 二者混和的粉末成型的添加劑和用該成型添加劑制造在上述領域的型品及在化肥.消毒劑.化工粉末.樟腦丸. 磁性材料粉末冶金.磨料.浴鹽等領域把粉末壓制成型產品方面的應用。
背景技術：
一般來說，把含炭粉末如碎木炭粉.焦末.石油焦末.煤粉(包括以上的飛粉)或其混合粉壓制 成型，是由以下幾類添加劑把它們壓制成型的，1)所用添加劑是淀粉或淀粉和其他粘合劑復合制成，見 美國專利US 5,573,555這類粘合劑常用于木炭粉或以其為主的同類產品，因在燃燒時，淀粉會帶來嗆人 的煙，不宜在室內使用，同時對人體和環境帶來不好影響，燃燒后的強度也不符合工業用途,用在燒烤上 也不是好用；2)用纖維素或與其他添加劑復合制成，見原東德專利DD296,304,纖維素價格昂貴，每噸約 l萬元人民幣，燃燒后強度也不是很好，所以很少有人采用；3)焦油瀝青或其與其他添加劑復合制成，見 國際專利W0 02 25,496,焦油瀝青含有對人體有害物，焦油瀝青熔點高常溫不好操作，從該世界專利來看， 添加劑用量大，達到33X,而且，據聯合國糧農組織編寫的書指出，焦油瀝青類粘合劑壓制成型的炭還要 再炭化，成本昂貴，不宜推廣使用；4)用膨潤土等土類產品，見中國專利申請92101283.7,這類添加劑 壓制成型產品不耐髙溫，僅能做涮鍋用炭。工業還原用炭，如，鋼鐵等金屬的冶煉.硅和硅化物.二硫化碳 的生產只能用炭塊；民用炭如燒烤用炭，因找不到更好的粘合劑，有時不得不勉強用用淀粉類粘合劑，就 是燒烤和涮鍋等用炭目前也很少用碎炭粘會壓制成的型炭。
一般來說,把被還原的物質如礦石粉等壓成球團所用添加劑為復合添加劑,見中國專利CN88104816. X , 所用主要原料是價格昂貴的水溶性纖維素衍生物等，而且球團干燥需要至少達到1024X3。
一般來說，把含炭粉末和被還原物質混合壓成球團所用添加劑是把煤粉和精鐵礦石粉壓成球團，而且 煤粉粒度小于3mm見中國專利CN97100240.1，而有相當多的被還原物質須用上木炭.煤焦.石油焦，如硅 和硅化物.二硫化炭.和鋼鐵.稀土等金屬業就是這樣
發明內容
由于本發明添加劑1)不含有淀粉或含有很少量的淀粉，根本沒有或基本沒有因淀粉帶來的煙 及因此造成對人體和環境不良影響，可在室內外使用。2)由于本發明的添加劑是由維型劑和成型劑組成， 這二者，能形成交聯體系，從而使其機械強度大大提高，耐水性等也大大推高，所用原料較大幅度低于同 類產品。所以用本發明粘合劑壓制成型產品可用于硅及硅化物..二硫化碳.活性炭.蚊香等化工領域，銅.錫. 鋼鐵等冶煉領域和燒烤、涮鍋、取暖、野炊等民用領域，也可把它用在制造化肥.消毒劑.化工粉末.樟腦丸. 磁性材料粉末冶金.磨料.浴鹽等領域壓制成型產品方面。
本發明的粉末成型復合添加劑由1)維型劑，包括金屬.金屬氧化物.金屬鹽類.氧化硅等含有硅的產品.含 有金屬氧化物礦石及由其生產的產品如高鋁粉等.非金屬礦石如石英.水美石及由其生產的產品.其它副產 品如苦菱土.瓦斯灰.氧化鐵皮末等。2)成型劑包括有粘合性硅酸鹽.有粘合性的硅酸鹽類礦物.有粘合性的 硅酸鹽類土.硅酸鹽類產品如水泥等不定型產品.磷酸.磷酸鹽.聚磷酸鹽.磷礦石.硼酸.硼酸鹽.碾礦石.硫 酸.硫酸鹽及礦石.熱固性樹脂如(改型)酚醛樹脂等.(乳化)焦油瀝青等。
本發明的粉末成型復合添加劑也可是包括上述維型劑和成型劑兩類成分的礦物或(和)土或(和)產 品組成，如耐火土 (包括高鋁.硬質.半軟質.軟質粘土礦石工業類型或工業.家用.商用等用途類型)產品' 及原料，高硅耐火土產品及原料.耐火水泥產品及原料，耐火澆筑料(包括水泥結合.低水泥結合磷酸鹽結 合的耐火澆筑料)產品及原料等不定型耐火材料產品及原料，耐火膠泥(包括高鋁.粘土.硅質.相應的磷 酸耐火膠泥等)產品及原料，砌筑膠泥產品及原料，耐火材料所用粘結劑和涂料及二者用的原料等耐火不 定型材料及所用原料，硅酸鹽類產品，莫藍晶石.紅柱石.硅線石.葉臘石.滑石.高嶺土等天然具有耐高溫 (120"C)性能硅酸鹽礦物礦物及由其生產的產品，天然復合非金屬礦如鋁(礬)土礦.玄武巖.輝綠巖. 浮石.火山灰等礦石及由其生產的產品.硅酸鹽類土如紅土.粘土.黃土.黑土.鹽堿土等土類及由其生產的 產品或(和)其他產品如煤奸石.再生耐火不定型材料及原料，莫來石、鎂鋁尖晶石、鋯莫來石、堇青石、 或如堇青石一莫來石似的多元產品等合成耐火材料，等等含有上述維型劑和成型劑兩類成分的礦物.土.產 品。
本添加劑組分中還可加入，3)增強劑，如石墨.煤焦.石油焦.碳化硅.氮化抓聚磷酸鹽如六偏磷酸 鈉.三聚磷酸鈉.焦磷酸鈉等.B-萘磺酸甲醛縮聚物.聚丙烯酸鈉系..氨基磺酸鹽系..改型廢舊聚笨乙烯塑料.
等。4)增粘劑，廢糖漿.淀粉.木質素磺酸鈣.牛毛菜.龍須菜.植物衍生物.明膠等動植物類具有粘合性的 物質和焦油瀝青.熱固性樹脂.熱朔型樹脂.水溶性高分子等能常溫粘合含碳質粘合劑；4,增韌劑，作為
增韌劑的纖維類物質如植物纖維.水鎂石纖維.硅灰石.生物可溶纖維.玻璃纖維.溫石棉纖維.改性石棉纖 維.陶瓷纖維.碳纖維等。用本發明的添加劑壓制的型品，如用于民用或商用等和人生安全聯系緊密方面， 請選用上述成分中的不會造成不良后果物。
本發明粉末型品添加劑成分范圍是
1) 維型劑 1~99% (重量)
2) 成型劑 1~99% (重量)
3) 增強劑 0~90% (重量)
4) 增粘劑 Q~80% (重量)
5) 增韌劑 0~45% (重量)
6) 增燃劑 0~40% (重量) 各組分總合 100% (重量) 優先選擇成分范圍是；
1) 維型劑 10~90% (重量)
2)成型劑 10~90% (重量)
3) 增強劑 0~60% (重量)
4) 增粘劑 0~30% (重量)
5) 增韌劑 O~30% (重量)
6) 增燃劑 0~25% (重量) 各組分總合 100% (重量)
本發明添加劑用于壓制由碎木炭或碎木炭和煤.焦末.木屑.泥炭.石油焦末等，根據市場需要相互 或單獨組成的型炭(或成型燃料)，基本或根本沒有因淀粉帶來的煙，冷熱強度好，具有一定耐水性，不 僅可用于室外，還可用室內，不僅用于民用.商用還可用于工業。
本發明的添加劑用于壓制被炭還原金屬礦石粉或氧化硅.硫或生成晶須原料粉等成球團，比現使用添加 劑價格低，更重要的是，本發明粘合劑可根據生產需要，把焦末.石油焦末.木炭末.煤末.泥炭末等含碳粉末 與被還原的材料粉末粘合在一起壓制成型，使生產反應進行得更好更完全。
本發明的單一型粉末如木炭(焦.煤.石油焦)金屬礦石.非金屬礦石.硫磺等組成，添加劑1-40% (總 重量)，余為相應的粉末，其更好的組成選擇添加劑3—20% (總重量)。
本發明的含碳粉末碎木炭.煤焦末.石油焦末.煤末.泥炭之間可以任意比例混合，添加劑1^40% (總重 量)，更好的選擇添加劑3—20% (總重量)。
本發明的含碳粉末與用其還原物粉末的混合，可以任意比例混合， 一般來說，大約按其化學方程式量 配比，添加劑1一40% (重量)，余為相應的粉末，其更好的組成選擇粘合劑3~~20% (總重量)。
具體實施方式
本法明添加劑配制和由其制各種型品的應用，各成分單位是公斤
例l.添加劑制備，把水玻璃.0.08,木質素磺酸鈣.0.2,淀粉.0.01,耐火土.0.08,氫氧化鐵0.05,與適 宜水混勻。
然后將其與6.5碎炭粉混合，經機壓或人工模壓制成型，干燥，包裝。該成型產品適于涮鍋。 例2,用于碎木炭粉等成型添加劑和在制造相應的民用或商用(單一.混合)型品應用
添加劑成分
水玻璃木鈣淀粉耐火土 CaO硫酸亞鐵氫氧化鐵鐵礦粉焦末硝酸鹽六偏磷酸鈉黃土磷酸
1，0.20.2 0.20.077
2,0.150.2 0.070.058
3,0.150.350.350.180.2
4,0.350.50.05
5，0.10.60.2
6,0.30.20.90.150.04
7,0.080.20.120.070.07
8,0.80.80.20.03
9,0.350.10.50.1
10,0.10.150.05
11,0.20.10.1
型炭成分
粘合劑1# 2# 3# 4# 5#6# 7# 8#9#10# 11#
木炭量IO 7.5 7.5 10 1010 7 10 9 8.5 8
混合含炭粉末型品成分
添加劑根據實際情況需求選取
木炭 5425 706960
煤 1657 302230
焦末9
木屑8
硝酸鹽24102
注1)木鈣是木質素磺酸媽。2) 10#.11#直接用下角碎炭粉3)所用的硅酸鹽類產品.礦物.土根據需要可 參照有關通常方法處理。
例3,添加劑制造，髙鋁粉.76,高嶺土.16,超細粉.11,六偏磷酸鈉.4.。取上述添加劑7..5,木炭粉 92.5加適宜水，混勻，壓制成型，干燥得型炭，用于工業領域。
例4.用于含炭粉成型添加劑和相應工業型品制造
高鋁粉石英高嶺土增韌劑水玻璃磷酸酚醛耐火土煤肝石菱苦土乳化瀝青增粘劑增強劑
1 861 2 8 3
2 10 2 70 10 6 2
3 6 88 6
4 10 185 4
5 52 303 10 5
6 40 5 50 5
7 5027 20 3
注1)含碳粉末是指碎木炭粉煤.焦末(包括飛粉).石油焦末(包括飛粉)等本發明添加劑制成混合炭所 用添加劑和其在制成這種混合炭方面的應用；2)酚薛是指有粘性的(改型)酚酸樹脂；3)
例5.添加劑的制造，粘土火泥.9公斤，硼砂.1公斤，木鈣.0,3公斤，氧化鈣0.15公斤。取上述添加劑 9公斤與焦末91公斤，加適宜水混勻，壓制成型，干燥，得型焦成品。
取上述添加布J7公斤與煤粉93公斤加適宜的水混勻，壓制成型，干燥得型煤。
例6.添加劑的制造，高鋁粉.76.2，髙嶺土.20,六偏磷酸鈉.0.9,三聚磷酸鈉.0.9。取上述添加劑7公斤 與焦末93公斤加適宜水混勻，壓制成型，干燥的型焦成品。
取上述粘合劑5公斤，焦粉95公斤加適宜的水混勻，壓制成型，干燥得型煤。
在鐵等金屬類礦粉成型方面應用
例7,添加劑的制造，在10份耐火土中加入0.1份的醋酸乙脂和0.3份增韌劑攪勻，制備出所需添加劑。
含碳球團制造，(2)將粒度《1mm的鐵精粉(占入料的9 0%),粒度《1mm的焦粉基本按化 學方程式量配比，94份上述配料和添加劑6份裝入混料機，混料6分鐘。(3 )混料后用對輥壓球機壓球。 (4)壓制出的球料篩分后均勻布在烘干網帶機上，進入烘干爐；應用廢煙氣做熱介質，煙氣溫度在3 o 0 3 5 0 'C ，烘干3 0分鐘制得成品球團礦。
例8添加劑制造，高鋁粉65，高嶺土27,改性酚醛樹脂3，六偏磷酸鈉3，硅灰石2，。金屬球團制 造，褐鐵精礦粉84 磁鐵精礦粉8，添加劑8。
例9添加劑制造，木質素磺酸鈣34%(重量)，石家莊白泥20% (重量)，耐火土 43yo(重量)，六 偏磷酸鈉2% (重量)，三聚磷酸鈉10/0 (重量)。
稀土礦球團的制造，選礦或精礦品位2:60%的稀土精礦與干礦重量的20%的Na2C03和干礦重量 的8%的碳質還原劑，搟礦重量9%的添加劑充分混合均勻，加適宜的水攪勻，壓制成型，干燥得產品。
例10.添加劑制造，高鋁粉28份，石家莊白泥4.5,超細粉1.8份.六偏磷酸鈉0.8份，三聚磷酸鈉 0.7份。球團的制造，取上述添加劑9份，與按式量配好的高碳鉻鐵(再制鉻鐵，符合國家標準).硅石、 焦炭和鋼屑，再加適量的水混勻，壓制成型，干燥得產品
例ll添加劑制造，木質素磺酸鈣30份，耐火土 (工業級)65份，六偏磷酸鈉5份。 球團的制造，氧化鎢i00份，炭12份，還原劑9份，適宜水，混勻，壓制成型，干燥得產品。
例12在還原金屬粉末，制相應金屬氧化物晶須型品方面，如氧化鋅晶須制備所用原料的成型。
粘合劑制造，木植素磺酸鈣25份，髙齡土 (工業級)70份，六偏磷酸鈉5份。
按化學式量把鋅粉和焦碳粉混勻，再與原料重量8%的添加劑相混，加適宜水壓制成型，干燥得型品。 例13添加劑制造，耐火水泥76份，高嶺土14份，增韌劑3份，乳化瀝青3份，六偏磷酸鈉3份，
三聚磷酸鈉1份。
生產工業硅原料塊組成，稱重石英砂64份，石油焦10份，木炭12份，煤6份，粘合劑8.份混勻加 適宜水壓制成型，干燥得產品。
例14添加劑制造耐火土65,增強劑5，粘土30。
碎木炭粉20,焦炭72按化學式量與硫磺混勻，取上述量8%(重量)粘合劑再混勻，加適量水，壓制 成型，干燥的產品。
例7粘合劑制造，高嶺土86,增粘劑IO,增強劑6。 蚊香制造，木炭粉60，粘合劑8，菊酯適量，余為木屑。 例8粘合劑制造，水玻璃40，氧化鈣IO，高鋁粉IO，木鈣40。 粉未活性炭90，粘合劑10混勻，加適宜水，壓制成型，干燥得型品。
權利要求
1.一種用于把碎木炭粉末等含炭粉末(其它如秸桿炭.枝條炭.木屑炭.焦炭.石油焦炭.煤.泥炭等)，或被炭還原的粉末(氧化硅.硫或鐵.銅.稀土.錫.鋅.錳等礦石或其氧化物)，或二者混和的粉末以及把化工冶金日化等工業領域粉末壓制成型的添加劑，其特征在于由1)維型劑，包括金屬.金屬氧化物.金屬鹽類.氧化硅等含有硅的產品.含有金屬氧化物礦石及由其生產的產品如高鋁粉等.非金屬礦石如石英.水美石及由其生產的產品.其它副產品如苦菱土.瓦斯灰.氧化鐵皮末等，2)成型劑包括有粘合性的硅酸鹽.有粘合性的硅酸鹽類礦物.有粘合性的硅酸鹽類土或硅酸鹽類產品如水泥等不定型產品等.磷酸.磷酸鹽.聚磷酸鹽.磷礦石.硼酸.硼酸鹽.硼礦石.硫酸.硫酸鹽及有關礦石.熱固性樹脂如(改型)酚醛樹脂等.(乳化)焦油瀝青等，上述維型劑和成型劑二者中不放出有毒物的用于食品和民用等有關型品方面，它們的成分范圍是維型劑1-99％(重量)成型劑1-99％(重量)也可是包括上述兩類成分的礦物或(和)土或(和)產品組成。
2. 根據權利要求1所述添加劑，其特征是含有上述維型劑和成型劑兩類成分的礦物.土.產品如耐火土 (包括髙鋁.硬質.半軟質.軟質粘土礦石工業類型或工業.家用.商用等用途類型)產品及原料，髙硅耐火土產品及原料.耐火水泥產品及原料，耐火澆筑料(包括水泥結合.低水泥結合磷酸鹽結合的耐火澆筑料) 產品及原料等不定型耐火材料產品及原料，耐火膠泥(包括高鋁.粘土.硅質.相應的磷酸耐火膠泥等)產 品及原料，砌筑膠泥產品及原料，耐火材料所用粘結劑和涂料及二者用的原料等耐火不定型材料及所用原 料，硅酸鹽類產品.莫藍晶石.紅柱石.硅線石.葉臘石.滑石.高嶺土等天然具有耐高溫(12(TC)性能硅酸 鹽礦物礦物及由其生產的產品，天然復合非金屬礦如鋁(礬)土礦.玄武巖.輝綠巖.浮石.火山灰等礦石 及由其生產的產品.硅酸鹽類土如紅土.粘土.黃土.黑土.鹽堿土等土類及由其生產的產品或(和)其他產 品如煤矸石.再生耐火不定型材料及原料，莫來石、鎂鋁尖晶石、鋯莫來石、堇青石、或如堇青石一莫來 石似的多元產品等合成耐火材料，等等含有上述高溫維型劑和成型劑兩類成分的礦物.土.產品，其中不放 出有毒的用于食品和民用等有關型品方面。
3. 根據權利要求1或2所屬添加劑，其特征是含有0~70%增強劑如石墨.煤焦.石油焦.碳化硅.氮化 物.聚磷酸鹽如六偏磷酸鈉.三聚磷酸鈉.焦磷酸鈉.B—萘磺酸甲醛縮聚物.聚丙烯酸鈉系..氨基磺酸鹽系.. 改型廢舊聚笨乙烯塑料.等.。
4. 根據權利要求1或2所述添加劑，其特征在于含有0~80%(重量)能常溫粘合粉末增粘劑，如廢糖 漿.淀粉.木質素磺酸鈣.牛毛菜.龍須菜，明膠等動植物類具有粘合性的物質或土類如粘土.黃土.高嶺土. 凹凸棒石.黑土.鹽堿土.紅泥，硅酸鹽或焦油瀝青.乳化瀝青.熱固性樹脂.熱朔型樹脂.水溶性髙分子等能 常溫粘合含碳質粉末粘合劑，其中不放出有毒物的用于食品和民用等有關型品方面。
5. 根據權利要求3所述添加劑，其特征在于含有0~80% (重量)能常溫粘合粉末增粘劑，如廢糖漿. 淀粉.木質素磺酸鈣.牛毛菜.龍須菜，明膠等動植物類具有粘合性的物質或粘土.黃土膨潤土.髙嶺土.凹凸 棒石.黑土.鹽堿土.紅泥.硅酸鹽或焦油瀝青.乳化瀝青.熱固性樹脂.熱朔型樹脂.水溶性髙分子等能常溫 粘合含碳質粉末粘合劑，其中不放出有毒物的用于食品和民用等有關型品方面。
6. 根據權利要求1或2所述添加劑，其特征在于含有0~45% (重量)作為增韌劑的纖維類物質如植物 纖維.水鎂石纖維.硅灰石.生物可溶纖維.玻璃纖維.溫石棉纖維.改性石棉纖維.陶瓷纖維.碳纖維等，其 中不放出有毒物的用于和食品和民用等有關型品方面。
7. 根據權利要求3所述添加劑，其特征在于含有0~45%(重量)作為增韌劑的纖維類物質如植物纖維. 水鎂石纖維.硅灰石.生物可溶纖維.玻璃纖維.溫石棉纖維.改性石棉纖維.陶瓷纖維.碳纖維等，其中不放 出有毒物的用于食品和民用等有關型品方面。
8. 根據權利要求4所述添加劑，其特征在于含有0~45% (重量)作為增韌劑的纖維類物質如植物纖維. 水鎂石纖維.硅灰石.生物可溶纖維.玻璃纖維.溫石棉纖維.改性石棉纖維.陶瓷纖維.碳纖維等，其中不放 出有毒的用于食品和民用等有關型品方面。
9. 根據權利要求5所述添加劑，其特征在于含有0~45% (重量)作為增韌劑的纖維類物質如植物纖維.水鎂石纖維.硅灰石.生物可溶纖維.玻璃纖維.溫石棉纖維.改性石棉纖維.陶瓷纖維.碳纖維等，其中不放出有毒物的用于食品和民用等有關型品方面。
10.使用權利要求l一9所述添加劑，可制造如下領域成型產品(1) 涮鍋.燒烤.野炊.取暖等民用或商用領域，(2) 硅或硅化物.二硫化碳.活性炭.氧化鋅等金屬氧化物晶須等化工中用炭還原領域，(3) 化工造氣.鍋爐等工業或民用燃料領域，(4) 鋼.鐵.銅.錫等金屬冶煉領域，(5) 蚊香等日化領域，(6) 其他把粉末成型領域如在化肥.消毒劑.化工粉末.樟腦丸.磁性材料粉末冶金.磨料.浴鹽等領域壓制 成型產品方面的應用。
全文摘要
粉末成型添加劑，屬于一種以無機物為主的復合添加劑。它是由維型劑1-99％(重量)，.成型劑(1-99％(重量)及增強劑.增粘劑.增韌劑.增燃劑組成。本發明可用于含碳粉末.用含炭物還原物質.或二者混合粉末成型，也可用于化肥.化工.日化等行業，其沒有因淀粉帶來的煙，有一定抗水性，不論在低溫還是在高溫，所制型品都有所需強度，其成本較低。
文檔編號C09J161/00GK101168651SQ20061001625
公開日2008年4月30日 申請日期2006年10月24日 優先權日2006年10月24日
發明者張彌問 申請人:張彌問