一種生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑及制備方法
【專利摘要】本發明是一種生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑及制備方法。腐煤復合粘結劑的原料重量份配比為：腐煤粉1400～1800，包谷粉40～60，鈣基膨潤土200～400，燒堿140～160。在反應罐中加水后再加入上述原料，在加溫條件下經化學復合反應而成。無煙粉煤加這種復合粘結劑生產的造氣煤棒，梅花棒冷態抗壓強度60～70公斤，煤棒熱強度和熱穩定性好，熱穩定性70％以上，煤棒化學活性好，節能效果顯著。
【專利說明】一種生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無煙粉煤成型【技術領域】，具體是一種生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑及制備方法。
【背景技術】
[0002]目前我國的合成氨工業，基本完成了以無煙煤代焦碳生產合成氨的原料路線改造，其中大多數化肥廠采用無煙粉煤為原料、用腐煤加燒堿制腐植酸鈉液體粘結劑生產造氣煤棒的工藝。煤棒生產由于高壓擠壓成型，粘結劑用量少，故國內大多數合成氨廠采用這工藝技術生造氣型煤。我國腐植酸褐煤資源豐富、價廉，所以生產煤棒的合成氨企業幾乎都用腐煤自制液體粘結 劑生產造氣煤棒。但是采用腐煤制液體粘結劑生產煤棒的企業，幾乎都是用腐煤加燒堿制腐植酸鈉單一配方制液體粘結劑。這種單一配方粘結劑生產的煤棒，由于腐植酸鈉的局限性，生產的造氣煤棒冷態抗壓強度校差，為20-30公斤，熱強度和熱穩定性不好。造氣時帶出物多，噸氨煤耗高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于改變單一腐植酸鈉液體粘結劑生產造氣煤棒能耗高的問題，提供一種生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑及制備方法。
[0004]本發明以腐煤為主要粘結劑原料，科學配入包谷粉和鈣基膨潤土，在水溶劑中加堿進行化學復合反應，制成多功能的造氣煤棒復合粘結劑。這種復合粘結劑與粉煤混合，經雙軸攪拌機攪拌，進入熟化倉熟化，然后經煤棒機高壓擠壓制成生煤棒，生煤棒進入烘干窯烘干，便得優質造氣煤棒。
[0005]本發明的腐煤復合粘結劑的原料重量份配比為:
腐煤粉1600?2200，包谷粉60?100，鈣基膨潤土 200?400，燒堿140?160。
[0006]所述的腐煤粉腐植酸干基含量40?50 %，水份40?45 %，粒度60?80目。
[0007]所述的包谷粉為100目。
[0008]所述的鈣基膨潤土吸蘭量大于30。
[0009]所述的燒堿含燒堿量(質量)98 %。
[0010]制備方法按以下步驟進行:
在反應罐中注入冷水，腐煤粉、包谷粉、鈣基膨潤土、燒堿四種原料重量之和與水的比例為:1:1.4?1.6，啟動攪拌機，開始加粘結劑原料，邊加邊攪拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加鈣基膨潤土，加完攪拌3?5分鐘，升溫到55?65 ，加入燒堿，繼續升溫至75?90 ，反應I?2小時后，制成的腐煤復合粘結劑。
[0011]這種在反應罐中制成的復合粘結劑由幾種粘結劑組份構成:一是腐煤在水中與燒堿發生化學反應生成的腐植酸鈉液體粘結劑；二是包谷淀粉在水中與燒堿發生化學反應生成在變性淀粉液體粘結劑，它起增粘效果，它能與腐植酸鈉粘結劑有機結合，提高粘結劑粘結性能；三是鈣基膨潤土在水中與燒堿發生鈉化反應生成的鈉基膨潤土液體粘結劑，鈉基膨潤土粘結劑能有效粘結很多非金屬材料，例如:可作鐵礦粉粘結劑，翻沙粘結劑等。它能與腐植酸鈉分子有機結合，進一步提高腐植酸鈉液體粘結劑的粘結性能。由于這種粘結劑有耐高溫三氧化二鋁(Al2 O3)化合物，能有效提聞煤棒的熱強度和熱穩定性。
[0012]所以本發明用腐煤制成的復合型液體粘結劑，與單用腐煤制液體粘結劑生產的造氣煤棒相比，有以下優點；
1、煤棒冷態抗壓強度好
單一腐煤制液體粘結劑粘結性能沒有這種復合型好，煤棒冷態抗壓強度較差，多數企業25-30公斤，加之熱強度度差，制氣時易粉化，帶出物多，噸氨煤耗高。這種復合粘結劑生產的造氣煤棒，冷態抗壓強度好，剛出煤棒機的煤棒韌性好，比單一腐煤制液體粘結劑生產的煤棒提高60 %-70 %。梅花棒杭壓強度可達60-70公斤。
[0013]2、煤棒熱強度和熱穩定性好
本發明中，鈉基膨潤土能與腐植酸鈉分子有機形成網狀結構，這種復合粘結劑不僅能有效提聞煤棒的冷強度，更重的是能有效提聞煤棒的熱強度和熱穩定性，熱穩定性70%以上。因為鈉基膨潤土中的三氧化二鋁(Al2 O3)熔點溫度高達1600多度，煤棒在造氣爐中的制氣溫度是1100-1200度，故膨潤土中的三氧化二鋁及其無機膠體，有耐高溫的功能，可大風量制氣，煤棒產氣量高。
[0014]3、煤棒化學活性好 本發明復合粘結劑中的鈉基膨潤土還有一個重是功能，干粉狀的鈉基膨潤土吸水后其體積膨脹到原來的3-5位，形成絮狀粘性很好的膠體粘結劑，但當烘干脫水后又恢復原狀。這種粘結劑進入煤棒后，且當煤棒烘干脫水后，這種膠體形成有空隙的牢固骨架，制氣時有利于空氣中的氧氣進入煤棒內部，有利于煤棒完全燃燒，提高了煤棒的化學反應活性。單用腐煤制液體粘結劑生產的造氣煤棒，煤棒內部孔隙率小，造氣時燃燒不充分，制氣后灰渣殘碳率在20 %左右，而這種復合粘結劑生產的造氣煤棒，造氣時燃燒充分，制氣后灰渣殘碳率小于在10%。大大提高了煤制氣的利用效率。
[0015]4、節能效果顯著
由于上述原因，本發明復合粘結劑生產的造氣煤棒，與單用腐煤制液體粘結劑生產的造氣煤棒相比，噸氨煤耗降低10 %左右。我國的合成氨工業主要以無煙煤為原料生產化肥，是耗能大戶，本發明的復合粘結劑生產及應用技求，對我國的合成氨節能降耗，提高經濟效益有重要意義。
【具體實施方式】
[0016]以下面通過實施例對本發明進行詳細說明。
[0017]實施例1:
腐煤復合粘結劑的原料重量份配比為:
腐煤粉1600公斤，100目包谷粉50公斤，吸蘭量大于30的鈣基膨潤土 300公斤，98%含量燒堿160公斤。
[0018]腐煤粉腐植酸干基含量50%，水份40— 45%，粒度60— 80目。
[0019]制備方法按以下步驟進行: 在反應罐中注入3000公斤冷水，啟動攪拌機，開始加粘結劑原料，邊加邊攪拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加鈣基膨潤土，加完攪拌3分鐘，升溫到60 ，加入燒堿，繼續升溫至90 ，反應1.5小時后，制成的腐煤復合粘結劑。
[0020]實施例2:
腐煤復合粘結劑的原料重量份配比為:
腐煤粉2200公斤，100目包谷粉100公斤，吸蘭量大于30的鈣基膨潤土 400公斤，98 %含量燒堿140公斤。
[0021 ] 腐煤粉腐植酸干基含量40 %，水份40?45 %，粒度60?80目。
[0022]制備方法按以下步驟進行:
在反應罐中注入4200公斤冷水，啟動攪拌機，開始加粘結劑原料，邊加邊攪拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加鈣基膨潤土，加完攪拌4分鐘，升溫到55 ，加入燒堿，繼續升溫至85 ，反應I小時后，制成的腐煤復合粘結劑。
[0023]實施例3:
腐煤復合粘結劑的原料重量份配比為:
腐煤粉1800公斤，100目包谷粉80公斤，吸蘭量大于30的鈣基膨潤土 300公斤，98%含量燒堿150公斤。
[0024]腐煤粉腐植酸干基含量50 %，水份40?45 %，粒度60?80目。
[0025]制備方法按以下步驟進行:
在反應罐中注入3700公斤冷水，啟動攪拌機，開始加粘結劑原料，邊加邊攪拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加鈣基膨潤土，加完攪拌5分鐘，升溫到65 ，加入燒堿，繼續升溫至75 ，反應2小時后，制成的腐煤復合粘結劑。
[0026]生產好的復合粘結劑通過反應罐底部管通送入煤捧生產系統的第一臺雙軸攪拌機入口處，與輸送帶送來的無煙粉煤混合攪拌，混合料送入熟化倉堆放24小時熟化后，再經攪拌機二次混攪，送入煤棒機成型生產煤棒，煤棒進入烘干窯煤干，便是優質造氣煤棒。
【權利要求】
1.一種生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑，其特征在于腐煤復合粘結劑的原料重量份配比為:腐煤粉1400?1800，包谷粉40?60，鈣基膨潤土 200?400，燒堿140?160。
2.根據權利要求1所述的生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑，其特征在于所述的腐煤粉腐植酸干基含量40?50 %，水份40?45 %，粒度60?80目。
3.根據權利要求1所述的生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑，其特征在于所述的包谷粉為100目。
4.根據權利要求1所述的生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑，其特征在于所述的鈣基膨潤土吸蘭量大于30。
5.根據權利要求1所述的生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑，其特征在于所述的燒堿含燒堿質量98%。
6.權利要求1所述的生產造氣煤捧的腐煤復合粘結劑的制備方法，其特征在于按以下進行: 在反應罐中注入冷水，腐煤粉、包谷粉、鈣基膨潤土、燒堿四種原料重量之和與水的比例為1:1.4?1.6，啟動攪拌機，開始加粘結劑原料，邊加邊攪拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加鈣基膨潤土 ，加完攪拌3?5分鐘，升溫到55?65 ，加入燒堿，繼續升溫至75?90 ，反應I?2小時后，制成的腐煤復合粘結劑。
【文檔編號】C10L5/12GK103436316SQ201310417338
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】張時能 申請人:張時能