本發(fā)明涉及活化劑的制備方法,尤其涉及一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法。
背景技術(shù):
:煤矸石是采煤過(guò)程和洗煤過(guò)程中排放的固體廢物,是一種在成煤過(guò)程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅(jiān)硬的黑灰色巖石。包括巷道掘進(jìn)過(guò)程中的掘進(jìn)矸石、采掘過(guò)程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過(guò)程中挑出的洗矸石。由于煤矸石中含有可燃成分,理論上是可以燃燒的。然而著火點(diǎn)比普通燃燒要低,起火難度大,但其仍是一種可燃燒的資源。因此其用途主要為:煤矸石代替燃料:化鐵;燒鍋爐;燒石灰;回收煤炭。因此,作為燃料時(shí)如何快速的使煤矸石著火和提高其熱值是行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。中國(guó)專利號(hào)為:201210323934.X,公開(kāi)了一種煤矸石活化劑及制備方法和應(yīng)用,所述的活化劑是由煤矸石復(fù)合主劑、CaO粉末和鐵粉制成;煤矸石復(fù)合主劑是由具有微-納結(jié)構(gòu)的Y2O3粉末功能材料構(gòu)成;Y2O3粉末與Y(NO3)3·5H2O和Zr(NO3)4·5H2O的質(zhì)量比1:1:1;煤矸石復(fù)合主劑與CaO粉末和鐵粉的質(zhì)量比為(30%~80%):(5%~30%):(5%~30%)。取Y3+、Zr4+硝酸鹽溶于水中,再加入載體,超聲分散使Y3+、Zr4+負(fù)載于載體上;脫水制得煤矸石復(fù)合主劑;Y3+、Zr4+硝酸鹽和Y2O3粉末與水之比均為1:50;煤矸石活化劑與黃泥、煤矸石粉混合燃燒熱量>3500Kcal/Kg,無(wú)煙氣,林格曼黑度近于0級(jí)。上述專利工藝復(fù)雜,難于控制。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供了一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法,通過(guò)該方法制備的活化劑與煤矸石混合,使煤矸石易于著火燃燒,并提高了其熱值。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:(1)配料:按質(zhì)量份數(shù)稱取下述活性劑,氫氧化鈉20-30份;硅酸鉀10-30份;聚乙烯醇10-20份;氯化銨20-30份;硝酸鉀30-50份;高錳酸鉀10-30份;氯化鈉10-20份;(2)將步驟(1)的各活性劑混合、粉碎,過(guò)80-100目篩,得活性劑混合物;(3)將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器,在300℃--800℃環(huán)境中進(jìn)行低溫等離子體處理制得所述活化劑。所述的活性劑混合物先在反應(yīng)器中進(jìn)行活化處理,再放入等離子體發(fā)生器中處理。所述的活化處理的溫度為80℃-100℃,活化時(shí)間1-2小時(shí)。所述步驟(3)中將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下板上,將等離子體發(fā)生器內(nèi)部氣壓抽至300-500Pa,再在等離子體發(fā)生器中通入活化氣體。所述的活化氣體為二氧化碳或氮?dú)?。將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下極板上,先采用200-300℃溫度處理10-20分鐘;再采用300-500℃處理5-10分鐘。一種利用上述制備的活化劑處理煤矸石的方法,將所述活化劑與煤矸石按質(zhì)量比1:(1000-2000)混合,用作燃料。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明針對(duì)煤矸石著火點(diǎn)和熱值低的特點(diǎn),制備一種有利于煤矸石燃燒的活化劑,該活化劑利用一組活性物的構(gòu)成的活性劑混合物,把該活性劑混合物等離子體處理,以改變各活性劑的物理結(jié)構(gòu),從而制備出本發(fā)明的活化劑,將制備的活化劑與煤矸石粉末按一定比例混合,制作成燃料,使得煤矸石易于燃燒。其原因是,由于各活性劑在等離子處理過(guò)程中,其表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了改性,表面結(jié)構(gòu)極大的增大、蓬松,降低了煤矸石的著火溫度,其二,氧化劑在煤矸石的燃燒過(guò)程中釋放的氧氣以及由于其表面結(jié)構(gòu)的變化,使等離子體處理后的各活化劑,提高其攜氧能力,也提高了煤矸石的熱值。2、本發(fā)明的活性劑混合物先在反應(yīng)器中進(jìn)行活化處理,再放入等離子體發(fā)生器中處理,所述的活化處理的溫度為80℃-100℃,活化時(shí)間1-2小時(shí)。對(duì)各活性劑微粒的表面進(jìn)行處理,然后再用等離子處理,得到的活化劑表面改性更好,變?yōu)榍蛐闻钏啥嗫紫兜谋砻?,攜氧能力更強(qiáng),更易點(diǎn)燃,與煤矸石混合有助于煤泥的燃燒。3、本發(fā)明將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下板上,先采用200-300℃溫度處理10-20分鐘;再采用300-500℃處理5-10分鐘。兩種不同溫度與不同時(shí)間的處理,有使得活化劑在兩種溫度之間交替變化,形成更好的表面改性效果,提高攜氧能力。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法,包括如下步驟:(1)配料:按質(zhì)量份數(shù)稱取下述活性劑,氫氧化鈉20-30份;硅酸鉀10-30份;聚乙烯醇10-20份;氯化銨20-30份;硝酸鉀30-50份;高錳酸鉀10-30份;氯化鈉10-20份;(2)將步驟(1)的各活性劑混合、粉碎,過(guò)80-100目篩,得活性劑混合物;(3)將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器,在300℃--800℃環(huán)境中進(jìn)行低溫等離子體處理制得所述活化劑。將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下極板上,調(diào)節(jié)兩板之間的合適距離(如10-100cmm之間),將等離子體發(fā)生器內(nèi)部氣壓抽至300-500Pa,再在等離子體發(fā)生器中通入活化氣體,所述的活化氣體為二氧化碳或氮?dú)狻5入x子體處理的具體辦法是:將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下板上,先采用200-300℃溫度處理10-20分鐘;再采用300-500℃處理5-10分鐘,得到本發(fā)明所述的活化劑。前述兩種處理溫度與時(shí)間均重復(fù),;因此兩種不同溫度與不同時(shí)間的處理,有使得活化劑在兩種溫度之間交替變化,形成更好的表面改性效果,提高攜氧能力。利用上述制備的活化劑處理煤矸石的方法,將煤矸石粉碎,其粒度為<3mm,再把活化劑與煤矸石粉末按質(zhì)量比1:(1000-2000)混合,用作燃料?;旌虾蟮拿耗嘁子谌紵?,且熱值較高。實(shí)施例2一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法,包括如下步驟:(1)配料:按質(zhì)量份數(shù)稱取下述活性劑,氫氧化鈉20-30份;硅酸鉀10-30份;聚乙烯醇10-20份;氯化銨20-30份;硝酸鉀30-50份;高錳酸鉀10-30份;氯化鈉10-20份;(2)將步驟(1)的各活性劑混合、粉碎,過(guò)80-100目篩,得活性劑混合物;所述的活性劑混合物先在反應(yīng)器中進(jìn)行活化處理,活化方式:將活性劑混合物放入濃度為20%-45%的無(wú)機(jī)酸液中處理2小時(shí),活化處理的溫度為80℃,然后洗滌干燥。(3)將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器,在300℃--800℃環(huán)境中進(jìn)行低溫等離子體處理制得所述活化劑。將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下極板上,調(diào)節(jié)兩板之間的合適距離(如10-100cmm之間),將等離子體發(fā)生器內(nèi)部氣壓抽至300-500Pa,再在等離子體發(fā)生器中通入活化氣體,所述的活化氣體為二氧化碳或氮?dú)狻5入x子體處理的具體辦法是:將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下板上,先采用200℃溫度處理10-20分鐘;再采用500℃處理5-10分鐘,得到本發(fā)明所述的活化劑。前述兩種處理溫度與時(shí)間均重復(fù),;因此兩種不同溫度與不同時(shí)間的處理,有使得活化劑在兩種溫度之間交替變化,形成更好的表面改性效果,提高攜氧能力。利用上述制備的活化劑處理煤矸石的方法,將煤矸石粉碎,其粒度為<3mm,再把活化劑與煤矸石粉末按質(zhì)量比1:(1000-2000)混合,用作燃料?;旌虾蟮拿耗嘁子谌紵覠嶂递^高。實(shí)施例3一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法,包括如下步驟:(1)配料:按質(zhì)量份數(shù)稱取下述活性劑,氫氧化鈉20-30份;硅酸鉀10-30份;聚乙烯醇10-20份;氯化銨20-30份;硝酸鉀30-50份;高錳酸鉀10-30份;氯化鈉10-20份;(2)將步驟(1)的各活性劑混合、粉碎,過(guò)80-100目篩,得活性劑混合物;所述的活性劑混合物先在反應(yīng)器中進(jìn)行活化處理,活化方式:將活性劑混合物放入濃度為20%-45%的無(wú)機(jī)酸液中處理2小時(shí),活化處理的溫度為80℃,然后洗滌干燥。(3)將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器,在300℃--800℃環(huán)境中進(jìn)行低溫等離子體處理制得所述活化劑。將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下極板上,調(diào)節(jié)兩板之間的合適距離(如10-100cmm之間),將等離子體發(fā)生器內(nèi)部氣壓抽至300-500Pa,再在等離子體發(fā)生器中通入活化氣體,所述的活化氣體為二氧化碳或氮?dú)狻5入x子體處理的具體辦法是:將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下板上,先采用300℃溫度處理20分鐘;再采用300℃處理10分鐘,得到本發(fā)明所述的活化劑。前述兩種處理溫度與時(shí)間均重復(fù),;因此兩種不同溫度與不同時(shí)間的處理,有使得活化劑在兩種溫度之間交替變化,形成更好的表面改性效果,提高攜氧能力。利用上述制備的活化劑處理煤矸石的方法,將煤矸石粉碎,其粒度為<3mm,再把活化劑與煤矸石粉末按質(zhì)量比1:(1000-2000)混合,用作燃料?;旌虾蟮拿耗嘁子谌紵?,且熱值較高。實(shí)施例4一種用于處理煤矸石的活化劑的制備方法,包括如下步驟:(1)配料:按質(zhì)量份數(shù)稱取下述活性劑,氫氧化鈉20-30份;硅酸鉀10-30份;聚乙烯醇10-20份;氯化銨20-30份;硝酸鉀30-50份;高錳酸鉀10-30份;氯化鈉10-20份;(2)將步驟(1)的各活性劑混合、粉碎,過(guò)80-100目篩,得活性劑混合物;所述的活性劑混合物先在反應(yīng)器中進(jìn)行活化處理,活化方式:將活性劑混合物放入濃度為20%-45%的無(wú)機(jī)酸液中處理2小時(shí),活化處理的溫度為80℃,然后洗滌干燥。(3)將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器,在300℃--800℃環(huán)境中進(jìn)行低溫等離子體處理制得所述活化劑。將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下極板上,調(diào)節(jié)兩板之間的合適距離(如10-100cmm之間),將等離子體發(fā)生器內(nèi)部氣壓抽至300-500Pa,再在等離子體發(fā)生器中通入活化氣體,所述的活化氣體為二氧化碳或氮?dú)?。等離子體處理的具體辦法是:將活性劑混合物放入等離子體發(fā)生器的下板上,先采用250℃溫度處理15分鐘;再采用400℃處理8分鐘,得到本發(fā)明所述的活化劑。前述兩種處理溫度與時(shí)間均重復(fù),;因此兩種不同溫度與不同時(shí)間的處理,有使得活化劑在兩種溫度之間交替變化,形成更好的表面改性效果,提高攜氧能力。利用上述制備的活化劑處理煤矸石的方法,將煤矸石粉碎,其粒度為<3mm,再把活化劑與煤矸石粉末按質(zhì)量比1:(1000-2000)混合,用作燃料?;旌虾蟮拿耗嘁子谌紵覠嶂递^高。附表:使用活化劑與未使用活化劑的煤矸石燃燒的對(duì)比:未使用活化劑實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4著火點(diǎn)溫度900-1000℃670℃620℃650℃630℃熱值約7500kcal/kg約15000kcal/kg約20000kcal/kg約18000kcal/kg約16000kcal/kg當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3