專利名稱：一種將劣質煤改造為優質煤的新工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種將劣質煤改造為優質煤的新方法，屬改善燃燒以達節約能源、控制污染的新工藝。
隨著國民經濟的發展，對煤的需求量日益增多;因此國內外普遍開發和利用劣質煤資源，及想方設法提高劣質煤的利用率。同時研究將各地堆積如山、污染環境的工業廢渣加予利用，以達到既增加能源又改善環境污染的目的。近年來，國內外這方面的研究也取得可喜的進展。例如，國外有人認為，在燃料中加入氧化鈣既能助長燃燒，又能固定硫;在固體燃料促進劑中加入某些金屬氧化物(例如氧化鈣、二氧化鈦、氧化亞銅與氧化鋅等)有促進燃燒的作用等(見日本專利昭57-14794及日本專利昭61-34096)。中國的研究[見中國專利87102028(87.12.16公開)]認為上述發明的缺陷是所用原材料多是化學藥劑，價格較高，不易推廣應用。故此提出了固體燃料添加劑新的組合成份工業爐渣 50～75(百分重量wt%)Fe2O3(或鐵銹渣) 4～10白云石 10～30煙囪灰 4～5SiO2(如河沙、海沙) 2～5可析出助燃或可燃氣體的物質 0.5～2上述發明雖有比較好的助燃與節能效果，但組成中的無機物成份過大，難以燃燒，白云石所含的SiO2屬難溶物質，能使鍋爐結渣和沾污，而過量使用Fe2O3(尤其是使用鐵銹渣)，也不適當。因為Fe2O3在爐內熱的作用下，雖可對煤碳的活化起催化作用，但它和Al2O3一樣，容易結晶化，使爐渣粘度提高，往往因此造成鍋爐結渣或使原來的渣變得更堅硬。試驗表明，無機礦物質(主要是鐵、鈣、鎂的氧化物等)加入的數量與煤碳燃燒的活性有直接的關系。在礦物質的量少的范圍，隨礦物量的增加，其活性顯著增加，但當礦物質的量超過1000PPM時，其對活性的影響大大降低，而且隨著量的增加逐漸走向反面。因此，對于含無機礦物質量相當大的劣質煤與爐渣，再加入Fe2O3或鐵銹渣是不可取的。
針對上述發明中所存在的問題，本發明在改造劣質煤成優質煤(或合成煤)有針對性添加不同的組成，找到了比較可行的辦法。
下面對本發明作具體的說明。
本發明中的由劣質煤變為優質煤(或合成煤)主要由三部分構成。即由全部劣質煤(或由無機礦渣與原煤混合物)組成的主料，由紅(黃泥)泥、石灰、木屑與碳化鋸木屑組成的填料及由硝酸鈉、高錳酸鉀、碳化鋸木屑、木屑及石灰組成的助燃易燃劑三部分構成。
在本發明的優質煤的配制中，加入了很有助燃作用而易得到的價錢便宜的木屑、碳化鋸木屑等廢棄物。
本發明所制備的優質煤均為主料、填料及助燃易燃劑三部分組成，其重量百分比(wt%)如下主料 50～75填料 27～38助燃易燃劑 0.2～2
所述的主料可全部為劣質煤，若果主料用原煤與無機廢礦渣混合，則其成份及比例如下(百分重量份wt%)原煤 40～60無機廢礦渣 40～60所述填料的成份及比例如下(wt%)紅(黃)泥 28～38石灰 22～34木屑 28～38碳化鋸木屑 13～25本發明的助燃易燃劑的各成份及配比如下(wt%)硝酸鈉 56～70高錳酸鉀 5～18碳化鋸木屑 5～18木屑 5～18石灰 5～18本發明制備的優質煤，其最佳組成如下(百分重量wt%)主料 65填料 33.5助燃易燃劑 1.5
本發明填料的最佳配比(wt%)如下紅(黃)泥 30石灰 25木屑 30碳化鋸木屑 15本發明主料中所講的劣質煤可指褐煤，泥煤、石煤、半煙煤、無煙煤等高灰份，低熱值的煤碳;主料中的無機廢料可指煤矸石、爐渣、煤渣、粉煤灰、煙囪灰等;所指的原煤為熱值4000大卡/公斤以上的煤碳。
本發明填料中，石灰可用石灰石粉代替;木屑可用稻草、谷殼、花生殼、甘蔗渣、麥桿粉等一種或多種混合代替;碳化鋸木屑由鋸木屑在缺少空氣的條件下經碳化而成。
本發明根據一般原煤的成份，煤的燃燒機理及燃燒產物，針對劣質煤熱值低和影響劣質煤著火的諸種因素來選擇有助于提高熱值，加快著火的下述原料高錳酸鉀，在240℃以上時放出氧，是強氧化劑，在有還原劑或有機物存在時放出活性氧，而且高錳酸鉀還是一種吸毒劑，可消除燃燒過程中排放出來的二氧化硫等有害物質。
硝酸鈉，與煤在燃燒過程中起化學反應，是氧化劑，能強烈地促進煤的燃燒。
石灰能促進燃燒，且能固定硫，減少有害氣體。
木炭粉與煤碳結合，與硝酸鈉混在一起，能起易燃強燃作用。
木屑含有木質素，它不僅在脫水時放出大量熱能，而且能與石灰、煤碳等物在燃燒過程中起化學反應，放出甲烷、氫等可燃性氣體。
碳化鋸木屑，具有木炭粉與木屑的雙重功能。它與木屑在燃燒過程中都留下大量的細小孔隙，這些細小孔隙被空氣充滿后就形成眾多的富氧區，給燃料的充分燃燒創造了極為有利的條件。
本發明按國家統一標準進行測試，加有助燃易燃劑的煤煙氣中的有害物質排放低于原煤的有害物質排放，低于國家排放標準。每燃燒一噸本發明的煤只排放二氧化硫11.8kg，氮氧化物3.5kg，氟化物0.06kg。
發明實施例1用本發明的主料65公斤，其中原煤 50(百分重量份wt%)煤渣 43煙囪 17填料33公斤，其中 (wt%)黃泥 30木屑 30石灰 25碳化鋸木屑 15
助燃易燃劑2公斤，其中 (wt%)硝酸鈉 60高錳酸鉀 10碳化鋸木屑 10木屑 10石灰 10上述三種成份相混合，制成本發明的優質煤，其工藝過程如下將原煤、煤渣分別破碎至粒徑1mm左右，將助燃易燃劑用水溶解后倒入煤渣與煙囪灰的混合堆中，攪拌均勻，然后將有助燃易燃劑的混合物與主料原煤及填料攪拌均勻，再壓制成直徑100mm的蜂窩煤。
上述蜂窩煤與由6.5公斤熱值相同的原煤加9.9公斤黃泥混合后壓制的大小相同的蜂窩煤進行燃燒對比，結果如下加入填料與助燃易燃劑 不加入填料與助燃易燃劑著火 快 慢火苗 12cm以上 11cm左右焰色 黃白色 紅藍燃燒時間 1小時 53分鐘煤渣含煤 干凈 30%左右實施例2廣東樂平糖廠日耗煤量60～70噸，一段時間由于進廠原煤質量低劣、影響生產的正常運行，該廠使用本發明中的助燃易燃劑1008公斤，配制成58000公斤含助燃易燃劑的煤，投入爐內燃燒，結果熱值提高了20～35%，并有效地解決了爐內粘結(結焦)的問題，保證了該廠的正常生產。在燃燒過程中未發現有害物質排放。
實施例389年曾做三種煤送廣州市煤炭公司化驗室，進行煤質工業分析。這三種煤分別是，A種原煤(100%)熱值為5321大卡/公斤;B種原煤、填料各50%，加入助燃易燃劑1.5%，測得熱值為5328大卡/公斤;C種原煤、填料各占50%，不加助燃易燃劑，結果熱值只有3541大卡/公斤。
權利要求
1.一種將劣質煤改造為優質煤的新方法，包括由劣制煤(及廢礦渣與原煤)構成的主料，由紅(黃)泥、木屑、石灰等構成的填料，由硝酸鹽、高錳酸鉀、碳化鋸木屑、木屑制作成的助燃易燃劑，其特征在于，所述的優質煤均為主料、填料與助燃易燃劑三部分組成，其重量百分比(wt%)如下主料55～70填料25～35助燃易燃劑 0.2～1.8所述主料(可全部劣質煤構成)的成份及及配比如下(wt%)原煤40～60無機廢礦渣 40～60所述的填料的成份及配比如下(wt%)紅(黃)泥25～35石灰20～30木屑25～35碳化鋸木屑 10～20所述的助燃易燃劑中使用了碳化鋸木屑，易燃劑中各組份的配比(wt%)如下硝酸鈉 55～65高錳酸鉀5～15碳化鋸木屑 5～15木屑5～15石灰5～15
2.如權利要求1所述，其特征是所述的優質煤(合成煤)的最佳組成為(wt%)主料 65填料 33.5助燃易燃劑 1.5所述填料中各成份的最佳配比(wt%)紅(黃)泥 30石灰 25木屑 30碳化鋸木屑 15
3.如權利要求1，其特征是所述作主料的劣質煤可指褐煤、泥煤、石煤、半煙煤或無煙煤等高灰分低熱值的煤碳;所述主料中的無機廢料可指煤矸石、爐渣、煤渣、粉煤灰、煙囪灰等;所述主料中的原煤指熱值為4000大卡/公斤以上的煤碳。
4.如權利要求1，其特征是所述填料中的石灰可用石灰石粉代替，木屑可用稻草、谷殼、花生殼、甘蔗渣及麥桿粉等一種或多種混合物所代替。
5.如權利要求1，其特征是所述的碳化鋸木屑是由鋸木屑在缺空氣條件下經碳化而成。
全文摘要
一種新工藝，將低熱值、著火難的劣質煤加入硝酸鹽、石灰、木屑等組成的助燃易燃劑變為熱值高、易著火的優質煤；或將熱值甚低的煤矸石、工業爐渣、煙囪灰、粉煤灰等一種或多種與原煤混合，制作成優質合成煤，有效地提高煤的利用率，擴大了劣質煤的使用范圍，并為廢渣的處理利用開辟了新途徑。本發明取材容易，配比合理，制作簡便，成本低廉，不失為一種既可節約能源又可改善環境污染的新技術。
文檔編號C10L9/10GK1051583SQ8910844
公開日1991年5月22日 申請日期1989年11月5日 優先權日1989年11月5日
發明者何福林 申請人:廣州市南粵科技經濟信息服務部