用于褐煤粉成型的復合粘結劑、型煤及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了用于褐煤粉成型的復合粘結劑、使用該復合粘結劑制成的型煤及型煤的制備方法。本發明的型煤由褐煤粉和以下重量配比的原料組成的復合粘結劑按照以下步驟制得：將10～50wt％的腐殖酸鈉、30～60wt％的焦煤和20～40wt％的肥煤加入褐煤粉中，制備混合物；將獲得的混合物攪拌均勻后放入成型設備中壓制成型。本發明提供的復合粘結劑粘結效果好，制備出的型煤便于運輸、儲存和燃燒使用。
【專利說明】
用于褐煤粉成型的復合粘結劑、型煤及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于型煤的制備領域，具體設及用于褐煤粉成型的復合粘結劑、型煤及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們對提高能源效率及環境保護的關注，煤炭的高效潔凈轉化和利用越來越 受到重視。型煤技術是重要的潔凈煤技術之一，國家把型煤視為節能減排的有效途徑予W 推廣。而褐煤是煤炭資源中煤化程度較低的煤，是一種高揮發分、高水分、高灰分、低熱值的 劣質煤，不利于運輸和使用。將褐煤制成型煤可W有效提高它的利用率。
[0003] 現階段褐煤制型煤主要有兩種成型技術:熱壓成型和冷壓成型。熱壓成型技術的 成型溫度在300~400°C之間，而目前國內部分生產企業經初步提質加工得到的褐煤溫度在 70°C左右，水分約20%，從經濟效益出發無法采用熱壓成型工藝。鑒于此，人們把研究方向 轉向了有粘結劑冷壓成型技術。但目前褐煤制取型煤的有粘結劑冷壓成型技術還處于起步 階段，存在許多技術困難，比如型煤泄壓后會產生很大的回彈，使型煤結構松散，脫模后重 新破裂;粘結劑成本較高，不易實現工業化等。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種工藝簡單、成本低廉、成球強度高的用于褐煤粉成型的 復合粘結劑。W此為基礎，本發明進一步提供一種包含該粘結劑的型煤及其制備方法。
[0005] 按照本發明，首先提供一種用于褐煤粉成型的復合粘結劑，包括如下配比的原料：
[0006] 腐殖酸鋼： 10~50wt%;
[0007] 焦煤； 30 ~60wt%;
[000引肥煤； 20 ~40wt%。
[0009] 優選地，所述復合粘結劑還可包括0.01~1 Owt %的黏±。
[0010] 進一步地，所述腐殖酸鋼的水分含量《8wt%、粒度《100目。
[ΟΟ?]進一步地，所述焦煤的水分含量《8wt%、粒度《100目。
[001^ 進一步地，所述肥煤的水分含量《8wt%、粒度《100目。
[0013] 本發明還提供一種型煤，所述型煤由褐煤粉和上述復合粘結劑制成。
[0014] 進一步地，上述褐煤粉的水分含量，粒度《100目。
[0015] 此外，上述型煤中，所述褐煤粉與所述復合粘結劑的比例范圍為:1:0.02~0.15。
[0016] 本發明還提供一種制備上述型煤的方法，所述方法包括W下步驟：
[0017]步驟1，將褐煤粉和復合粘結劑攬拌均勻，獲得混合物；
[001引步驟2,將混合物預熱；
[0019] 步驟3,將預熱后的混合物放入成型設備中壓制成型。
[0020] 進一步的，步驟2中的預熱溫度為80~150°C、時間為0.5~化;步驟3中成型設備的 壓力為14~20MPa。
[0021] 本發明提供的復合粘結劑原料W低廉的有機粘結劑為主，從而降低了粘結劑的生 產成本，而且燃燒后的灰分也較低。將褐煤粉和復合粘結劑混合均勻后預熱、成型制得型煤 的工藝步驟簡單、容易操作，對成型設備要求低。制備出的型煤強度好、熱穩定性高。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發明實施例中制備型煤的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖具體說明本發明的實施例，W更明晰地闡述本發明。顯然，所描述的 實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技 術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范 圍。
[0024] 本發明公開一種用于褐煤粉成型的復合粘結劑，包括如下配比的原料：
[00巧]腐殖酸鋼： 10~50wt%;
[00%]焦煤； 30 ~60wt%;
[0027] 肥煤； 20 ~40wt%。
[0028] 腐植酸鋼是腐殖酸的鋼鹽，結構復雜，通常從風化煤、泥炭和褐煤中提取，溶于水 后是一種粘稠的膠體，是一種理想的型煤粘結劑。腐殖酸鋼中有機質和揮發分較高，在高溫 下析出C〇2、此等氣體，運些氣體從型煤逸出使型煤形成多孔結構，能加快氣化反應速度。腐 殖酸鋼中的堿金屬鋼能對碳的反應起催化作用，使反應起始溫度降低，反應速度加快。本發 明中的腐殖酸鋼可自行制備，也可購買現有成品。
[0029] 焦煤也稱冶金煤，粘結性好、反應活性高。
[0030] 肥煤是煤化度中等、粘結性極好的煙煤，揮發物含量高、膠質層厚，加熱后會產生 大量膠質體。肥煤是煉焦配合煤中重要組分，配入肥煤可使焦炭烙融良好，從而提高焦炭的 耐磨強度，并為配加粘結性差的煤創造條件。
[0031] 經過試驗驗證，本發明的復合粘結劑還可包含0.01~lOwt%的黏±。
[0032] 黏±是含沙粒很少、有黏性的泥±，價格低廉。在本發明中，加入黏±的量不超過 lOwt%時，不會影響復合粘結劑的效果，還能降低復合粘結劑的生產成本。此外，在復合粘 結劑中加入黏±能增強型煤的機械強度。
[0033] 上述原料中的腐殖酸鋼的水分含量《8wt %、粒度《100目；焦煤的水分含量《 8wt%、粒度《100目；肥煤的水分含量《8wt%、粒度《100目。
[0034] 本發明提供的復合粘結劑原料W低廉的有機粘結劑為主，從而降低了粘結劑的生 產成本，而且燃燒后的灰分也較低。此外，本發明提供的復合粘結劑能起骨架作用，有利于 型煤燃燒和氣化。
[0035] 本發明還公開一種型煤，由褐煤粉和上述復合粘結劑構成。所述褐煤粉的水分含 量《%，粒度《100目。所述褐煤粉與所述復合粘結劑的比例范圍為:1:0.02~0.15。
[0036] 型煤的質量主要通過其跌落強度、冷抗壓強度和熱穩定性來評價。跌落強度是型 煤在規定條件下跌落而受沖擊力時的耐破碎性能;冷抗壓強度是指型煤在室溫時抗擠壓和 沖擊的能力；熱穩定性是指型煤在高溫燃燒或氣化過程中保持原來粒度的性質，熱穩定性 好的煤，在燃燒或氣化過程中小碎成小塊，或破碎較少;熱穩定性差的煤在燃燒或氣化過程 中則迅速裂成小塊、碎片或粉末，因而影響燃燒、氣化的效率和生產操作。本發明中型煤的 跌落強度依照常規的方法進行，測試要點為：取煤樣10個稱重，裝在箱底可W打開的箱子 里，在離地2. Om高處打開箱底，讓煤樣自由跌落到12mm厚的鋼板上，反復跌落立次后，用篩 子篩分，取巧mm的重量百分數作為煤樣的跌落強度指標。本發明中型煤的冷抗壓強度的測 定方法為:將型煤冷卻至室溫后，置于型號為LDS~Y10A球團壓力試驗機上，在壓力試驗機 施載速度為lOmm/min的條件下進行測試，單位為N。本發明中型煤的熱穩定性按照常規方法 進行測試，單位為％。
[0037] 本發明的型煤強度好，便于儲存、運輸和使用;此外，本發明的型煤熱穩定性高，燃 燒性能好。
[0038] 本發明進一步公開了制備上述型煤的方法，如圖1所示，包括W下步驟：
[0039] 步驟1，將褐煤粉和復合粘結劑攬拌均勻，獲得混合物；
[0040] 步驟2,將混合物預熱；
[0041] 步驟3,將預熱后的混合物放入成型設備中壓制成型。
[00創上述制備方法中，步驟2中的預熱溫度為80~150°C、時間為0.5~池;步驟3中成型 設備的壓力為14~20MPa。
[0043] 本發明提供的上述型煤的制備方法，簡單可控，制備時間短，對成型設備的要求 低，節省能耗，容易工業化推廣。
[0044] 實施例1
[0045] 首先，準備褐煤粉。本實施例采用內蒙古北露天褐煤，含水量10%。用密封式化驗 制樣粉碎機對褐煤進行破碎。將破碎后的褐煤用5mm的篩子篩分，取5mmW上的褐煤進行干 燥提質。將褐煤放入煤熱解爐中，加熱化，對褐煤進行干燥(此時，褐煤的質量降至約8kg，含 水量約為1 %)。對干燥后的褐煤再次進行破碎，用100目的篩子篩分，取過篩粉末1kg。
[0046] 進一步，準備復合粘結劑。將腐殖酸鋼、焦煤和肥煤分別過100篩，取過篩粉末。本 實施例中，腐殖酸鋼30g、含水量為8wt%，焦煤60g、含水量為8wt%，肥煤40g、含水量為 8wt%。
[0047] 將褐煤粉、腐殖酸鋼、焦煤、肥煤放入混料機中，混合5min。將攬拌均勻的混合物在 80°C下加熱化。再將加熱后的的混合物放入壓力為14MPa成型設備壓制成型。制得的型煤規 格為4cmX3cmX1.6cm，質量約為lOg。檢測其跌落強度、冷抗壓強度和熱穩定性。在表1中給 出了檢測結果。
[004引實施例2
[0049]按W下表1中指定的各原料重復實施例1的步驟，在表1中列出了測試結果。
[00加]實施例3
[0051]按W下表1中指定的各原料重復實施例1的步驟，在表1中列出了測試結果。
[0化2] 實施例4
[0053]復合粘結劑中加入黏±，按W下表1中指定的各原料重復實施例1的步驟，在表1中 列出了測試結果。
[0054] 實施例5
[0055]復合粘結劑中加入黏±，按W下表1中指定的各原料重復實施例1的步驟，在表1中 列出了測試結果。
[0056] 實施例6
[0057]復合粘結劑中加入黏±，按W下表1中指定的各原料重復實施例1的步驟，在表1中 列出了測試結果。
[0化引實施例7
[0059] 復合粘結劑中加入黏±，按W下表1中指定的各原料重復實施例1的步驟，在表1中 列出了測試結果。
[0060] 表 1
[0061]
[0062] 從表1中可看出，本發明所列舉的實施例制備出的型煤的跌落強度均大于80%，冷 抗壓強度均大于200N，穩定性均大于70%。由此可見，本發明提供的復合粘結劑粘結效果 好，制備出的型煤便于運輸、儲存和燃燒使用。
[0063] 再次說明，W上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是 利用本發明說明書所作的等效結構或等效流程變換，例如各實施例之間技術特征的相互結 合，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種用于褐煤粉成型的復合粘結劑，包括如下配比的原料： 腐殖酸鈉： 10~50wt%; 焦煤： 30~60wt%; 肥煤： 20~40wt%。2. 根據權利要求1所述的用于褐煤粉成型的復合粘結劑，其特征在于，所述復合粘結劑 還包括0 · 01~1 〇wt %的黏土。3. 根據權利要求1所述的用于褐煤粉成型的復合粘結劑，其特征在于，所述腐殖酸鈉的 水分含量<8wt%、粒度<100目。4. 根據權利要求1所述的用于褐煤粉成型的復合粘結劑，其特征在于，所述焦煤的水分 含量彡8wt%、粒度彡100目。5. 根據權利要求1所述的用于褐煤粉成型的復合粘結劑，其特征在于，所述肥煤的水分 含量彡8wt%、粒度彡100目。6. -種型煤，所述型煤由褐煤粉和復合粘結劑制成，其特征在于，所述復合粘結劑為權 利要求1~5中任一項所述的復合粘結劑。7. 根據權利要求6所述的型煤，其特征在于，所述褐煤粉的水分含量<2wt%，粒度< 100 目。8. 根據權利要求6所述的型煤，其特征在于，所述褐煤粉與所述復合粘結劑的質量比范 圍為:1:0.02 ~0.15。9. 一種如權利要求6~8中任一所述型煤的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下 步驟： 步驟1，將褐煤粉和復合粘結劑攪拌均勻，獲得混合物； 步驟2,將混合物預熱； 步驟3,將預熱后的混合物放入成型設備中壓制成型。10. 根據權利要求9所述的型煤的制備方法，其特征在于，所述步驟2中的預熱溫度為80 ~150°C、時間為0.5~3h;所述成型設備的壓力為14~20MPa。
【文檔編號】C10L5/14GK106010704SQ201610373274
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】鄧鑫, 夏碧華, 薛遜, 吳道洪
【申請人】北京神霧環境能源科技集團股份有限公司