[發(fā)明專利]用于制作型煤的添加劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810010865.0
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN101250452A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓秀明;關(guān)永臣
• 申請（專利權(quán)）人: 本溪市鶴騰鐵塑制品廠
• 主分類號(hào): C10L5/04
• 分類號(hào): C10L5/04
• 代理公司: 本溪新科專利事務(wù)所
• 代理人: 何軍

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種用于制作型煤的添加劑。

背景技術(shù)：

型煤是以煤為基料制作的具有固定幾何形狀的一種碳質(zhì)固體燃料。型煤能使煤轉(zhuǎn)化為價(jià)值更大的燃料。但，由于用于制作型煤的煤通常是以無煙煤為主料，而無煙煤是屬于無粘結(jié)性的惰性物，所以，在制作型煤時(shí)，需要添加膠結(jié)劑才能將其壓制成型。傳統(tǒng)技術(shù)中制作型煤通常采用大量優(yōu)質(zhì)粘土作為膠結(jié)劑，而采用粘土作為膠結(jié)劑一方面會(huì)破壞耕地，造成土地資源浪費(fèi)，另一方面粘土中含有大量的水份，呈粘稠狀，在制作型煤前需要通過自然干燥或人為加熱的方式先去除粘土中的水份，利用自然干燥去除水份又依賴于外部自然環(huán)境，而人為加熱會(huì)浪費(fèi)能源，所以，采用粘土制作型煤存在許多問題。

煤矸石是采煤和洗煤過程中排出的含炭巖石及巖石，是煤礦建設(shè)、生產(chǎn)過程中的廢棄物。在現(xiàn)有技術(shù)中，綜合開發(fā)利用煤矸石的一種技術(shù)啟示是將其作為型煤的一部分。如中國專利1142527A號(hào)公告的名稱為“高效香型節(jié)能燃料煤及其制備方法”就給出一種利用煤矸石的技術(shù)方案，但從其披露的內(nèi)容來看，是將煤矸石粉碎到60目以上(顆粒在0.3mm以下)。就煤矸石而言，當(dāng)其有75％以上的顆粒直徑能在6mm以下，其粘結(jié)性能就能滿足于制作型煤的要求，如果將其磨成60目以下的顆粒，雖然具有更好的粘結(jié)性能，但會(huì)大大增加研磨成本，直接造成型煤成本的提高；另外，型煤需要有一定的孔隙才能完全燃燒，而煤矸石作為型煤的添加劑，如果顆粒過細(xì)且添加量較大，則該型煤還需要添加適量的疏松劑及助燃劑，如該專利添加木炭和氯化鈉及檀香油等，這些價(jià)格較高的物料會(huì)進(jìn)一步提高型煤的制作成本。

中國專利1190118A號(hào)公告的名稱為“燃煤催化脫硫節(jié)能劑”采用以稀土和氧化鐵構(gòu)成的催化劑，采用高錳酸鉀和硝酸鋇及硝酸鈉構(gòu)成的氧化劑，疏松劑采用氯化鈉，而凈化劑采用碳酸鈉，輕質(zhì)碳酸鈣，石灰，氯化鎂和氯化鋇。雖然該節(jié)能劑中的氧化劑可以助燃，凈化劑可以固硫，但，該節(jié)能劑是以千分之三的比例加入煤中，所以，該節(jié)能劑不能兼作膠結(jié)劑。另外，CN1775929A披露的名稱為“高效節(jié)能燃煤添加劑”采用苯渣、氯化鈉、高錳酸鉀、氯化稀土、碳酸鈣或碳酸鈉的混合物作為煤或型煤的添加劑。雖然該專利中給出添加煤矸石的技術(shù)啟示，但同時(shí)給出在制作型煤時(shí)，需要添加黃土，由此可見，其添加的煤矸石的目的不是為了使起到粘合劑的作用，而不起粘結(jié)劑作用的煤矸石從制作成本方面考慮，對其顆粒的大小及種類沒有要求，而煤矸石的顆粒越大，其研磨成本越低，且顆粒大還有利于型煤燃燒。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種利用工業(yè)廢棄物煤矸石兼作粘結(jié)劑的方式解決型煤成本和熱值等問題的用于制作型煤的添加劑。

本發(fā)明所提出的用于制作型煤的添加劑包括以下重量百分比的物料：碎纖維植物20％-79％，煤矸石粉20％-79％，氧化劑1％-10％。煤矸石中含二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及部分碳質(zhì)燃料等成分，當(dāng)其粉碎到一定細(xì)度后，其中的三氧化二鋁及三氧化二鐵類似于粘土質(zhì)原料，所以，煤矸石有一部分可作為燃料，同時(shí)還可兼作粘結(jié)劑；碎纖維植物如鋸末、植物秸稈、雜草等木質(zhì)碎纖維植物在制作型煤的成型過程中的機(jī)械變形、彈性變形和塑性變形的這三個(gè)階段中，會(huì)迫使碎纖維植物重新排列位置，分子間相互纏繞和絞合，在增加型煤粘結(jié)性能的同時(shí)還能保證型煤具有一定空隙，以利于型煤更好地燃燒；另外，由于煤化程度低的低質(zhì)煤(如褐煤)和煤矸石粉中的有機(jī)質(zhì)含量較高，而有機(jī)質(zhì)是以芳香環(huán)為主，芳香環(huán)上含有硫、氧、氮官能團(tuán)，這些官能團(tuán)是由非芳香部分或醚鍵連接起來構(gòu)成數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)單元，并呈空間立體結(jié)構(gòu)的高分子化合物，其化學(xué)性能相對比較穩(wěn)定，不易燃燒，在添加劑中加入氧化劑可以破壞煤化程度低的煤中的有機(jī)質(zhì)的連接鍵，使其形成含有自由基的低分子化合物，該低分子化合物在型煤燃燒過程中所產(chǎn)生的足夠熱能下會(huì)發(fā)生縮合反應(yīng)，變成低分子的半焦物質(zhì)，而半焦物質(zhì)易于燃燒，所以，用該添加劑制作的型煤，即便添加煤化程度低的煤也能產(chǎn)生很高的熱值。

所述氧化劑包括高錳酸鉀和硝酸鹽或亞硝酸鹽。氧化劑中的高錳氧化劑中的高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，其在240℃即開始分解成氧原子，當(dāng)煤燃燒溫度達(dá)到450℃～550℃時(shí)，第二個(gè)強(qiáng)氧化劑硝酸鹽或亞硝酸鹽開始分解成氧分子，在此期間可有效的控制CO₂的還原率。

所述添加劑中各物料的重量百分比為：碎纖維植物20％-79％，煤矸石粉20％-79％，高錳酸鉀和硝酸鹽或亞硝酸鹽分別為0.5％-5％。