[發明專利]一種提高型煤抗壓強度的冷壓成型方法

有效

• 申請號: 201510174686.0
• 申請日: 2015-04-14
• 公開（公告）號: CN105176617B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 曹釗;榮令坤;曹永丹;董紅娟;張金山
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種提高型煤抗壓強度的冷壓成型方法，將末煤破碎至一定細度，加入一定比例的由河道淤泥、焦油廢渣和古爾膠組成的復合粘結劑，經過充分混勻—裝模—壓力成型—脫模—自然干燥后得到各項指標都合格的型煤產品，可供后續熱解體質工藝使用。本發明采用的復合粘結劑具有原料來源廣泛、價格便宜等優點，且結合了無機粘結劑或有機粘結劑各自長處，采用本發明所用粘結劑即能提高型煤的力學性能，還能降低型煤生產的成本，并且實現工業廢物的綜合利用，提高了企業的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種提高型煤抗壓強度的冷壓成型方法，尤其是在綜合利用工業固體廢物、不增加粘結劑成本的基礎上提高型煤抗壓強度。

背景技術

我國西北地區低階煤資源豐富，但由于熱值低、水分高等原因不能直接燃燒使用，熱解體質是利用這一類煤炭資源的有效方法。目前，陜西和內蒙古一些企業利用低階煤通過低溫熱解技術生產半焦（蘭炭）、煤焦油和焦爐煤氣等產品，大幅度提高了低階煤的附加值，然而，生產過程中產生的大量末煤（<13mm）由于在熱解過程中難以與焦油分離而得不到有效利用，將末煤制成型煤（>13mm）可解決這一技術難題。

型煤生產的關鍵技術在于粘結劑，目前廣泛使用的有機（腐殖酸類、焦油渣等）、無機（膨潤土、高嶺土等無機粘土礦物）或復合粘結劑存在抗壓強度低、生產過程中易碎、熱強度低等缺點，如何在不增加粘結劑成本的基礎上而提高型煤的抗壓強度，是型煤生產企業的迫切需要。

本發明利用河道淤泥、焦油廢渣等工業廢物與古爾膠制備型煤復合粘結劑，可結合無機粘結劑和有機粘結劑的優點，大幅度提高型煤的抗壓強度，減少型煤使用過程中的破損。制而且粘結劑原料來源廣泛、價格便宜，即降低了型煤生產的成本、提高了型煤的力學性能，也綜合利用了工業廢物。

發明內容

本發明將末煤破碎到一定細度，按照一定比例依次加入河道淤泥、焦油廢渣和古爾膠，裝入直徑為20mm的球形模具中在一定壓力下擠壓成型，保持數分鐘取出后自然干燥，得到最終可以用于制備半焦、焦油和焦爐氣的型煤。型煤的抗壓強度與河道淤泥、焦油廢渣和古爾膠這三種原料的相對含量相關，三者之間存在協同效應，通過原料配方優化，制得的型煤抗壓強度＞850N/個，遠大于標準要求和現有水平。

技術方案

本發明方法步驟如下：

（1）取150g末煤破碎至3mm以下，依次加入干基末煤重量1%~2%的河道淤泥、2%~4%的焦油廢渣和1%~2%的古爾膠，充分攪拌后裝入直徑為20mm的球形模具中；

（2）將裝好的試模置壓力機下以25Mpa~35Mpa的壓力保持3~6分鐘，成型后取出自然干燥得到型煤，測試型煤的各項抗壓強度和跌落強度指標。

本發明中河道淤泥的主要礦物成分為高嶺土、伊利石和蒙脫石等粘土礦物，其SiO₂>60%、Al₂O₃>15%，具有顆粒粒度細、結合力強、熱穩定性強等優點，可以提高型煤的抗壓強度和熱穩定性。

焦油廢渣的主要成分有重焦油和焦粉等，重焦油含有大量的多環芳烴，能與末煤表面的有機官能團結合，在型煤熱解過程中有助于末煤、焦粉中有機質熱熔交聯，提高型煤的膠黏性能。

古爾膠配制成質量濃度1%~2%的溶液使用，粘度>5000mPa·s。古爾膠的骨架結構為碳氧六元環連接而成，環的一端有較多的羥基，羥基極性較強，易與無機粘土礦物表面羥基形成氫鍵，所以古爾膠能起到連接型煤中有機質與無機礦物的作用，提高型煤的冷強度，另外古爾膠粘度較大，在型煤生產過程中可起到增稠的作用。