[發明專利]一種制備腐植酸粘結劑的方法及其在型煤生產中的應用

在審

• 申請號: 201710155326.5
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106811255A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 鞠美庭;李維尊;劉樂;楚春禮;木合塔爾·吐爾洪;王晶
• 申請（專利權）人: 南開大學;喀什大學
• 主分類號: C10L5/14
• 分類號: C10L5/14;C10L5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及環保技術領域，尤其是一種制備腐植酸粘結劑的方法及其在型煤生產中的應用。

背景技術

發展型煤技術不僅可以緩解粉煤過量塊煤供不應求的局面，同樣也可減少粉煤和塊煤直接利用時對環境造成的危害，這對我國建設資源節約型和環境友好型社會具有重要意義。型煤粘結劑是型煤的關鍵技術，也是影響型煤最終質量的重要保證，長久以來一直是制約型煤發展的瓶頸。型煤粘結劑種類繁多，從廣義上來看，可分為有機類粘結劑、無機類粘結劑和復合類粘結劑三大類。腐植酸粘結劑對煤親和作用強，能很好地潤濕煤的表面。由于腐植酸本身具有膠體性質，所制備的型煤機械強度較高，灰分也相對較低。

利用微生物發酵農業廢棄物，過程中會產生腐殖酸。目前全國農作物秸稈理論資源量超過了10億噸，其中玉米秸稈所占比例最大，約占總量的32%。秸稈資源具有可再生性和清潔性，自然界中儲量大，并且每年都在不斷積累，為人類社會可持續發展提供了資源保障。采用農業廢棄物作粘結劑，不產生二次污染，而且價格低廉，隨處可得，適宜大規模推廣使用，受到許多學者的關注。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用玉米秸稈制備腐植酸粘結劑的方法及其在型煤生產中的應用，通過微生物方法發酵玉米秸稈，制備腐殖酸粘結劑，實現生物質固廢循環再利用。

本發明的技術方案：

一種制備腐植酸粘結劑的方法及其在型煤生產中的應用，包括以下步驟：

1)將玉米秸稈粉碎至粒徑為100目的秸稈碎末；

2)向玉米秸稈中加入牛糞，制成發酵底物；

3)向發酵底物中噴入秸稈高效降解復合菌劑，發酵處理10-15天得到發酵產物；

4)取發酵產物100 g，加入100 ml去離子水以及適量的復合堿，置于沸水浴中攪拌反應30-60 min，其中復合堿占發酵底物質量的2%-5%；

5）待反應結束后，將發酵產物與液體部分過濾分離，將富含腐植酸的液體部分濃縮烘干，控制水分含量為75%，即得到腐殖酸粘結劑；

6）將玉米秸稈發酵產物充分洗滌，烘干保存，用作型煤生物質添加劑；

7）將上述腐殖酸粘結劑、生物質添加劑與煤矸石及煤粉混合物混合，其質量比為1:1:9-12；

8）將以上混合物，利用加壓成型機在壓力3-5 MPa下加壓5-10 s成型，冷卻即得到生物質型煤產品。

所述秸稈降解復合菌劑，由I號菌劑和II號菌劑混合組成，I號菌劑由黃孢原毛平革菌、芽孢桿菌和鏈霉菌中的一種或兩種以上任意比例的混合物組成，II號菌劑由木霉、青霉、曲霉和放線菌中的一種或兩種以上任意比例的混合物組成，在I號菌劑和II號菌劑混合物中，I號菌劑所占質量百分比為50-70%，II號菌劑為余量。

所述秸稈降解復合菌劑與發酵底物的質量比為1:3-7，其中復合菌劑的菌落濃度為1×10⁷ - 7×10⁸cfu/ml。

所述復合堿為碳酸鈉與氫氧化鈉粉末的混合物，其質量比為1:3-9。

本發明的優點和有益效果是：

1.本發明采用微生物菌劑協同發酵降解作物秸稈，不同微生物在降解中互補性強，在代謝中使底物得到充分降解，所產生的糖類物質以及果膠等物質具有粘結作用；另外，極大地促進了腐植酸的產生。

2.本發明所制備的腐植酸粘結劑對煤親和作用強，能較好地潤濕煤的表面。由于腐植酸本身具有膠體性質，所制備的型煤機械強度較高，灰分也相對較低。

3.本發明所需設備簡單，工藝簡便，實現了秸稈資源的高效利用，解決了農作物秸稈難于降解、再利用的難題，具有極其深遠的社會意義和經濟價值。

具體實施方式

本發明通過以下實施例進一步詳述，但本實施例所敘述的技術內容是說明性的，而不是限定性的，不應依此來局限本發明的保護范圍。

以下實施例所涉及的I號菌劑中的黃孢原毛平革菌、芽孢桿菌和鏈霉菌、II號菌劑中的木霉、青霉、曲霉和放線菌的生產廠家為天津工業微生物研究所。

實施例1：

一種制備腐植酸粘結劑的方法及其在型煤生產中的應用，包括以下步驟：

1)將玉米秸稈粉碎至粒徑為100目的秸稈碎末；

2)向玉米秸稈中加入牛糞，制成發酵底物；

3)向發酵底物中噴入秸稈高效降解復合菌劑，發酵處理10天得到發酵產物；