[發明專利]一種利用可燃固廢制備工業型煤的方法

有效

• 申請號: 202010922927.6
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112266805B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 黃戒介;劉哲語;王志青;程中虎;房倚天;李勇博;董立波;宋雙雙;王鴻瑜
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: C10L5/04
• 分類號: C10L5/04;C10L5/10;C10L5/36;C10L5/44;C10L5/48
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種利用可燃固廢制備工業型煤的方法，包括原料粉碎、混配、成型、干燥等工序。本發明利用紅薯渣為有機粘結劑，煤矸石、煤泥為無機粘結劑，既實現廢物的利用又發揮其粘結功能。本發明的型煤制備成本低、抗壓強度好，燃燒性能高，能源利用率高；同時，解決了固廢利用和環境污染問題，具有可觀的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明涉及一種利用可燃固廢制備工業型煤的方法，屬于煤矸石、煤泥利用領域。

背景技術

煤矸石是采煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，熱值較低，其主要無機成分是Al₂O₃、SiO₂，相當一部分是高嶺土。煤泥是煤炭洗選產生的廢物，也具有較高的熱值。我國每年排出煤矸石達1億噸，不僅占用大片土地，還會造成嚴重的環境污染；大量的煤泥也存在堆放和環境污染問題。因此，固廢資源化潔凈利用迫在眉睫，并具有重要的現實意義。

型煤技術屬于一種潔凈煤技術，可以提高燃燒效率、降低粉塵排放等，是解決煤矸石、煤泥利用的有效方法。粉煤成型最重要的是粘結劑，常用的粘結劑包括無機粘結劑和有機粘結劑，無機粘結劑有黏土、水泥、膨潤土等，有機粘結劑有淀粉、纖維素、高分子有機物等，一般價格較高，導致型煤成本高。利用生物質作為粘結劑受到人們的青睞，以生物質作為型煤粘結劑不僅會增加型煤的機械強度，也會明顯降低型煤的著火溫度。

發明內容

本發明旨在提供一種利用可燃固廢制備工業型煤的方法，具體是摻混煤矸石、煤泥制備型煤的方法，充分利用了煤矸石、煤泥中的可燃組分和粘結功能，所制備的型煤抗壓強度高，燃燒效率高。該工藝簡單，成本低廉，充分利用了煤矸石、煤泥的物理化學性質，生產出低成本的工業型煤。

本發明以紅薯渣、煤矸石、煤泥作為型煤粘結劑，采用特殊的加工方式，使粉煤成型。本發明的技術原理為：1) 煤矸石粉碎細化可提高顆粒的表面能，并暴露出鑲嵌的碳，不僅改善了煤矸石的粘結性，而且改善了煤矸石的燃燒效率。2) 采取分段混合方法，旨在利用不同物料顆粒表面性質，使物料之間有機結合。首先將碎煤與煤矸石粉、煤泥混合，利用煤表面的親和性使煤矸石將煤粒包裹，然后再加入紅薯渣和無機堿，通過攪拌混合使有機物和堿附著在煤矸石表面，這樣可有效提高型煤的抗壓強度。另外使用熱水可以起到紅薯渣的原位糊化作用。

本發明提供了一種摻混煤矸石、煤泥制備型煤的方法，所用原料為煤矸石、煤泥、碎煤、紅薯渣、NaOH，各原料按重量配比為：10-30％煤矸石；10-30％煤泥；50-70％碎煤；1-2％紅薯渣；0.1-0.2％NaOH。

制備過程具體為：首先將煤矸石破碎至粒徑小于0.12 mm；原煤破碎至粒徑小于3mm；第二步，將碎煤、煤矸石粉、煤泥按上述比例計量并攪拌混合；第三步，將上述混合料中配入計量的紅薯渣和NaOH攪拌混合；第四步，加入熱水混捏；第五步，將混捏均勻形成的型煤原料，加入成型機內，然后擠壓成型，得到橢圓煤球；最后煤球在100-120℃烘干，獲得產品型煤。

上述制備過程中，加入水的質量為型煤成型總原料重量的7-12％，水溫為80-100℃。

本發明的有益效果：

(1) 本發明采用煤矸石、煤泥、紅薯渣作為型煤粘結劑，既制備了高抗壓強度的型煤又實現了固廢的資源化利用，型煤成本降低10-20％；

(2) 所采用的分段混合，科學地利用了不同原料的表面性質，最佳化地達到了各種原料的均化和結合，因而有效改善了型煤抗壓強度；

(3) 采用加入熱水進行紅薯渣原位糊化，簡化了工藝流程，并有利于與煤料的混合均化。

具體實施方式

下面通過實施例來進一步說明本發明，但不局限于以下實施例。

實施例1：