[發明專利]用燃煤鍋爐飛灰制備型煤的方法

有效

• 申請號: 202210268122.3
• 申請日: 2022-03-18
• 公開（公告）號: CN114686284B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 魯成國;孫明晶
• 申請（專利權）人: 廣西國輝科技有限公司
• 主分類號: C10L5/14
• 分類號: C10L5/14;C10L5/48
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 范偉琪

本發明公開了一種用燃煤鍋爐飛灰制備型煤的方法，屬于型煤制備技術領域，將燃煤鍋爐飛灰以氨氣進行還原處理，以纖維素乙酸酯為碳源，通過水熱碳化制備為富氧碳材料，再將環氧處理的飛灰與富氧碳材料、優質煤粉等配合粘結壓型制得所述型煤；本發明利用高溫條件誘發的氧化還原鍵合粘結，提高了型煤在高溫下的粘結強度，同時還兼具高的發熱量。

技術領域

本發明涉及型煤制備技術領域，具體涉及一種用燃煤鍋爐飛灰制備型煤的方法。

背景技術

目前我國各類工業企業和中、小型火電廠有相當數量的各種層燃式鍋爐，其中以鏈條式鍋爐占大多數。這類鍋爐普遍存在煤耗高、熱效率低、產飛灰量大且飛灰含碳量高的缺點，是造成煙煤型大氣污染和飛灰固體廢物污染的主要原因之一。這類飛灰的固定碳含量往往高達40％以上，不能用于制作混凝土砌塊和粉煤灰免燒磚，整體利用率不高，容易造成資源浪費不容忽視的環境污染。因此，飛灰的綜合利用是各類層燃式鍋爐，尤其是中、小型火電廠運行中亟待解決的問題。

型煤是以煤和粉煤灰為主要原料，按具體用途所要求的配比、機械強度和形狀大小經機械加工壓制成型的，具有一定強度和尺寸及形狀各異的煤成品。型煤冷壓成型工藝中，粘結劑的研制是關鍵技術之一，它直接決定型煤的冷、熱態強度、防水性、熱穩定性和燃燒性等指標。當前開發的型煤粘結劑主要分為有機、無機和復合粘結劑三大類。有機粘結劑的粘結性能好，型煤干燥固化以后具有較高的機械強度；但是，由于有機粘結劑中的有機物在高溫下易分解和燃燒，會喪失粘結力，因此，型煤的熱態強度一般較差。同時，有機粘結劑具有一定的吸水性，使得型煤易潮解。由無機粘結劑制得的型煤具有較高的機械強度，而且熱態強度也較高，其缺點是增加了型煤中的非可燃無機成分，從而降低了型煤的發熱量。復合粘結劑是同時使用兩種不同類型的粘結劑，可相互彌補單一粘結劑存在的不足，使型煤達到最佳效果。復合型粘結劑是近年來型煤粘結劑發展的研究方向。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種用燃煤鍋爐飛灰制備型煤的方法。

本發明的目的采用以下技術方案來實現：

一種用燃煤鍋爐飛灰制備型煤的方法，包括以下步驟：

S1、飛灰處理

將燃煤鍋爐飛灰粉磨并篩分，加入稀堿溶液分散洗滌，固液分離并以去離子水洗滌至中性，干燥后得到飛灰微粉；將所述飛灰微粉在保護氣氛下升溫至500-600℃，待溫度穩定后將氣氛切換為流動的氬氣-氨氣混合氣體，在混合氣氛下保溫反應0.5-1h，反應完成后再將氣氛切換為流動的保護氣，繼續保溫10-30min以去除表面吸附的氨，冷卻至室溫后得到前處理飛灰；

S2、復合碳材料制備

稱取纖維素乙酸酯并溶解在去離子水中，加入聚乙二醇，混合后加入碳納米管并分散，將分散液轉入具有聚四氟乙烯內襯的高壓反應釜中，封閉反應體系，在200-250℃的自生壓力下保溫反應2-4h，反應完成后冷卻至室溫，分離固體產物并以去離子水洗滌，干燥后得到產物A，將所述產物A與氫氧化鈉混合研磨至均，在保護氣氛下升溫至300-500℃，并保溫反應1-2h，保溫反應完成后保持在保護氣氛下冷卻，冷卻產物以酸溶液洗滌，再以去離子水洗滌至中性，干燥得到復合碳材料；

其中，所述纖維素乙酸酯與所述碳納米管的質量比例為（2-4）：1；所述聚乙二醇與所述去離子水的體積比為1：（100-200）；

S3、混合壓型

按比分別稱取煤粉、所述前處理飛灰、所述復合碳材料、外加劑和高殘碳樹脂膠粘劑，混合后送入攪拌機，攪拌混合得到混合料，將所述混合料送入型煤機，壓制成型后熱固化，制得所述型煤。

優選的，所述燃煤鍋爐飛灰的固定碳含量大于70%，發熱量大于14MJ/kg，灰分小于27%，揮發分小于2%。

優選的，所述篩分得到的飛灰粒徑小于100μm。