一種復合型生物質型煤粘結劑及其制備方法和應用技術

本發明專利技術公開了一種復合型生物質型煤粘結劑，由以下重量份的原料制成：葵花秸稈1份，氫氧化鈉溶液10～20份，膨潤土0.3～0.4份，乳化瀝青1～2份；或者葵花秸稈1份，氫氧化鈉溶液10～20份，膨潤土0.3～0.4份，腐植酸鈉0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份；另外，本發明專利技術還公開了一種復合型生物質型煤粘結劑的制備方法和該復合型生物質型煤粘結劑在制備熱解用型煤中的應用。本發明專利技術采用葵花秸稈為主要原料，制備得到的復合型生物質型煤粘結劑用于制備熱解用型煤時，既能使型煤具有良好的冷熱強度，又能夠顯著提高型煤熱解時的焦油收率，且制備方法工藝簡單，環境友好。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于粉煤成型
，具體涉及一種復合型生物質型煤粘結劑及其制備 方法和應用。
技術介紹
煤炭分級分質利用技術是指將煤炭通過中低溫干餾進行熱解，取出其中的揮發 分，包括煤氣與煤焦油，剩余半焦再利用的一種煤炭清潔利用技術。目前，煤炭熱解行業主 要采用的工藝有：具有較高熱效率的內燃內熱式連續直立方型爐熱解技術和粉煤固體熱 載體熱解技術。前者生產方法技術成熟，焦油產率高，質量好，采用30mm~80mm的塊煤為 原料，但受煤炭開采機制的影響，滿足需求的塊煤只占總煤量的約30%，而粉煤比例高達 70%左右。而后者采用粉煤為原料，但直接用粉煤作為原料容易導致焦油中焦粉含量高，難 分離等問題。通過粉煤成型制備熱解型煤，一方面可以拓寬粉煤的利用范圍，提高粉煤的利 用價值；另一方面，制備適度大小的型煤可解決后一種工藝原料和工藝方面存在的問題。 工業型煤粘結劑是工業型煤生產的核心技術。工業型煤粘結劑主要包括無機粘結 劑，如：石灰、粘土和水泥等；有機粘結劑，如淀粉、腐殖酸鹽和焦油類；有機無機復合粘結 劑，如瀝青類、腐殖酸類和生物質類。無機粘結劑一般來源廣，價格低，熱穩定性好，但粘結 性差，且增加灰分；多數有機粘結劑的粘結性好，具有一定發熱量，但熱穩定性差，價格高； 選擇合適的無機粘結劑與有機粘結劑混合形成的復合粘結劑，可結合二者的優點，生產出 高效，經濟的工業型煤粘結劑，現有技術所制備型煤冷強度普遍偏低，且容易存在高溫熱強 度低的問題，目前尚未研宄出來源廣、數量大、成本低，既能滿足成型工藝要求、實用的強度 要求，又能滿足燃燒特性的粘結劑。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種復合型生 物質型煤粘結劑，該復合型生物質型煤粘結劑用于制備型煤時，既能使型煤具有良好的冷 熱強度，又能夠顯著提高型煤熱解時的焦油收率。 為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種復合型生物質型煤粘結劑， 其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸桿1份，氫氧化鈉溶液10~20份，膨潤土 0. 3~0. 4份，乳化瀝青1~2份，其中，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1 %~2 %，所述葵 花秸桿為干燥粉碎后的葵花秸桿； 或者葵花秸桿1份，氫氧化鈉溶液10~20份，膨潤土 0. 3~0. 4份，腐植酸鈉 0. 3~0. 4份，改性淀粉0. 6~2. 2份，所述改性淀粉由氫氧化鈉溶液和淀粉按質量比（5~ 10) : 1混合均勻而成，其中，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1 %~2%，所述葵花秸桿為干 燥粉碎后的葵花秸桿。 上述的一種復合型生物質型煤粘結劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵 花秸桿1份，氫氧化鈉溶液13~18份，膨潤土 0. 32~0. 38份，乳化瀝青1. 3~1. 7份，其 中，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1%~2%，所述葵花秸桿為干燥粉碎后的葵花秸桿； 或者葵花秸桿1份，氫氧化鈉溶液13~18份，膨潤土 0. 32~0. 38份，腐植酸鈉 0. 32~0. 38份，改性淀粉1~1. 8份，其中，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1 %~2 %，所 述葵花秸桿為干燥粉碎后的葵花秸桿。 上述的一種復合型生物質型煤粘結劑，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液的質量濃 度為1.5%。另外，本專利技術還提供了一種復合型生物質型煤粘結劑的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟： 步驟一、將葵花秸桿干燥后粉碎，將質量濃度為1 %~2%的氫氧化鈉溶液和粉碎 后的葵花秸桿混合，在攪拌條件下對粉碎后的葵花秸桿進行水解處理，過濾后得到改性葵 花稻桿；所述改性葵花稻桿中水的質量含量為60%~80% ; 步驟二、將膨潤土、乳化瀝青和步驟一中所述改性葵花秸桿混合后攪拌均勻，得到 復合型生物質型煤粘結劑；所述乳化瀝青的用量為步驟一中粉碎后的葵花秸桿質量的1~ 2倍，所述膨潤土的用量為步驟一中粉碎后的葵花秸桿質量的30%~40% ; 或者，將膨潤土、腐植酸鈉、改性淀粉和步驟一中所述改性葵花秸桿混合后攪拌均 勻，得到復合型生物質型煤粘結劑；所述改性淀粉由氫氧化鈉溶液和淀粉按質量比（5~ 10) :1混合均勻而成，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1 %~2%，所述淀粉的用量為步 驟一中粉碎后的葵花秸桿質量的10%~20%，所述膨潤土的用量為步驟一中粉碎后的葵 花秸桿質量的30 %~40 %，所述腐植酸鈉的用量為步驟一中粉碎后的葵花秸桿質量的 30%~40%。 上述一種復合型生物質型煤粘結劑的制備方法，其特征在于，步驟一中粉碎后的 葵花秸桿的平均粒徑不大于3mm。 上述的一種復合型生物質型煤粘結劑的制備方法，其特征在于，步驟二中所述膨 潤土的用量為粉碎后的葵花秸桿質量的35%。 上述一種復合型生物質型煤粘結劑的制備方法，其特征在于，步驟一中所述水解 處理的溫度為80°C~95°C，時間為I. 5h~4h。 進一步地，本專利技術還提供了一種上述復合型生物質型煤粘結劑在制備熱解用型煤 中的應用，其特征在于，所述熱解用型煤的制備方法包括以下步驟： 步驟一、將煙煤粉碎后得到粉煤，將復合型生物質型煤粘結劑與所述粉煤按質量 比1: (3~4)置于捏合機中捏合均勻，得到混合物料，然后將所述混合物料熟化3h~5h ; 步驟二、將步驟一中熟化后的混合物料壓制成型，然后將壓制成型后的混合物料 先在40°C~60°C條件下干燥2h~3h，再在100°C~105°C條件下干燥Ih~2h，冷卻后得 到熱解用型煤。 上述的應用，其特征在于，步驟一中所述粉煤的平均粒徑不大于3_。 上述的應用，其特征在于，步驟二中所述壓制成型的壓力為20MPa~50MPa，保壓 時間為20s~30s。 本專利技術與現有技術相比具有以下優點： 1、本專利技術采用低成本的改性葵花秸桿作為型煤粘結劑的主要成分，以膨潤土和腐 植酸鈉作為功能粘結劑，輔助添加一定配比的改性淀粉或乳化瀝青，其中，改性葵花秸桿具 有較強的粘結性，其揮發分遠高于原煤，能提高型煤的冷強度和揮發分，且由于生物質的 熱分解溫度低于煤，故型煤熱解時其中的改性葵花秸桿提前分解形成良好的氣體通道，有 利于型煤中揮發分的逸出和型煤燃燒，堿性的改性淀粉有很強的粘結能力，能顯著提高型 煤的冷強度，乳化瀝青具有很強的粘結性且具有防水性能，腐植酸鈉可以提高型煤的冷強 度，膨潤土可以提高型煤的熱強度和熱穩定性，原料中各組分之間協同配合更有利于發揮 其優勢，使制備得到的復合型生物質型煤粘結劑應用于制備熱解用型煤時，保證得到的熱 解用型煤具有較高的焦油收率。 2.本專利技術采用的葵花秸桿屬于可再生資源，利用其作為制備復合型生物質型煤粘 結劑的主要原料，不僅可以解決葵花秸桿的處理問題，實現數量龐大的生物質資源的有效 利用，而且能夠降低型煤的制備成本，該方法具有綠色環保，原料成本低、來源廣的優點。 3當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合型生物質型煤粘結劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸稈1份，氫氧化鈉溶液10～20份，膨潤土0.3～0.4份，乳化瀝青1～2份，其中，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1％～2％，所述葵花秸稈為干燥粉碎后的葵花秸稈；或者葵花秸稈1份，氫氧化鈉溶液10～20份，膨潤土0.3～0.4份，腐植酸鈉0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份，所述改性淀粉由氫氧化鈉溶液和淀粉按質量比(5～10):1混合均勻而成，其中，所述氫氧化鈉溶液的質量濃度為1％～2％，所述葵花秸稈為干燥粉碎后的葵花秸稈。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周安寧，李克倫，魏建國，楊陽，賀新福，
申請(專利權)人：陜西煤業化工技術研究院有限責任公司，西安科技大學，
類型：發明
國別省市：陜西;61