專利名稱：制造型煤粘結(jié)劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為型煤粘結(jié)劑及其制作方法，同時(shí)也涉及到工業(yè)有機(jī)廢水的利用。
型煤的強(qiáng)度極大地取決于粘結(jié)劑。目前型煤粘結(jié)劑有很多種，但綜合評(píng)價(jià)，都存在著不足，如以瀝青煤焦油、重油為粘結(jié)劑的型煤存在著價(jià)格貴、污染嚴(yán)重，因需熱壓成型而能耗大的缺點(diǎn);用粘土作粘結(jié)劑的型煤，強(qiáng)度低，灰份大，使發(fā)熱量或燃燒性能很難滿足工業(yè)需要;也有采用人工合成的高分子聚合物作型煤粘結(jié)劑，但大多因價(jià)格昂貴而難于采用;PVA被較廣地用以作型煤粘結(jié)劑。如CN86101384公開了一種由PVA與甲醛縮聚而成的型煤粘結(jié)劑，另外CN86108971公開了一種將濃縮造紙廢液改性，再加入高分子聚合物縮合反應(yīng)而制成的型煤粘結(jié)劑。但是，上述兩種粘結(jié)劑在型煤工藝中添加量偏高，成本偏高，工藝也比較復(fù)雜。特別是用PVA作型煤粘結(jié)劑時(shí)對(duì)固硫添加劑的選擇較大，實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)加入熟石灰或生石灰電石渣等固硫劑，或加入堿性物質(zhì)時(shí)，型煤的強(qiáng)度會(huì)降低，因而不能直接與堿性有機(jī)廢水復(fù)合作為型煤粘結(jié)劑。
本發(fā)明的目的在于提供一種資源廣、數(shù)量大、價(jià)格低、易制造、易著火燃盡、粘結(jié)力強(qiáng)的型煤粘結(jié)劑用以制成的型煤具有冷熱強(qiáng)度高，防潮耐水性好、燃燒性能佳、脫硫固灰率高、型煤成本低，不受煤種和固硫劑種類的限制等優(yōu)點(diǎn)。通過粘結(jié)劑的制取及該型煤的工業(yè)應(yīng)用，能使苧麻黑液、 紡精煉廢水、印染退漿廢水、造紙黑液、屠宰廢水、淀粉黃漿廢水、酒糟廢水、石油鉆井廢水、生化制藥廢水、皮膠廢水等十種工業(yè)有機(jī)廢液得到利用，也可解決煤煙型大氣污染、消除酸雨、酸霧、粉塵的危害。
本發(fā)明的內(nèi)容是用動(dòng)物血(血粉)與上述十種工業(yè)有機(jī)廢水中任意一種復(fù)合的粘結(jié)劑。在上述十種工業(yè)有機(jī)廢水中，含有豐富的天然高分子物質(zhì)，如苧麻黑液、造紙黑液中含有纖維素、木質(zhì)素、腐植酸(黃腐酸、黑腐酸、棕腐酸)、果膠等。絹紡精煉廢水、生化制藥廢水、屠宰廢水、皮膠廢水中含有大量的蛋白質(zhì)等，淀粉黃漿廢水、酒糟廢水中則存有豐富的淀粉、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素和纖維素，石油鉆井廢水和印染退漿廢水則分別含有聚合腐植酸和PVA等;而動(dòng)物血也是一種天然高分子物質(zhì)的有機(jī)復(fù)合體。因此本發(fā)明實(shí)質(zhì)是用化學(xué)、物理、生化等方法改造天然高分子物質(zhì)或合成新的高分子化合物-復(fù)合粘結(jié)劑，這種粘結(jié)劑為水溶性膠體，具有良好的流動(dòng)性、浸潤性、滲透性，能充分地潤濕、滲透多孔結(jié)構(gòu)的煤粒。該粘結(jié)劑中含有十八種氨基酸，含有-NH2、-COOH-OH、-SH、
等多種官能團(tuán)和K、Na Ca、Mg、Fe、Co等多種微量元素，能與具有發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，比表面積較大的煤產(chǎn)生化學(xué)吸附，物理吸附和發(fā)生化合、聚合、交聯(lián)、接枝共聚、絡(luò)合螯合、締合等化學(xué)反應(yīng)。由于多種天然高分子物質(zhì)的共混、固硫劑、添加劑的加入，在加壓和加熱的狀態(tài)下，凡有反應(yīng)能力的官能團(tuán)就會(huì)相互發(fā)生反應(yīng)并起交聯(lián)，架橋、接枝、共聚等作用，使原有的線型大分子或輕度支鍵型大分子之間以及組成這些大分子的離子原子之間產(chǎn)生化學(xué)鍵(主價(jià)鍵)，物理力(次價(jià)力)氫鍵、進(jìn)而交聯(lián)或架橋、形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(體型結(jié)構(gòu))，因而使型煤具有很強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度，落下強(qiáng)度和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度。
表1是豬血+絹紡精煉廢水+白云石，采用L18(6×36)的正交試驗(yàn)表。
從該組正交試驗(yàn)可以看出，如果僅考核強(qiáng)度，豬血與絹紡精煉廢水復(fù)合的最佳工藝條件是A6B1C3D2E3F1G2，但18種配方幾乎都能達(dá)到工業(yè)型煤的強(qiáng)度指標(biāo)(50kg/個(gè))。為降低粘結(jié)劑的成本，可采用A2B2C2E2F2G2、又經(jīng)實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)表明，上述兩種工藝條件下型煤抗壓強(qiáng)度落下強(qiáng)度和轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度都能達(dá)到或遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過強(qiáng)度指標(biāo)，重顯性、可靠性好，離散度小。
通過用其它有機(jī)廢水與動(dòng)物血(如牛血)進(jìn)行復(fù)合采正交試驗(yàn)總結(jié)出本發(fā)明的粘結(jié)劑的成分動(dòng)物血液煤重的2～6%。
十種有機(jī)廢水任一種煤重的6～10%。
抗凝劑血液重的0.38～1%，防腐劑血液重的0.1～0.3%。
表2為豬血粉與四種廢水復(fù)合，采用L16(46)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。
表中石-石灰石、白-白云石、泥-銅梁添加劑廠白泥、混-電石渣與石灰石各半，配煤比-55%打通無煙煤+45%中梁山煙煤，各種固硫劑用量為10g/100g配煤。從表中可知，采用血粉的最佳工藝條件是A
B3C1D4E
。
本工業(yè)型煤粘結(jié)劑制造及型煤工藝流程如附圖
所示1.經(jīng)過預(yù)處理的動(dòng)物血液(血粉)與有機(jī)廢水采用節(jié)能靜態(tài)混合反應(yīng)器進(jìn)行充分混合。
2.原煤或配煤粉碎過3mm篩，配煤可以無煙煤為主(如51%無煙煤，49%煙煤)。
3.粉煤與復(fù)合粘結(jié)劑的重量比為100∶12。
4.可任意選用石灰石、白云石、生石灰、熟石灰電石渣為固硫劑。
5.在油壓千斤頂組裝的成型機(jī)上，用20mPa壓力成型。
6.在110～130℃溫度下干燥2小時(shí)。
表3為牛血與十種有機(jī)廢水復(fù)合制取型煤的抗壓強(qiáng)度。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下顯著優(yōu)點(diǎn)1.成本低。本發(fā)明中血液用量少，僅用煤重的2%就能使型煤達(dá)到或接近型煤抗壓指標(biāo)。豬血按1988年價(jià)為0.10元/kg(夏天豬血多作為廢物排放)，加上抗凝劑和防腐劑，成本為3～7元/T。是目前國內(nèi)最低的價(jià)格。
2.冷熱強(qiáng)度高，落下及轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度也符合要求。
3.型煤可防潮耐水，能長(zhǎng)途運(yùn)輸和露天堆放。
4.節(jié)約能源。采用靜態(tài)混合反應(yīng)器，利用高差產(chǎn)生的流體靜壓，不耗電;烘干溫度低，燃燒中節(jié)煤20%。
5.本發(fā)明所用的動(dòng)物血來源廣、數(shù)量大，僅重慶市每年可產(chǎn)豬血2～3萬噸，可產(chǎn)型煤100～200萬噸。至少可利用10萬噸有機(jī)廢水，能節(jié)省10萬噸有機(jī)廢水按生化處理的基建投資5000萬～1億元。
6.制造、使用本發(fā)明的粘結(jié)劑、型煤，既能減輕大氣SO2，粉塵污染，使SO2降低50%以上，粉塵降低70%以上，同時(shí)又使部分有機(jī)廢水無害化資源化。
7.本發(fā)明的粘結(jié)劑適應(yīng)性強(qiáng)，不受煤種、混煤配比、固硫劑、添加劑的影響，相反當(dāng)加入石灰石、白云石、生石灰等后還可大幅度提高型煤的強(qiáng)度。
表4為本發(fā)明與國內(nèi)其它類型粘結(jié)劑經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比。
實(shí)施例1打通無煙煤重量比51份，中梁山煙煤29份，青木關(guān)煙煤20份，復(fù)合粘結(jié)劑12份(其中牛血和苧麻黑液各6份)，石灰石15份，中科院固硫添加劑1.6份，以上各組份充分混合、壓制、烘干。
型煤強(qiáng)度指標(biāo)抗壓強(qiáng)度75.7kg/個(gè)落下強(qiáng)度94.7%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度76.1%實(shí)施例2打通無煙煤重量比51份，中梁山煙煤29份，青木關(guān)煙煤20份，復(fù)合粘結(jié)劑12份(其中牛血、印染退漿廢水各6份，石灰石15份，添加劑1.6份，以上各組份充分混合、壓制、烘干。
型煤強(qiáng)度指標(biāo)抗壓強(qiáng)度89.7kg/個(gè)落下強(qiáng)度94.8%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度76.1%實(shí)施例3配煤比(打通無煙煤∶中梁山煙煤∶青木關(guān)煙煤＝51∶29∶20)，石灰石15份，添加劑1.6份，復(fù)合粘結(jié)劑12份(其中牛血，酒糟廢水各6份)以上各組份充分混合、壓制、烘干。
型煤強(qiáng)度指標(biāo)抗壓強(qiáng)度63.1kg/個(gè)落下強(qiáng)度94.8%轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度80.1%
權(quán)利要求
1.一種型煤粘結(jié)劑的制作方法，其特征是動(dòng)物血液或血粉與含天然高分子物的有機(jī)廢水復(fù)合，其中動(dòng)物血液的用量為煤重的2～6%，血粉的用量為煤重0.5%，有機(jī)廢棄水的用量為煤重6～10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征是先將動(dòng)物血液進(jìn)行抗凝防腐處理，即加入血液重0.38～1%的抗凝劑和0.1～0.3%的防腐劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特征是血液與工業(yè)有機(jī)廢水的復(fù)合采用了節(jié)能靜態(tài)混合反應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)有機(jī)廢水是苧麻黑液，或者絹紡廠精煉廢水，或者印染廠退漿廢水，或者酒糟廢水，或者石油鉆井廢水，或者生化制藥廢水或者屠宰廢水，或者皮膠廢水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是可全部采用動(dòng)物血液或血粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的方法所得的粘結(jié)劑制造型煤的工藝為(1)以無煙煤為主的配煤先混合破碎為3mm以下。(2)粉煤與復(fù)合粘結(jié)劑(動(dòng)物血(血粉)+工業(yè)有機(jī)廢水)的重量比為100∶12。(3)用20MPa壓力成型。(4)在110～130℃溫度下干燥2小時(shí)。
全文摘要
一種型煤粘結(jié)劑，由有機(jī)廢水和動(dòng)物血液或血粉復(fù)合而成，它既不受煤種、配煤比的限制，又不因固硫劑及固硫添加劑的加入而導(dǎo)致強(qiáng)度下降；用它制成的型煤，冷熱強(qiáng)度高、防潮耐水性好、易著火、能燃盡、不結(jié)焦、成本低、不增加灰分，可長(zhǎng)途運(yùn)輸或露天堆放。適用于工業(yè)鍋爐、窯爐、民用爐灶的清潔燃燒。通過燃用由該粘結(jié)劑制成的型煤，既可減輕酸雨煙塵的危害，又可使部分有機(jī)廢水無害化、資源化。
文檔編號(hào)C10L5/14GK1043733SQ8810976
公開日1990年7月11日 申請(qǐng)日期1988年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月20日
發(fā)明者羅仁學(xué), 馮波 申請(qǐng)人:重慶市環(huán)境科研監(jiān)測(cè)所