[发明专利]用含腐植酸原料制作的冶金型煤

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业复合粘结剂型煤，具体为一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤。

背景技术

型煤按使用的粘结剂种类分为无机粘结剂型煤、有机粘结剂型煤和复合粘结剂型煤。复合粘结剂型煤综合了无机粘结剂型煤和有机粘结剂型煤的特点，不仅具备有机粘结剂型煤含碳量高、发热量高的特点，还兼有无机粘结剂型煤耐水性好、高温下强度高的特点。复合粘结剂型煤是型煤技术开发的主要方向。目前，复合粘结剂型煤开发取得了成效，开发出了较多的型煤粘结剂配方。但是存在粘结剂原料缺乏，制取工艺复杂的问题，导致生产成本高，难以大规模推广使用。再如专利号为02138934.9公开了一种腐植酸钠煤棒的制造方法，由无烟粉煤加粘结剂制成型煤，粘结剂由含腐植酸的褐煤、NaOH、水及稀氨水制成。主要用于化肥工业造气。200510032274.X公开一种生物发酵粘结复合型煤，它的组成是：烟煤：10-70％，无烟煤：5-50％，煤灰：5-30％，生物质：5-30％，发酵剂：15-25％，助燃固硫剂：0.1-0.2％用于普通的燃烧领域。以上技术中提到了制造型煤种要使用固硫剂、含腐植酸的褐煤、NaOH等原料。但是这些型煤主要是解决煤的燃烧效率等问题，而未见有直接应用于冶金行业使用。

型煤技术在冶金上的应用研究目前主要集中在型焦开发上，除Finex熔融还原工艺有使用造块型煤外，尚未见其他型煤用于冶金炉的报导。采用型焦技术可以利用一部分弱粘结性的煤炼制焦炭，扩大了焦炭原料的来源。但是，在型焦的制作仍然需要焦化环节，环境污染的问题仍然严重。

发明内容

本发明为了解决现有型煤制造技术中存在的工艺复杂、生产成本高、环境污染等问题而提供了一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤。

本发明是由以下技术方案实现的，一种用含腐植酸原料制作的冶金型煤，由下列重量比例的原料制成：

煤粉50-90％，风化煤或褐煤1％～30％，膨润土1％～8％，固硫剂2％～8％，苛性碱溶液3％～15％，原煤破碎至3mm以下，风化煤磨细至100目以下，膨润土粒度在200目以下，然后原料按比例混合均匀，然后加入碱液，搅拌后压力成型即可。

在上述配比的基础方案上，最佳效果的技术方案是由下列重量比例的原料制成：

煤粉60-80％，风化煤或褐煤10％～20％，膨润土3％～6％，固硫剂4％～6％，苛性碱溶液8％～10％。所述的固硫剂为重量比为85～95％的高炉渣、5％～15％的Na₂CO₃与Fe₂O₃的混合物。

本发明的技术方案是复合粘结剂型煤其基本组成为煤粉、风化煤或褐煤、膨润土、固硫剂、碱液。将粒度符合要求的原料按比例混合均匀，然后加入碱液，充分搅拌，风化煤中的腐植酸成分与碱溶液中的NaOH等物质反应生成有粘结性的腐植酸盐，膨润土润湿后也表现出粘性；煤粉颗粒在这两种粘性物质的作用下结合在一起，施加合适的机械压力即可成型，并且有高的冷抗压强度。在高温燃烧状态下，有机质腐植酸分解，但无机膨润土仍然能够发挥粘结作用，因此，型煤的高温强度也得到保障。

固硫添加剂可以使用市场出售的常规产品，也可以设计固硫添加剂，在保证脱硫效率的前提下充分利用工业排放物。固硫剂以高炉渣为主要原料约占85～95％，此外添加15％～5％的Na₂CO₃与Fe₂O₃的混合物。固硫剂磨细至100目以下，根据需要按2％～8％的比例加入。冶炼钢铁后的高炉渣主要成分为CaO、SiO₂、Al₂O₃和MgO。炉渣中含有的CaO和MgO是有效的固硫成分，从而避免了石灰石和白云石需要达到900℃才转变为活性固硫剂发挥固硫作用的问题。Al₂O₃、Na₂CO₃、Fe₂O₃等成分能在高温下促进固硫，并且形成高温稳定的化合物，从而保证了高的固硫性能。此外，加入的碱液也能起到固硫作用。使用该固硫剂在1000℃时，固硫率在52％以上。

按照本发明所述最佳技术方案得到的型煤性能与一般的腐殖酸盐型煤相比，其特点是：

(1)本发明是一种复合粘结剂型煤；

(2)本发明直接使用风化煤或褐煤作为原料；