[发明专利]基于镁渣的型炭复合粘结剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备型炭用粘结剂，特别是涉及一种以镁渣为主要原料的型炭用复合粘 结剂。

背景技术

我国的型煤技术开发起步于上世纪70年代初期，至今已有三十多年的历史。虽然几经更 新换代，已经取得了长足的发展，但真正能够达到节能环保要求的型煤却寥寥无几。

粘结剂是型煤生产技术的关键，现在国内的型煤粘结剂大致可分为有机粘结剂、无机粘 结剂、工业粉料粘结剂和复合粘结剂几种，其优缺点大致如下：

1、有机粘结剂：如腐植酸类粘结剂，该类粘结剂虽然对煤的热值没有影响，但不具备固 硫、降烟和防水的特性，达不到环保要求。

2、无机类粘结剂：如水泥、粘土类粘结剂，水泥粘结剂制作的型煤虽有一定的强度和防 水性，但其热稳定性差，而且增加灰分，降低型煤的发热量；粘土粘结剂制作的型煤既增加 灰分，降低热量，又不防水。所以该类粘结剂不宜推广。

3、工业粉料粘结剂：如纸浆废液粘结剂、制革废液粘结剂等，利用该类粘结剂制作型煤 可以减少废料对环境的污染，但其工艺上要求烘干，需消耗一定的能源，而且制作的型煤不 防水，运输和储存困难，不固硫、不降烟，达不到环保要求。

4、复合粘结剂：如以淀粉和矿物质为原料的粘结剂，该类粘结剂生产成本过高，加工工 艺复杂，并且需要在100～150℃的环境下烘干3～4小时，浪费能源，还达不到环保要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于有机粘结剂和无机粘结剂之间的型炭复合粘结剂，该粘结 剂的主要成分为镁渣，可以节约能源和减少环境污染。

本发明基于镁渣的型炭复合粘结剂包括有A组分和B组分，其中，A组分是由下述重量 份数的原料混合制成：

镁渣   70～85   CaCl₂   12～25    木炭粉   8～18，

B组分为聚乙烯醇粉末，

且A、B组分的重量份数比满足100∶2.5～4。

上述原料中，所使用的镁渣为金属镁冶炼过程中的废渣。

为了提高复合粘结剂的使用性能，可以预先对镁渣进行活化处理。其处理方法是：将镁 渣粉碎成不大于1mm的颗粒，在180～250℃加热30～45分钟，冷却后再粉碎成不大于0.1mm 的细粉。经过上述活化处理后，可以使镁渣中CaO和MgO的活性增加，扩散性能和移动性能 提高，与被粘结物之间的亲和力增强。

所用的木炭粉为秸秆木炭或锯末木炭。其中，秸秆木炭是利用农作物秸秆粉碎后，经炭 化炉碳化处理，再粉碎得到；锯末木炭是由锯板厂的木糠(加工废料)碳化处理后得到。

本发明基于镁渣的型炭复合粘结剂的具体制备方法是：

1、将镁渣或活化处理的镁渣与CaCl₂、木炭粉按照上述重量份数混合，粉碎过筛，得到 粒径0.1mm以下的细粉作为A粉；

2、将聚乙烯醇制成粉末后作为B粉密封保存，与A粉按照上述重量比分别包装组成复合 粘结剂。

使用本发明基于镁渣的型炭复合粘结剂生产型炭的方法是：

1、取配套的复合粘结剂，先将B粉加入其重量16～18倍的水中，加热至40～70℃溶解 制成溶液；

2、按照A粉的掺入量为2～5wt％准备含水量控制在7％以下的粉煤或煤泥，加入A粉并搅 拌均匀，倒入上述以B粉制成的溶液拌匀；

3、以不小于20MPa的压力成型制成型炭。

本发明的复合粘结剂中，如果单用镁渣做粘结剂，型煤的灰分高，冷强度差，不易储存 运输；如果单用聚乙烯醇做粘结剂，型煤的防水性差，热强度低；而将两者同时使用，它们 相互作用，既起到粘结作用，又可使强度提高。这是由于在镁渣中加入聚乙烯醇后，利用聚 乙烯醇的强力粘结性和气体阻绝性，使镁渣具有了抗拉和抗摔的柔韧性，同时又提高了镁渣 粘结剂的防水性，聚乙烯醇为镁渣在凝固过程中提供了良好的水分和保湿环境。

在上述复合粘结剂中加入适量的CaCl₂，利用其快干性，可以改善粘结剂的凝固时间；加 入适量的木炭粉，可以增加粘结剂本身的含碳量，加快型炭的点燃时间和燃烧温度，起到助 燃的作用。