[发明专利]以沙生植物为基材的生物质型煤及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料型煤及其生产方法，特别是利用沙生植物为基材的生物质型煤及其生产方法。

背景技术

已有的利用生物质生产能源的路线包括：一是利用植物果实或汁液生产生物柴油或燃料乙醇，二是利用植物枝条、秸秆和垃圾产气或者直接燃烧发电，三是配置成生物质型煤，代替传统煤炭等燃料，该技术多是以煤炭为主，复配以植物秸秆等。所有生物质都是特指的种类；世界上生物质资源十分丰富，由于种类的不同，实际上必须开发因地制宜的技术及产品，才能产生良好的经济效益、社会效益。

目前的生物质型煤或植物型煤生产中，均需加入生石灰作为固硫剂，以满足环保要求。由于生石灰活性低，加入量较大，造成生产成本偏高以及不符合低碳化经济技术要求的缺憾。而高载能行业每年排放大量的电石废渣，该废渣主要成分为氢氧化钙，每生产1吨PVC，产生约含钙固体物15-20%的渣浆8吨，镁冶炼渣的主要成分为活性氧化钙，以目前的皮江法炼镁生产工艺和普遍的白云石矿物组成情况 ,每生产1吨镁，将会产生6 -8吨的还原废渣，而该废渣中氧化钙占55%左右氧化镁占6-12%，且氧化钙基本上都是活性氧化钙。这些二次矿渣本身就是固硫剂或粘合剂，但是目前尚未被利用在生物质型煤加工生产中，造成资源的浪费严重和环境污染。

此外，在沙区，分布着十多种价值高的优势生境植物，形成了灌木、草本共生的生态系统，其巨大经济价值尚未很好地开发利用。以固沙植物沙柳为例，三年成材，越砍越旺，这是沙柳的本性。目前沙柳可做纸板，造纸，但由于严重污染问题属于国家禁止发展的行业。国内也将其作为制作刨花板、中密度板的原材料出售，但是只利用了木素部分。沙柳的热值是农作物秸秆的1.3倍，达到4200-4600大卡/公斤，相当于普通电煤的发热量，与褐煤相当。2吨沙柳的发热量至少相当于1吨标准煤，可发展成每三至六年砍一次的绿色沙煤田。目前也只是作为燃料直接发电使用，但是由于缺乏对应的复配加工技术及其产品，存在着原料来源单一、难以保障的问题。而沙区其它废弃植物资源却没能有效利用，造成资源浪费，也不利于沙区治沙植物群落的良性循环，更不利于治沙向高层次产业化发展。解决生态效益向经济效益转化的问题是我国沙产业链能否成为新的县域经济新增长点的重大问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种有效利用沙生植物中即可以固沙治沙又大量未采集利用的灌木、草本类植物的废弃物，同时又利用了大量的二次钙基矿渣作为固硫剂、粘合剂，节省能源，保护生态，降低型煤成本，解决背景技术中存在的上述技术问题的以沙生植物为基材的生物质型煤及其生产方法。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：以沙生植物为基材的生物质型煤，包括以沙生植物为主要原料，加入煤碳提高及补充热量，经过机械破碎、研磨、成型，其特征在于加入二次钙基矿物渣用于固硫，加入矿物性粘合剂控制成型，搅拌均匀后压制成型，或造粒、筛分，风干得型煤产品。

上述型煤的重量比为：

①将重量200-600公斤的植物破碎、研磨；

②加入3-20公斤二次钙基矿物渣用于固硫；

③加入矿物性粘合剂4-30公斤用于粘合成型；

④加入8-40公斤煤炭用于提高热量；

⑤经过压制成型或造粒即为生物质型煤成品。

上述矿物性粘合剂是重量百分比浓度为25-70%的冶炼镁渣粉配置的水浆液或采用含水率在30-50%的电石渣浆渣配置的乳液或上述冶炼镁渣粉和电石渣浆渣配置的乳液。

上述的矿物性粘合剂是采用冶炼镁渣粉与硅酸钠水溶液混合，搅拌成浆液，再加水成半流体状态，或采用电石渣浆渣与硅酸钠水溶液、冶炼镁渣混合调制成的浆液，再加水成半流体状态。

所说的矿物性粘合剂参照下列重量比例而配置：冶炼镁渣粉配置的粘合剂为采用冶炼镁渣粉与硅酸钠、水调制而得，在搅拌下，按照冶炼镁渣粉：硅酸钠：水为100：15-30：40-300将硅酸钠加入水中，搅拌得溶液，再加入镁渣粉搅拌，得均匀的含水量在30-50%浆液即为矿物性粘合剂；或采用电石渣浆、冶炼镁渣粉与硅酸钠水溶液调制而得，即在搅拌下，按照电石渣浆：冶炼镁渣粉：硅酸钠：水为10：50：15-30：40-200将硅酸钠加入水中，搅拌得溶液，再加入镁渣粉、电石渣浆搅拌，得均匀的含水量在30-50%浆液即为矿物性粘合剂。

所说的二次钙基矿物渣用于固硫的固硫剂是冶炼镁渣粉或电石渣浆干粉或冶炼镁渣粉和电石渣浆干粉的任意比例混合。

所说的二次钙基矿物渣用于固硫的固硫剂是冶炼镁渣粉或电石渣浆干粉或冶炼镁渣粉和电石渣浆干粉的任意比例混合。