[发明专利]一种针对低热值煤的生物质型煤的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对低热值煤的生物质型煤的制备方法，属于煤炭采洗选废弃物和农业废弃物资源化应用领域。 

背景技术

我国是煤炭生产和消费大国，煤炭生产和洗选过程中产生了大量的煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤资源。我国每年产生的煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤资源3亿吨以上，而已建成的低热值煤发电机组，每年仅可消耗低热值煤资源1亿多吨，尚有大量现有和每年新增的2亿吨未得到合理有效利用。大量未利用的煤矸石、煤泥等长期在矿区堆存，易自燃并释放有害气体，污染大气环境；同时经雨水淋溶，也会污染水体和土壤。另外，部分煤矸石、煤泥、洗中煤掺混在优质煤中长距离运输，增加运输能耗，加剧运力紧张矛盾。加快发展低热值煤利用产业，对多途径利用废弃资源，减少煤矸石、煤泥堆存，保护矿区生态环境、避免运力浪费具有积极作用。目前技术、经济条件下，利用低热值煤资源生产、使用生物质型煤是低热值煤合理有效利用的途径之一。将低热值煤（煤矸石（收到基低位发热量大于1200 kcal/kg）、煤泥（收到基低位发热量在2500-3500 kcal/kg）和洗中煤（收到基低位发热量在2500-4000 kcal/kg））与农业废弃物进行配合后加工成型煤，减少煤泥、煤矸石造成的污染，降低型煤成本，为煤炭的清洁燃烧提供了一条行之有效的途径。 

生物质型煤将高挥发分、低灰、低硫、低燃点的生物质原料按一定比例与煤矸石、煤泥、洗中煤等低热值煤煤粉混合后，通过一定工艺制备的型煤。它是利用煤和生物质资源的新途径, 充分利用煤和生物质自身的优势, 具有节煤和生物质代煤的双重作用，可减少温室气体和SO₂的排放量，有利于防止气候变暖和酸雨污染，对保护环境和节约能源均具有重大意义。 

在我国北方，玉米秸秆是主要的农副产物。内蒙古是我国重要的玉米主产区，玉米是内蒙古的第一大农作物，是内蒙古自治区播种面积最大、总产最高的主栽作物，主要分布于兴安盟、赤峰市、通辽市、巴彦淖尔市、包头市、乌兰察布市、鄂尔多斯市、呼和浩特市、锡林郭勒盟，内蒙古玉米产量和播种面积基本呈逐年增加趋势。如此大面积的种植玉米，产生的玉米秸秆数量也是海量的，玉米秸秆资源非常丰富。玉米秸秆适口性差，不易消化，无法作为牲畜饲料。因此，除极少数部分作为饲料、燃烧和农业渣肥为人们所利用外，绝大部分被废弃或焚烧，造成空气污染，并造成农业生物质废弃资源及能源的巨大浪费。农业废弃物玉米秸秆作为农业生产加工中的副产品，具有产量大、可再生特点,并且本身含硫量极低(不到煤的1/10)，玉米秸秆与低热值煤经过深加工制成具有较高热量、较大密度的生物质型煤燃料， 为我国低热值煤、农作物秸秆等废弃资源的规模化应用提供了可能的途径。 

专利（200510022769.4）公开了一种针对黄陵烟煤的生物质型煤，以毛蚶壳粉末作为型煤固硫剂，稻草、膨润土、焦油为粘结添加剂。专利（200810070807.7）公开了以水葫芦与无烟粉煤为原料添加氧化镁、氧化钙、膨润土为粘接剂制备生物质型煤，专利（201110287969.8）公开了型煤粘结剂和生物质型煤及制备方法，以木薯渣氢氧化钠蒸煮后为型煤粘结剂利用无烟粉煤制备生物质型煤。以上专利都是利用当地生物质资源制备生物质型煤，但以烟煤、无烟粉煤为主要原料，忽视了低热值煤煤矸石、煤泥、洗中煤等煤炭采洗选后的废弃物的转化利用和玉米秸秆等生物质（含有木质素等化学组分）的粘结作用。 

降低生物质型煤生产成本，实现工业化发展应用，是生物质型煤形成规模产业的关键。因此，利用地方资源优势，实现玉米秸秆资源、低热值煤资源就近高效转化，为生物质型煤的产业化发展奠定基础。 

发明内容

本发明的目的是提供一种针对低热值煤的生物质型煤的制备方法，该方法实现了玉米秸秆资源、低热值煤资源的高效转化。 

本发明的技术方案如下： 

本发明提供的针对低热值煤的生物质型煤的制备方法，其包括以下步骤：1) 对玉米秸秆进行粉碎，收集玉米秸秆粉进行碱液预浸处理，过滤后加入碱液高温蒸煮；2) 添加粉碎后的低热值煤，添加型煤添加剂，与水混合均匀，成型机挤压成型高温烘干；  

在本发明的步骤1）中，玉米秸秆粉碎至1～5mm，取玉米秸秆粉20～80g加入1～20%质量分数的碱液预浸1～24h，过滤后加入1～6%质量分数的碱液80～100℃蒸煮1～3h。 

所述预浸和蒸煮的碱液可为氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液中的一种或两种。