[发明专利]电石用成型半焦的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产电石用成型半焦的方法，具体的涉及一种电石用成型半焦的制备方法。

背景技术

兰炭是以高挥发分的弱粘结或不粘结性煤为原料，经中、低温干馏炭化除去煤中焦油物质和大部分挥发分后的半焦产品，兰炭又称半焦炭。作为一种新型碳素材料，以其固定炭高、电阻率高含灰份低、硫含量低、磷含量低的特性和低廉的价格，正逐步被推广应用于电石、铁合金等产品的生产，以替代价格昂贵的冶金焦，兰炭作为冶金行业重要原材料。

电石是以生石灰和碳素为原料，在电石炉中经过复杂的物理化学变化而生成的，它是有机合成工业的重要原料。目前，国内外已经开发出或正在研究中的电石生产方法有电热法、旋转电弧炉法、氧热法、电热—氧热耦合法、等离子体法、催化法等，但传统的电炉加热法仍然是当前最为成熟的电石生产方法。

其主要生产过程如下：原料首先通过配料后由电炉上端的入口或管道加入电炉内，然后在反应层内石灰熔化成流体，接着在电极端部周围的高温区，大约在1600℃～1700℃下，具有较大活性的熔融态生石灰和焦炭开始相互作用。

以上电石制备工艺的缺点是，生石灰添加过程繁琐、复杂，且在石灰石和半焦炭在整个过程中，始终伴随着固体破碎、固体分筛和固体运输等工艺过程，这些过程都会有粉尘产生，带来污染；生石灰的储存条件要求苛刻，额外地增加了生产成本；电石生产过程中电石炉的尾气主要成分是CO₂，其处理方式有待解决。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种生产成本低、工艺简单的利用半焦粉生产电石用成型半焦的制备方法，解决半焦粉再利用的问题。

本发明的目的是这样实现的，技术方案如下：制备成型半焦工艺方法：

1. 原料的处理：

将半焦制成粒度小于3毫米的半焦粉，生石灰制成粒度小于1毫米的石灰粉。 

2. 成型半焦粘结剂的制备： 

称取粒度＜1mm的生石灰，加入过量的水，使石灰充分熟化。约40～50min后，过滤上层清液，取下层熟石灰浆液，熟石灰浆液为粘结剂；

3. 原料的配比：

原料的配比如下：所述的原料包括：半焦粉和粘结剂，添加比例（%）重量百分比分别为：半焦粉70%-80%和粘结剂20%-30%；

按原料配比称取半焦粉和粘结剂，将粘结剂倒入半焦粉中，充分搅拌、混合均匀；

4. 成型半焦的压制：

将上述已经充分搅拌均匀的混合物料用对辊成型机下压制成直径37mm，高为25mm的椭球形成型半焦。

5. 成型半焦的干燥：

将上述压制好的成型半焦放置在煤球碳化罐中，经热交换器预热到40℃的CO₂（纯度99.99%），由罐底进人碳化罐，部分CO₂被生煤球中的熟石灰吸收，余气由罐顶出口，持续通气时间约7h，通气速率约100～150mL/min。再采用MT-T925-2004工业型煤落下强度测定方法测定成型半焦的落下强度，落下强度/%,1m为：78.74。

有益效果，由于采用了上述方案，与传统的电石生产工艺不同，本发明将熟石灰浆液作为成型半焦粘结剂与半焦粉进行混合，然后进行压制生产成型半焦，成型半焦的规格满足块状炉的要求；对掺混了熟石灰的成型半焦进行直接炭化可进一步转化成电石。由于成型半焦的成型技术和电石炭化技术都是现有成熟技术，因此本发明将两技术相结合，省去了添加石灰石的工艺过程，这大大提高了生产效益和生产效率，且生产出的成型半焦冷强度好，便于运输等过程，极大地降低了粉尘污染。此外，电石生产过程中产生的废气主要成分是CO₂，可以收集，作为干燥阶段中碳化煤球的气体来源，不仅解决了其污染问题，还解决了半焦粉再利用的问题，降低了生产成本。

优点：实现了半焦粉的再利用，将粉煤成型技术与电石生产相结合，大大简化了电石生产工艺，降低了生产成本。

具体实施方式

实施例1：

一、制备成型半焦的原料

1. 半焦：所采用的半焦经GB/T212-2008煤的工业分析方法进行分析，结果如下：

2. 生石灰：采用的生石灰经GB/T 15057.10-1994进行分析其灼烧失量，灼烧失量含量为5.55%。

二、采用对辊成型工艺制备成型半焦

1. 原料的处理：

将半焦制成粒度小于3毫米的半焦粉，生石灰制成粒度小于1毫米的石灰粉。