[发明专利]一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无烟粉煤成型技术领域，具体是一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法。

背景技术

目前我国的合成氨工业，基本完成了以无烟煤代焦碳生产合成氨的原料路线改造，其中大多数化肥厂采用无烟粉煤为原料、用腐煤加烧碱制腐植酸钠液体粘结剂生产造气煤棒的工艺。煤棒生产由于高压挤压成型，粘结剂用量少，故国内大多数合成氨厂采用这工艺技术生造气型煤。我国腐植酸褐煤资源丰富、价亷，所以生产煤棒的合成氨企业几乎都用腐煤自制液体粘结剂生产造气煤棒。但是采用腐煤制液体粘结剂生产煤棒的企业，几乎都是用腐煤加烧碱制腐植酸钠单一配方制液体粘结剂。这种单一配方粘结剂生产的煤棒，由于腐植酸钠的局限性，生产的造气煤棒冷态抗压强度校差，为20-30公斤，热强度和热稳定性不好。造气时带出物多，吨氨煤耗高。

发明内容

本发明的目的在于改变单一腐植酸钠液体粘结剂生产造气煤棒能耗高的问题，提供一种生产造气煤捧的腐煤复合粘结剂及制备方法。

本发明以腐煤为主要粘结剂原料，科学配入包谷粉和钙基膨润土，在水溶剂中加碱进行化学复合反应，制成多功能的造气煤棒复合粘结剂。这种复合粘结剂与粉煤混合，经双轴搅拌机搅拌，进入熟化仓熟化，然后经煤棒机高压挤压制成生煤棒，生煤棒进入烘干窑烘干，便得优质造气煤棒。

本发明的腐煤复合粘结剂的原料重量份配比为：

腐煤粉1600～2200，包谷粉60～100，钙基膨润土200～400，烧碱140～160。

所述的腐煤粉腐植酸干基含量40～50％，水份40～45％，粒度60～80目。

所述的包谷粉为100目。

所述的钙基膨润土吸兰量大于30。 

所述的烧碱含烧碱量（质量）98％。

制备方法按以下步骤进行：

在反应罐中注入冷水，腐煤粉、包谷粉、钙基膨润土、烧碱四种原料重量之和与水的比例为：1：1.4～1.6，启动搅拌机，开始加粘结剂原料，边加边搅拌，先加腐煤粉，第二加包谷淀粉，第三加钙基膨润土，加完搅拌3～5分钟，升温到55?～65?，加入烧碱，继续升温至75?～90?，反应1～2小时后，制成的腐煤复合粘结剂。

这种在反应罐中制成的复合粘结剂由几种粘结剂组份构成：一是腐煤在水中与烧碱发生化学反应生成的腐植酸钠液体粘结剂；二是包谷淀粉在水中与烧碱发生化学反应生成在变性淀粉液体粘结剂，它起增粘效果，它能与腐植酸钠粘结剂有机结合，提高粘结剂粘结性能；三是钙基膨润土在水中与烧碱发生钠化反应生成的钠基膨润土液体粘结剂，钠基膨润土粘结剂能有效粘结很多非金属材料，例如：可作铁矿粉粘结剂，翻沙粘结剂等。它能与腐植酸钠分子有机结合，进一步提高腐植酸钠液体粘结剂的粘结性能。由于这种粘结剂有耐高温的三氧化二铝(Al₂ O₃)化合物，能有效提高煤棒的热强度和热稳定性。

所以本发明用腐煤制成的复合型液体粘结剂，与单用腐煤制液体粘结剂生产的造气煤棒相比，有以下优点；

1、煤棒冷态抗压强度好

单一腐煤制液体粘结剂粘结性能没有这种复合型好，煤棒冷态抗压强度较差，多数企业25～30公斤，加之热强度度差，制气时易粉化，带出物多，吨氨煤耗高。这种复合粘结剂生产的造气煤棒，冷态抗压强度好，刚出煤棒机的煤棒韧性好，比单一腐煤制液体粘结剂生产的煤棒提高60％～70％。梅花棒杭压强度可达60～70公斤。

2、煤棒热强度和热稳定性好

本发明中，钠基膨润土能与腐植酸钠分子有机形成网状结构，这种复合粘结剂不仅能有效提高煤棒的冷强度，更重的是能有效提高煤棒的热强度和热稳定性，热稳定性70％以上。因为钠基膨润土中的三氧化二铝(Al₂ O₃)熔点温度高达1600多度，煤棒在造气炉中的制气温度是1100-1200度，故膨润土中的三氧化二铝及其无机胶体，有耐高温的功能，可大风量制气，煤棒产气量高。

3、煤棒化学活性好