[发明专利]一种利用可燃固废制备工业型煤的方法

说明书

本发明公开了一种利用可燃固废制备工业型煤的方法，包括原料粉碎、混配、成型、干燥等工序。本发明利用红薯渣为有机粘结剂，煤矸石、煤泥为无机粘结剂，既实现废物的利用又发挥其粘结功能。本发明的型煤制备成本低、抗压强度好，燃烧性能高，能源利用率高；同时，解决了固废利用和环境污染问题，具有可观的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及一种利用可燃固废制备工业型煤的方法，属于煤矸石、煤泥利用领域。

背景技术

煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，热值较低，其主要无机成分是Al₂O₃、SiO₂，相当一部分是高岭土。煤泥是煤炭洗选产生的废物，也具有较高的热值。我国每年排出煤矸石达1亿吨，不仅占用大片土地，还会造成严重的环境污染；大量的煤泥也存在堆放和环境污染问题。因此，固废资源化洁净利用迫在眉睫，并具有重要的现实意义。

型煤技术属于一种洁净煤技术，可以提高燃烧效率、降低粉尘排放等，是解决煤矸石、煤泥利用的有效方法。粉煤成型最重要的是粘结剂，常用的粘结剂包括无机粘结剂和有机粘结剂，无机粘结剂有黏土、水泥、膨润土等，有机粘结剂有淀粉、纤维素、高分子有机物等，一般价格较高，导致型煤成本高。利用生物质作为粘结剂受到人们的青睐，以生物质作为型煤粘结剂不仅会增加型煤的机械强度，也会明显降低型煤的着火温度。

发明内容

本发明旨在提供一种利用可燃固废制备工业型煤的方法，具体是掺混煤矸石、煤泥制备型煤的方法，充分利用了煤矸石、煤泥中的可燃组分和粘结功能，所制备的型煤抗压强度高，燃烧效率高。该工艺简单，成本低廉，充分利用了煤矸石、煤泥的物理化学性质，生产出低成本的工业型煤。

本发明以红薯渣、煤矸石、煤泥作为型煤粘结剂，采用特殊的加工方式，使粉煤成型。本发明的技术原理为：1) 煤矸石粉碎细化可提高颗粒的表面能，并暴露出镶嵌的碳，不仅改善了煤矸石的粘结性，而且改善了煤矸石的燃烧效率。2) 采取分段混合方法，旨在利用不同物料颗粒表面性质，使物料之间有机结合。首先将碎煤与煤矸石粉、煤泥混合，利用煤表面的亲和性使煤矸石将煤粒包裹，然后再加入红薯渣和无机碱，通过搅拌混合使有机物和碱附着在煤矸石表面，这样可有效提高型煤的抗压强度。另外使用热水可以起到红薯渣的原位糊化作用。

本发明提供了一种掺混煤矸石、煤泥制备型煤的方法，所用原料为煤矸石、煤泥、碎煤、红薯渣、NaOH，各原料按重量配比为：10-30％煤矸石；10-30％煤泥；50-70％碎煤；1-2％红薯渣；0.1-0.2％NaOH。

制备过程具体为：首先将煤矸石破碎至粒径小于0.12 mm；原煤破碎至粒径小于3mm；第二步，将碎煤、煤矸石粉、煤泥按上述比例计量并搅拌混合；第三步，将上述混合料中配入计量的红薯渣和NaOH搅拌混合；第四步，加入热水混捏；第五步，将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，然后挤压成型，得到椭圆煤球；最后煤球在100-120℃烘干，获得产品型煤。

上述制备过程中，加入水的质量为型煤成型总原料重量的7-12％，水温为80-100℃。

本发明的有益效果：

(1) 本发明采用煤矸石、煤泥、红薯渣作为型煤粘结剂，既制备了高抗压强度的型煤又实现了固废的资源化利用，型煤成本降低10-20％；

(2) 所采用的分段混合，科学地利用了不同原料的表面性质，最佳化地达到了各种原料的均化和结合，因而有效改善了型煤抗压强度；

(3) 采用加入热水进行红薯渣原位糊化，简化了工艺流程，并有利于与煤料的混合均化。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：