[发明专利]疏水型煤粘结剂及其制法

说明书

本发明涉及一种型煤粘结剂及其制备方法。

以纸浆废液（其主要成份为亚硫酸盐和木质素磺酸盐等）为型煤粘结剂的专利DE3136163是将65-85%的非焦煤、5-15%焦煤与3-8%的废亚硫酸盐或1-3%的淀粉混合，冷压成型后干躁至含水5%以下。WD8404534是将无烟煤与木质素磺酸盐混合，加硫酸或重铬酸盐作为助凝剂。实践表明，以纸浆废液制成的型煤粘结剂的疏水性很差。

本发明的目的是开发一种疏水型煤粘结剂及其制备方法。

本发明的粘结剂主要由20-50%（重量）的浓缩碱性纸浆废液与30-60%（重量）的水解皮胶液混合而成，后者可以大大改善型煤的疏水性。根据制备方法的不同，可分为酸性水胶液和碱性水胶液，前者比后者的疏水效果好。在碱性水胶或碱性纸浆废液或其混合液中加入0.1-2%的无机酸，（如硫酸、磷酸、盐酸等）能提高其疏水效果。为了改善型煤的热稳定性及煤的表面性质，在某些反应性较低的年老煤（如无烟煤）中，添加0.5-5%（重量，对粘结剂）的磷酸盐，如磷酸氢二铵、三聚磷酸钠、多聚磷酸钠等。为了进一步提高煤的强度还可添加1-4%（重量，对粘结剂）石膏、水泥或淀粉等。此外，加入石灰有固硫作用。

水解皮胶液的制法可分为酸性水解法和碱性水解法。酸性水解法为：以皮革厂、皮鞋厂等的下角料、皮革块及皮屑为原料，加入5-10倍的水（重量），用硫酸、盐酸或磷酸调节水溶液的PH值小于5，在80-100℃下水解1-2小时，过滤后把水溶液浓缩成比重为1.15-1.25的胶液。碱性水解法为：将上述原料中加入5-10倍的水（重量），用碱性纸浆废液或碱液调节其PH值为8-11，在80-100℃下水解1-2小时，过滤后浓缩至比重为1.1-1.2的胶液。所述纸浆废液的性质如表1。

表1

项目 PH 比重g/cm²固体含量% 灰分%

原液    11.54    1.086    15.08    -

浓缩液    11.88    1.177    29.63    16.5

型煤的制备方法为：将原煤粉碎至3mm以下，煤的重量比为80-90%，粘结剂为10-20%，（其中水含量为60-70），成型机的压力为250-500kg/cm²，烘干温度为100-200℃，烘干时间为1-2小时。以烟煤为原料，型煤的单球冷强度在70kg/个以上，以无烟煤为原料，单球冷强度可达120kg/个。冷强度的测定方法为“煤炭的加工和利用”一书中所介绍的方法。水浸强度在60hr/个以上，一般可恢复到原有的冷强渡。所谓水浸强度是将烘干后的煤球在水中浸泡2小时，再烘干后测定其冷强度。

水解皮胶液及型煤制备方法的实施例如下：

例1.酸性水解胶液的制备：称取100克的皮屑，用水洗干净，放入1000毫升的烧杯中，加入水300毫升，用5%的NaOH溶液调其烧杯中的水溶液的PH值为8左右，浸泡2小时后用水洗至中性，再加入水700毫升，用10%的硫酸溶液调其水解液的PH值为2.09，加热至沸后水解1小时，用200目的钢丝网或的确良布进行挤压过滤，将滤液存放入另一只烧杯中，滤液重新返回到1000毫升的烧杯中加入水800毫升，再用10%的硫酸溶液调其水解液的PH值为1.96继续加热至沸水解约1.5小时，再进行挤压过滤，将两次的滤液合并进行浓缩，最后浓缩液的比重为1.18。其胶液的重量为210克。

例2.碱性水解胶的制备：取100克皮革屑，用水清洗干净，放入烧杯中，加入碱性造纸废液500毫升，（碱性造纸废液的PH值为11.5左右）用水调其溶液的PH值为9.7，加热至沸后水解1.5小时，用200目的钢丝网进行挤压过滤，滤液存放入另一烧杯中，滤渣重新加入500毫升的碱性造纸废液，用水调其溶液的PH值为10.1。再加热至沸进行水解1.5小时，过滤方式同上，将两次滤液合并后进行浓缩的比重为1.2，胶液的最后重量为250克。

例3.碱性水解胶的制备：称取皮革屑100克，用水洗干净，加入水800毫升，用10%NaOH溶液调其水解液的PH值为10.02，加热至沸水解1小时，过滤，以下步骤同例2，只是水解液PH值调整用10%的NaOH溶液。浓缩水解胶的比重为1.17胶液重为158克。

制备型煤所用原煤的工分与原分如表2和表3所示，其制备过程如例4至例7所示。

表2    原煤的工业分析结果：

原煤 W A V 焦渣 QGW T₁T₂