[发明专利]一种用于制备型煤粘结剂的化学反应方法

说明书

本发明涉及一种工业和民用型煤粘结剂及其制备方法。

我国能源构成中煤炭占80％，大都用于直接燃烧，其热能利用率平均为29％，相当于发达工业国家的1/2。同时由于大量燃烧散煤，每年向大气中排放烟尘2000万吨以上，点排入大气，氧化硫的89％，造成我国长期处于严重的煤烟型大气污染之中。成型固体燃料是我国合理利用煤炭资源，节约能源，控制燃煤污染，改善大气环境的重要途径。而型煤粘结剂又是成型固体燃料必要的材料之一，其材料来源与性能是型煤能否推广的关键。

近年来国内外陆续发表了某些高分子类粘结剂用于制造型煤的专利。DE3335240，DE3335241公开了用0.5～1.5％，粘度为40～100mps完全皂化的聚乙烯醇洒向加热到100±20℃的粉煤热压成型技术。EP135784-A公开用聚乙烯醇和废糖浆制作粘结剂技术。中国专利CN86101384也公开了用聚乙烯醇缩甲醛(俗称建筑水胶)作为型煤粘结剂。上述粘结剂制成的型煤耐压，耐磨强度及疏水性能较好，但由于热强度较差，成本太高，无法实现工业化生产。

腐植酸盐作为工业型煤粘结剂在我国七十年代末八十年代初已进行了工业性试验，该粘结剂材料来源广，成本低，制成的型煤冷、热强度较好，但由于其碱性腐蚀大，型煤受潮即酥散，不能贮存和长途运输而未能推广使用。

本发明致力于提供一种资源广，价格低廉，粘结性能好，制作工艺简单的型煤粘结剂。在已有技术的基础上，吸取其长处，克服其短处，使这种粘结剂适合我国国情，使之推广应用。

本发明的型煤粘结剂，其特征在于它由聚乙烯醇缩醛水溶液和腐植酸盐混合反应而成。其原料重量百分比为：

腐植酸盐                                          37～62

聚乙烯醇                                         0.5～10

甲醛或乙二醛                                        1～6

盐酸                                              0.3～2

水                                                35～45

腐植酸盐是由泥煤、风化煤、褐煤及人工氧化煤等加碱类化学物质制备而成。

本发明的型煤粘结剂的制备方法其特征在于在带有搅拌器的反应容器中，按原料重量百分比加入聚乙烯醇和水，在常压下加温至≥80℃，搅拌溶化后，加入盐酸，使pH＝1～4，再加甲醛或乙二醛，搅拌反应2～4小时，制得聚乙烯醇缩醛水溶液，然后加入腐植酸盐，在≥60℃下搅拌反应2～3小时成为均匀的液体粘结剂。

粘结剂技术指标为：

固体成份                  ≥35％

粘度(旋转粘度计)          30～200％厘泊(25℃)

游离醛                    ＜0.1％

本发明的粘结剂适合各种牌号的烟煤、无烟煤和褐煤制作型煤。这种型煤可广泛用于工业锅炉、气化炉、加热炉等工业炉和民用炉，以提高热能利用率，减轻煤烟型大气污染。

实施例1

在带有搅拌器的反应容器中，加入聚乙烯醇9％，水45％，在常压下加温至80℃～85℃搅拌溶化后加适量盐酸，使pH＝3～3.5，加甲醛5.5％搅拌反应3小时，然后再加入40％腐植酸盐，在60～65℃搅拌反应3小时，即为本发明的型煤粘结剂。

实施例2：

在带有搅拌器的反应容器中，加入聚乙烯醇2％，水35％，在常压下加温至85～90℃，搅拌溶化后，加适量盐酸使PH＝1.5～2.0，加甲醛2％搅拌反应2小时，再加入60％腐植酸盐，在65～70℃搅拌反应2小时。

实施例3：

在带有搅拌器的反应容器中，加入聚乙烯醇5％，水40％，在常压下加温至90～95℃，搅拌溶化后，加适量盐酸使PH＝2.0～2.5，加乙二醛3％，搅拌反应2.5小时，再加腐植酸盐51％，在70～75℃搅拌反应2.5小时。

本发明与其他种类粘结剂制成的型煤各项指标对比表