[发明专利]固硫高强耐水型煤粘结剂

说明书

本发明属于无机成分的粘结剂，主要用于各种粉煤(焦)和煤泥的粘结以制造型煤。

我国既是世界上第一大产煤国，又是世界上第一大燃煤国。我国能源消耗构成的70％以上是煤炭，绝大部分用于工业层燃锅炉和工业、民用型煤及其它燃煤场合。由于燃煤技术落后，我国的单位能耗是发达国家的几倍。一方面能源紧缺，一方面又浪费严重，从而大大影响我国煤炭的有效利用。此外，由于我国能源以煤为主，煤炭燃烧生热将化学能转化为热能的同时又产生了大量的污染物，造成了我国＂煤烟型大气污染＂的严重性和长期性，据国家环保局统计，城市排放到大气环境中的粉尘和SO2量分别有70％和90％以上来自燃煤。我国重酸雨面积呈加速发展趋势，这主要是由于燃煤排放的二氧化硫等致酸污染物所引起。同时我国的煤炭利用热效率不高，品种单一，煤炭精深加工开发远远不够，绝大多数一直延用传统的加工工艺和方法，存在着生火难、上火慢、热效低、污染大等弊端。所有这些都是我国亟待解决的重大问题，加快开发技术含量高，附加值大的煤炭深加工产品，寻求各种经济简便的方法以使煤炭清洁燃烧是煤化学等领域科学家们研究攻关的重要课题之一。

国家环保法规控制SO2排放总量的行动将会进一步加大执法力度；煤炭供应进入市场行为，国家宏观控制煤炭生产总量，燃煤成本不断提高是必然的结果，因而节约能源的经济效益将越来越显著。

工业型煤在提高热效率，节约能源，降低大气污染方面的作用明显，同时也是化工造气生产化肥的重要原料，所以我国政府一直大力提倡使用型煤技术和产品，限制原煤散烧。1997年10月，国家环保局局长解振华更明确宣布：中国政府已决定，到2000年，全国大中城市禁止原煤散烧，全面使用固硫型煤和其它清洁燃料。

我国工业型煤一般采用低压冷态成型，对粘结剂的要求较高。但总体上说，目前我国尚未研制出来源广，成本低，固硫效率高，既能满足成型工艺要求，实用的强度要求，又能满足燃烧特性的粘结剂。

实际上，我国在这方面进行了大量的研究，并取得可观的实用效果，CN1163303A，CN1148083A，CN1149617A，CN1104244A，CN1050735A，CN1057069A，CN1131182A，CN1101663A，CN1057065A，CN1106452A所公布的便是我国型煤粘结剂技术的现有水平。但这些技术或多或少存在着这样或那样的不足：高温固硫率低，防潮抗水性差，热态强度低，成本过高，原料来源不广，加工困难，适用煤种少，燃烧性能不佳，粉煤成型工艺复杂。

本发明的目的是提供一种固硫高强耐水型煤粘结剂，其原料来源广，成本低。采用这种粘结剂生产的型煤，除拥有良好的高温固硫特性外，还具有很好的防水性能，较高的冷热压强度，并且含灰分少，燃烧效果好。

出于上述目的，本粘结剂的发明技术出发点：一是本粘结剂含有改进高温固硫率的成分，二是粘结剂中必须带有低成本的防水成分，三是粘结剂的某些成分要能改善所产型煤的燃烧活性从而提高型煤的发热量，四是本粘结剂的制备以及相应型煤的制造工艺要简单。

为此，本发明粘结剂的最主要成分是氧化钙，其作用是固硫，但它的量不宜多，否则型煤的灰分增加多了，燃烧性能变差。鉴于在工业锅炉的燃烧温度条件下，单纯采用钙基固硫剂的固硫效果较差，这首先是因为在较高温度下，型煤内部的固硫剂受煤的燃烧反应影响容易产生烧结，阻碍固硫剂与硫化物的充分接触，造成固硫剂活性降低；其次是煤中存在多种化合物和金属离子，导致固硫产物的分解温度大为降低，而层燃锅炉的燃烧温度在1000-1300度之间，所以固硫生成物CaSO4在高温还原气氛下又分解为SO2。本发明从改善固硫剂的烧结温度以及提高固硫产物的分解温度出发，增加多种添加剂，以提高固硫效率。

具体而言，本发明固硫高强耐水型煤粘结剂是由氧化钙，三氧化二铁，二氧化硅，氯化钠，硝酸胺或硝酸钠组成，其重量配比是：氧化钙50-80份，三氧化二铁1-4份，二氧化硅1-4份，氯化钠10-30份，硝酸胺或硝酸钠1-3份。

本发明粘结剂的制备采用一般粉末生产设备和方法：首先将各种成分粉碎至0.2毫米以下，其次按照粘结剂的重量配比进行称重配料，最后将配得的各种料放入混料机中混合均匀后装袋备用。

在用本发明粘结剂制造型煤时，依据不同煤种和煤质，粘结剂的用量占型煤总重量的6-12％，成型工艺为普通的低压冷态成型工艺，型煤可免烘干。

下面结合实施例对本发明粘结剂作进一步说明：