一种复合型生物质型煤粘结剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合型生物质型煤粘结剂，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，乳化沥青1～2份；或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，腐植酸钠0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份；另外，本发明专利技术还公开了一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法和该复合型生物质型煤粘结剂在制备热解用型煤中的应用。本发明专利技术采用葵花秸秆为主要原料，制备得到的复合型生物质型煤粘结剂用于制备热解用型煤时，既能使型煤具有良好的冷热强度，又能够显著提高型煤热解时的焦油收率，且制备方法工艺简单，环境友好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于粉煤成型
，具体涉及一种复合型生物质型煤粘结剂及其制备 方法和应用。
技术介绍
煤炭分级分质利用技术是指将煤炭通过中低温干馏进行热解，取出其中的挥发 分，包括煤气与煤焦油，剩余半焦再利用的一种煤炭清洁利用技术。目前，煤炭热解行业主 要采用的工艺有：具有较高热效率的内燃内热式连续直立方型炉热解技术和粉煤固体热 载体热解技术。前者生产方法技术成熟，焦油产率高，质量好，采用30mm~80mm的块煤为 原料，但受煤炭开采机制的影响，满足需求的块煤只占总煤量的约30%，而粉煤比例高达 70%左右。而后者采用粉煤为原料，但直接用粉煤作为原料容易导致焦油中焦粉含量高，难 分离等问题。通过粉煤成型制备热解型煤，一方面可以拓宽粉煤的利用范围，提高粉煤的利 用价值；另一方面，制备适度大小的型煤可解决后一种工艺原料和工艺方面存在的问题。 工业型煤粘结剂是工业型煤生产的核心技术。工业型煤粘结剂主要包括无机粘结 剂，如：石灰、粘土和水泥等；有机粘结剂，如淀粉、腐殖酸盐和焦油类；有机无机复合粘结 剂，如沥青类、腐殖酸类和生物质类。无机粘结剂一般来源广，价格低，热稳定性好，但粘结 性差，且增加灰分；多数有机粘结剂的粘结性好，具有一定发热量，但热稳定性差，价格高； 选择合适的无机粘结剂与有机粘结剂混合形成的复合粘结剂，可结合二者的优点，生产出 高效，经济的工业型煤粘结剂，现有技术所制备型煤冷强度普遍偏低，且容易存在高温热强 度低的问题，目前尚未研宄出来源广、数量大、成本低，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。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种复合型生 物质型煤粘结剂，该复合型生物质型煤粘结剂用于制备型煤时，既能使型煤具有良好的冷 热强度，又能够显著提高型煤热解时的焦油收率。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种复合型生物质型煤粘结剂， 其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸杆1份，氢氧化钠溶液10~20份，膨润土 0. 3~0. 4份，乳化沥青1~2份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1 %~2 %，所述葵 花秸杆为干燥粉碎后的葵花秸杆； 或者葵花秸杆1份，氢氧化钠溶液10~20份，膨润土 0. 3~0. 4份，腐植酸钠 0. 3~0. 4份，改性淀粉0. 6~2. 2份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比（5~ 10) : 1混合均匀而成，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1 %~2%，所述葵花秸杆为干 燥粉碎后的葵花秸杆。 上述的一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵 花秸杆1份，氢氧化钠溶液13~18份，膨润土 0. 32~0. 38份，乳化沥青1. 3~1. 7份，其 中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1%~2%，所述葵花秸杆为干燥粉碎后的葵花秸杆； 或者葵花秸杆1份，氢氧化钠溶液13~18份，膨润土 0. 32~0. 38份，腐植酸钠 0. 32~0. 38份，改性淀粉1~1. 8份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1 %~2 %，所 述葵花秸杆为干燥粉碎后的葵花秸杆。 上述的一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量浓 度为1.5%。另外，本专利技术还提供了一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤： 步骤一、将葵花秸杆干燥后粉碎，将质量浓度为1 %~2%的氢氧化钠溶液和粉碎 后的葵花秸杆混合，在搅拌条件下对粉碎后的葵花秸杆进行水解处理，过滤后得到改性葵 花稻杆；所述改性葵花稻杆中水的质量含量为60%~80% ; 步骤二、将膨润土、乳化沥青和步骤一中所述改性葵花秸杆混合后搅拌均匀，得到 复合型生物质型煤粘结剂；所述乳化沥青的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸杆质量的1~ 2倍，所述膨润土的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸杆质量的30%~40% ; 或者，将膨润土、腐植酸钠、改性淀粉和步骤一中所述改性葵花秸杆混合后搅拌均 匀，得到复合型生物质型煤粘结剂；所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比（5~ 10) :1混合均匀而成，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1 %~2%，所述淀粉的用量为步 骤一中粉碎后的葵花秸杆质量的10%~20%，所述膨润土的用量为步骤一中粉碎后的葵 花秸杆质量的30 %~40 %，所述腐植酸钠的用量为步骤一中粉碎后的葵花秸杆质量的 30%~40%。 上述一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤一中粉碎后的 葵花秸杆的平均粒径不大于3mm。 上述的一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤二中所述膨 润土的用量为粉碎后的葵花秸杆质量的35%。 上述一种复合型生物质型煤粘结剂的制备方法，其特征在于，步骤一中所述水解 处理的温度为80°C~95°C，时间为I. 5h~4h。 进一步地，本专利技术还提供了一种上述复合型生物质型煤粘结剂在制备热解用型煤 中的应用，其特征在于，所述热解用型煤的制备方法包括以下步骤： 步骤一、将烟煤粉碎后得到粉煤，将复合型生物质型煤粘结剂与所述粉煤按质量 比1: (3~4)置于捏合机中捏合均匀，得到混合物料，然后将所述混合物料熟化3h~5h ; 步骤二、将步骤一中熟化后的混合物料压制成型，然后将压制成型后的混合物料 先在40°C~60°C条件下干燥2h~3h，再在100°C~105°C条件下干燥Ih~2h，冷却后得 到热解用型煤。 上述的应用，其特征在于，步骤一中所述粉煤的平均粒径不大于3_。 上述的应用，其特征在于，步骤二中所述压制成型的压力为20MPa~50MPa，保压 时间为20s~30s。 本专利技术与现有技术相比具有以下优点： 1、本专利技术采用低成本的改性葵花秸杆作为型煤粘结剂的主要成分，以膨润土和腐 植酸钠作为功能粘结剂，辅助添加一定配比的改性淀粉或乳化沥青，其中，改性葵花秸杆具 有较强的粘结性，其挥发分远高于原煤，能提高型煤的冷强度和挥发分，且由于生物质的 热分解温度低于煤，故型煤热解时其中的改性葵花秸杆提前分解形成良好的气体通道，有 利于型煤中挥发分的逸出和型煤燃烧，碱性的改性淀粉有很强的粘结能力，能显著提高型 煤的冷强度，乳化沥青具有很强的粘结性且具有防水性能，腐植酸钠可以提高型煤的冷强 度，膨润土可以提高型煤的热强度和热稳定性，原料中各组分之间协同配合更有利于发挥 其优势，使制备得到的复合型生物质型煤粘结剂应用于制备热解用型煤时，保证得到的热 解用型煤具有较高的焦油收率。 2.本专利技术采用的葵花秸杆属于可再生资源，利用其作为制备复合型生物质型煤粘 结剂的主要原料，不仅可以解决葵花秸杆的处理问题，实现数量庞大的生物质资源的有效 利用，而且能够降低型煤的制备成本，该方法具有绿色环保，原料成本低、来源广的优点。 3当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合型生物质型煤粘结剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成：葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，乳化沥青1～2份，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆；或者葵花秸秆1份，氢氧化钠溶液10～20份，膨润土0.3～0.4份，腐植酸钠0.3～0.4份，改性淀粉0.6～2.2份，所述改性淀粉由氢氧化钠溶液和淀粉按质量比(5～10):1混合均匀而成，其中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为1％～2％，所述葵花秸秆为干燥粉碎后的葵花秸秆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周安宁，李克伦，魏建国，杨阳，贺新福，
申请(专利权)人：陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61