一种高强度环保型煤粘合剂的制备及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度环保型煤粘合剂的制备及其使用方法，该粘合剂是由有机胶黏剂、黏土、腐植酸钠、纤维素、树脂等原料构成，按照质量比将10～25％的有机胶黏剂与50～75％的黏土混合于反应器中，待充分搅拌3～15min后，将质量比为10～20％的腐植酸钠和1～8％树脂缓慢加入混合物中，在搅拌过程中将质量比为8～20％的纤维素最后加入反应器，并充分搅拌3～10min，即得型煤粘合剂。添加到煤粉中使得煤粉具有特定的形状。该型煤粘合剂除黏土外均是有机物，燃烧产物为二氧化碳及水，不会造成环境污染，也不会过多的降低型煤的发热量；有机物粘度较高，添加少量就可以达到很高的跌落强度，具有较高的冷、热强度和较好的热稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高强度环保型煤粘合剂，特别是一种高强度环保型煤粘合剂的制备及其在煤粉中的使用方法。
技术介绍
煤炭作为中国主要的能源资源在短期内将一直占据着主导地位，但其燃烧产物所造成的温室效应、雾霾等环境问题逐渐引起了人们的重视，在全球呼吁“节能、减排”的号召下，中国政府向世界人民承若：将在2030年二氧化碳的排放达到峰值且将努力早日达峰，为此，中国政府制定了相应的优惠政策引导大力发展洁净煤技术。所谓洁净煤技术就是煤的气化、液化、煤的高效燃烧或者将无烟煤粉制成型煤等技术，其中型煤就是在无烟煤粉中添加适量的粘合剂经压制、烘干等工序制备而成的具有特定形状的煤。型煤粘合剂是制备型煤过程中必不可少的一类添加剂，其主要有有机粘合剂、无机粘合剂及复合型粘合剂，采用有机粘合剂制成的型煤不仅成本较高，而且防水性和热稳定性较差，而采用无机粘合剂制备的型煤冷强度较低，同时也会增加灰粉，降低发热量，因此，目前市场上主要存在的是复合型的粘合剂，它是由化工高分子、无机材料和少量的外加助剂所组成，其中化工类产品经燃烧之后会产生大量的有害气体及粉尘，会对环境及人体造成一定的伤害。因此，寻求一种可替代的、环保的型煤粘合剂显得极其重要。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题和不足，本专利技术的目的在于提供一种高强度环保型煤粘合剂、粘合剂的制备方法及其在煤粉中的使用方法。本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的：一种高强度环保型煤粘合剂，包括以下重量百分比的原料：有机胶黏剂10～25％；黏土50～75％；腐植酸钠10～20％；纤维素8～20％；树脂1～8％。进一步，所述有机胶黏剂为玉米淀粉、马铃薯淀粉、预糊化玉米淀粉、麦芽糖糊精、黄糊精或预糊化马铃薯淀粉中的一种或几种。进一步，所述黏土为高岭土、红黏土、黄土、铝矾土、陶土或膨润土中的一种或几种。进一步，所述腐植酸钠中腐殖酸的含量为8～60％。进一步，所述纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或木质纤维素中的一种或几种。进一步，所述树脂为酚醛树脂或脲醛树脂中的一种或两种的混合物。本专利技术进而给出了一种高强度环保型煤粘合剂的制备方法，包括下述步骤：按照质量比将10～25％的有机胶黏剂与50～75％的黏土混合于反应器中，待充分搅拌3～15min后，将质量比为10～20％的腐植酸钠和1～8％树脂缓慢加入混合物中，在搅拌过程中将质量比为8～20％的纤维素最后加入反应器，并充分搅拌3～10min，即得型煤粘合剂。本专利技术还给出了一种高强度环保型煤粘合剂在煤粉中的使用方法，包括称取粒度为1～3mm的煤粉80～150g放入容器中，然后将质量为2～5g型煤粘合剂缓慢加入其中搅拌1～8min后，再添加4～9g水，搅拌1～5min，成团状，倒入型煤磨具中在压力为10MPa，温度为20～25℃条件下压制成型，成型后将煤球置于120～270℃的烘箱内放置1～3h，即得洁净型煤。进一步，所述煤粉为朝鲜无烟煤、兰炭、晋煤或榆林煤中的一种或两种。进一步，当所述煤粉为其中两种时，朝鲜无烟煤占其他任意一种煤的质量比为60％～100％；兰炭与其他任意一种煤的质量比为1：1。这种新型的型煤粘合剂具有以下优点：(1)该型煤粘合剂除黏土和极少量的树脂外均是天然有机物，燃烧产物为二氧化碳及水，不会对环境造成太大的污染，也不会过多的降低型煤的发热量。(2)天然有机物粘度较高，使用其制备的复合型粘合剂添加少量就可以达到型煤的各项指标，从而可以降低生产及运输成本。(3)该型煤粘合剂是由天然有机物、黏土及外加各种助剂组合而成，采用该型煤粘合剂制备的型煤具有较高的冷、热强度，较好的热稳定性。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。1)本专利技术一种高强度环保型煤粘合剂的制备，包括下述步骤：将质量比为10～25％的有机胶黏剂与质量比为50～75％的黏土混合于反应器中，待充分搅拌后将质量比为10～20％的腐植酸钠、1～8％树脂按照缓慢加入其中，在搅拌过程中将质量比为8～20％的纤维素最后加入反应器并充分搅拌后即得型煤粘合剂。实施例配比如下表1附表1：不同原料配比实施例2)型煤粘合剂在煤粉中的应用称取粒度为1～3mm的煤粉80～150g放入烧杯中，然后称取2～5g型煤粘合剂缓慢加入其中搅拌1～8min后，待看不到粘合剂后，再往烧杯添加4～9g水，搅拌1～5min，待煤粉手握成团不散后倒入型煤磨具中压制成型，成型条件：10MPa×25℃，成型后将煤球置于120～270℃的烘箱内放置1～3h，即得洁净型煤。上述煤粉为朝鲜无烟煤、兰炭、晋煤或榆林煤中的一种或两种；当朝鲜无烟煤与其他煤粉混合时，朝鲜无烟煤占其他任意一种煤的质量比为60％～100％；当兰炭与其他煤粉混合时，兰炭与其他任意一种煤的质量比为1：1。下面给出不同实施例型煤性能来进一步说明本专利技术效果。附表2：实施例与对比例制备的型煤各性能检测数据。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，采用粘合剂除黏土和极少量的树脂外均是天然有机物的方式避免其对环境造成污染，并能有效控制型煤的发热量的降低，利用该型煤粘合剂制备的型煤具有较高的冷、热强度，较好的热稳定性。其冷强度不小于950/N，落下强度不小于89％，热稳定性达到85％，发热量达到6000卡，且灰粉不大于17％，挥发分不大于7.8％，固体碳不小于61.8％，全硫量不大于0.2/％，防水性在300/N。上述仅仅给出了较佳的实施例，本专利技术权利要求限定的的数值保护范围均能够满足本专利技术获得高强度环保型煤粘合剂的要求。任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：有机胶黏剂10～25％；黏土50～75％；腐植酸钠10～20％；纤维素4～20％；树脂1～8％。

【技术特征摘要】
1.一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：有机胶黏剂10～25％；黏土50～75％；腐植酸钠10～20％；纤维素4～20％；树脂1～8％。2.根据权利要求1所述的一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，所述有机胶黏剂为玉米淀粉、马铃薯淀粉、预糊化玉米淀粉、麦芽糖糊精、黄糊精或预糊化马铃薯淀粉中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，所述黏土为高岭土、红黏土、黄土、铝矾土、陶土或膨润土中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，所述腐植酸钠中腐殖酸含量为8～60％。5.根据权利要求1所述的一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，所述纤维素为甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或木质纤维素中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种高强度环保型煤粘合剂，其特征在于，所述树脂为酚醛树脂或脲醛树脂中的一种或两种的混合物。7.一种权利要求1所述的高强度环保型煤粘合剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：按照质量比将10...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵水源，郝强强，鲁杰，张洋，杜珣涛，梁姣利，杜海峰，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61