一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法技术

一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，包括：将炭质原料与生石灰计量后按比例加入破碎机中破碎，得到炭质原料与生石灰的粉状混合物；再向所述粉状混合物中加水调湿，同时加入复合粘合剂，在搅拌机搅拌均匀后陈腐处理，使生石灰粉化、水均化；陈腐后的粉状产物送入对辊成型机内成型，得到一定形状的固体成型物料；将固体成型物料进行干燥后冷却，得到电石球团原料。本发明专利技术对原料的粒度要求低，提高了原料传热和传质效率，降低了工艺能耗；本发明专利技术的方法在陈腐步骤中加入了复合粘结剂，生成的电石原料球团的机械强度高、热稳定性好、热强度高、热化学反应速度快，可大幅度降低电石生产电耗，提高了电石生产的综合效益。

Method for preparing pelletizing raw material of calcium carbide by mixing briquette and raw lime

Including a carbonaceous material and lime mixed forming pellet preparation method of calcium carbide raw material method: carbon materials with lime metering and proportional mixing crusher for crushing, carbon powder mixture materials and lime; to the water in the wet powder mixture, while adding composite adhesive in a blender, stir stale processing, quicklime powder, water; powdered products after the stale into forming the roll forming machine, forming solid material has a certain shape; the solid material drying after cooling, the calcium carbide pellet raw material. The invention requires low granularity of raw materials, raw materials enhance the heat and mass transfer efficiency, reduce the energy consumption of technology; the method of the invention adds composite binder in the old step, the mechanical strength of the generated calcium carbide raw material pellet, high heat stability, high strength, chemical reaction speed, can greatly reduce the power consumption of calcium carbide the production, improve the comprehensive benefit of calcium carbide production.

【技术实现步骤摘要】
一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法
本专利技术涉及化工材料制备领域，具体为一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法。
技术介绍
电石是有机合成工业的重要原料，是以生石灰和炭素(炭质原料)为原料，在电石炉中经过复杂的物理化学变化而生成的。目前，电石生产主要采用电热法，将块状(5-30mm)焦炭和生石灰的混合物加入到电石炉内，利用电弧加热生产电石。该方法“能耗高、产能低”，块状原料传质和传热效率低、反应比表面积小，反应速度慢。目前，有文献中提到采用粉状炭质原料和石灰原料生产球团电石原料的方法，将电石原料分别破碎为粉状原料，混合后加入一定的粘结剂，压成型球后再作为电石原料。可提高原料利用率、降低电石原料成本；提高原料的电阻率、降低电石炉电耗；增加反应面积、提高反应速度、提高电石炉产能。但现有文献提到的方法中原料经过磨粉后使用，由于炭质原料中含一定量的全水，在粉碎前需要干燥，工艺复杂，能耗较高。此方法有待改进。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法。本专利技术的技术方案如下。一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，包括以下步骤：(1)将炭质原料与生石灰计量、按比例混合后加入破碎机中破碎，得到炭质原料与生石灰的粉状混合物；(2)再向所述粉状混合物中加水调湿，同时加入复合粘合剂，在搅拌机搅拌均匀后陈腐处理，使生石灰粉化、水均化；其中，所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1-2份无机粘合剂、6-8份有机粘合剂以及0.1-1.2份添加剂；其中所述的无机粘合剂包括，以重量份数计，1-2份含硼氢氧化铝、3-5份沉淀白炭黑、以及10-20份蒙脱土；本专利技术中，所述的无机粘合剂提高了球团的热强度；所述的有机粘合剂是聚乙烯醇、乙二醇或二者的组合物；本专利技术中，所述的有机粘合剂提高了球团的冷强度；所述的添加剂是磺化腐质酸钠、三聚磷酸钠、木质素磺酸钙、偏硅酸钠中一种或几种的组合物；本专利技术中，所述的添加剂能够改变表面活性，最大限度减少成型全水含量；(3)陈腐后的粉状产物送入对辊成型机内成型，得到一定形状的固体成型物料；(4)将固体成型物料进行干燥后冷却，得到电石球团原料。优选的，所述炭质原料中碳含量为60-90wt％，为烟煤中的长焰煤至贫煤、无烟煤、兰炭、焦粉或石油焦中的一种或几种。优选的，所述生石灰中氧化钙含量为80-95wt％。优选的，所述炭质原料与生石灰原料为粉状或块状，其中块状原料的粒径＜30mm。优选的，所述炭质原料中的碳与生石灰中的钙的摩尔比为(2.5-3.5)∶1。优选的，所述炭质原料与生石灰混合共破碎后的粉末粒径≤1mm的占70％-90％，最大粒径不超过3mm。优选的，所述炭质原料与生石灰的混合粉末加水调湿后的全水占总量的10-20wt％。优选的，所述复合粘结剂用量为：占炭质原料与生石灰用量之和的3～5wt％。优选的，所述的复合粘结剂的制备方法包括，按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌1-3h，即得到所述的复合粘结剂。优选的，所述的无机粘合剂的制备方法包括：(1)将硼酸溶解于水中，然后加入含铝无机盐溶液，搅拌均匀后，边搅拌边加入沉淀剂氨水，调整调整pH为7-8，然后老化1-2h，之后过滤得滤饼、洗涤、干燥后得到含硼氢氧化铝干胶；(2)按照重量份称取硼氢氧化铝、沉淀白炭黑、蒙脱土，加入搅拌机中搅拌10-30min，即得到所述的无机粘合剂。优选的，所述的生石灰调湿过程中反应成为熟石灰，具有一定的黏结性，也作为球团原料的一种黏结剂，增加球团的强度。优选的，所述的固体成型物料的粒度为10-50mm。优选的，步骤(4)中使用热烟气进行干燥，热烟气温度为200-300℃，热烟气中的氧含量控制在5％以内。优选的，干燥后的球团电石采用干法冷却方式冷却至60℃以下。本专利技术取得了显著地技术效果。本专利技术对原料的粒度要求低，粉状原料或块状原料均可。炭质原料和生石灰共同经过破碎处理，提高了原料的比表面积，增大了物料之间的接触面积，提高了原料传热和传质效率，提高了反应速率，大大降低了工艺能耗。本专利技术中炭质原料和生石灰在破碎机中共破碎，简化工艺流程，操作更加简洁，且在共破碎过程中生石灰作为干燥吸附剂，可将煤中部分水分吸出，只需要加入少量水即可满足原料成型要求，且在破碎过程中降低粉尘污染。本专利技术增加了陈腐过程，可以使生石灰充分粉化，成型制备的球团原料分布更均匀；该球团内生石灰粉末遇水后反应成氢氧化钙，湿球团表面的氢氧化钙在经过干燥处理时与二氧化碳反应，生成碳酸钙，由于碳酸钙硬度高，球团产品强度大，不易破碎，便于运输，同时，表面的碳酸钙在电石炉内可分解为氧化钙，继续反应生产电石。本专利技术中的陈腐过程，使生石灰充分粉化，成型制备的球团原料分布更均匀。本专利技术中添加了复合粘合剂，该复合粘合剂中的无机粘合剂提高了球团的热强度，有机粘合剂提高了球团的冷强度，添加剂能够改变表面活性，最大限度减少成型全水含量。本专利技术使用的复合粘合剂使得生成的电石球团原料的抗冲击性能好、热稳定性好、热强度高、热化学反应速度快，可大幅度降低电石生产电耗，提高了电石生产的综合效益。附图说明图1是本专利技术的一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行进一步的详细说明。实施例1制备复合粘合剂A。首先，制备无机粘合剂：(1)将硼酸溶解于水中，然后加入含铝无机盐溶液，搅拌均匀后，边搅拌边加入沉淀剂氨水，调整调整pH为8，然后老化2h，之后过滤得滤饼、洗涤、干燥后得到含硼氢氧化铝干胶；(2)按照重量份称取硼氢氧化铝、沉淀白炭黑、蒙脱土，加入搅拌机中搅拌10-30min，即得到所述的无机粘合剂。其次，制备复合粘合剂：按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌1-3h，即得到所述的复合粘结剂。其中，所述的无机粘合剂包括，以重量份数计，2份含硼氢氧化铝、5份沉淀白炭黑、以及20份蒙脱土；所述的有机粘合剂是聚乙烯醇；所述的添加剂是磺化腐质酸钠；所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，2份无机粘合剂、8份有机粘合剂以及1.2份添加剂。实施例2制备复合粘合剂B。首先，制备无机粘合剂：(1)将硼酸溶解于水中，然后加入含铝无机盐溶液，搅拌均匀后，边搅拌边加入沉淀剂氨水，调整调整pH为8，然后老化2h，之后过滤得滤饼、洗涤、干燥后得到含硼氢氧化铝干胶；(2)按照重量份称取硼氢氧化铝、沉淀白炭黑、蒙脱土，加入搅拌机中搅拌10-30min，即得到所述的无机粘合剂。其次，制备复合粘合剂：按照重量份称取无机粘合剂、有机粘合剂以及添加剂，加入搅拌机中搅拌1h，即得到所述的复合粘结剂。其中，所述的无机粘合剂包括，以重量份数计，1份含硼氢氧化铝、3份沉淀白炭黑、以及10份蒙脱土；所述的有机粘合剂是聚乙烯醇和乙二醇的组合物；所述的添加剂是磺化腐质酸钠和三聚磷酸钠的组合物。所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1份无机粘合剂、6份有机粘合剂以及0.1份添加剂。实施例3一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，包括以下步骤：(1)将炭质原料与生石灰计量、按比例混合后加入破碎机中破碎，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将炭质原料与生石灰计量、按比例混合后加入破碎机中破碎，得到炭质原料与生石灰的粉状混合物；(2)再向所述粉状混合物中加水调湿，同时加入复合粘合剂，在搅拌机搅拌均匀后陈腐处理，使生石灰粉化、水均化；其中，所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1‑2份无机粘合剂、6‑8份有机粘合剂以及0.1‑1.2份添加剂；其中所述的无机粘合剂包括，以重量份数计，1‑2份含硼氢氧化铝、3‑5份沉淀白炭黑、以及10‑20份蒙脱土；所述的有机粘合剂是聚乙烯醇、乙二醇或二者的组合物；所述的添加剂是：磺化腐质酸钠、三聚磷酸钠、木质素磺酸钙、偏硅酸钠中一种或几种的组合物；(3)陈腐后的粉状产物送入对辊成型机内成型，得到一定形状的固体成型物料；(4)将固体成型物料进行干燥后冷却，得到电石球团原料。

【技术特征摘要】
1.一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将炭质原料与生石灰计量、按比例混合后加入破碎机中破碎，得到炭质原料与生石灰的粉状混合物；(2)再向所述粉状混合物中加水调湿，同时加入复合粘合剂，在搅拌机搅拌均匀后陈腐处理，使生石灰粉化、水均化；其中，所述的复合粘合剂，包括，按照重量分数计，1-2份无机粘合剂、6-8份有机粘合剂以及0.1-1.2份添加剂；其中所述的无机粘合剂包括，以重量份数计，1-2份含硼氢氧化铝、3-5份沉淀白炭黑、以及10-20份蒙脱土；所述的有机粘合剂是聚乙烯醇、乙二醇或二者的组合物；所述的添加剂是：磺化腐质酸钠、三聚磷酸钠、木质素磺酸钙、偏硅酸钠中一种或几种的组合物；(3)陈腐后的粉状产物送入对辊成型机内成型，得到一定形状的固体成型物料；(4)将固体成型物料进行干燥后冷却，得到电石球团原料。2.根据权利要求1所述的一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，所述炭质原料中碳含量为60-90wt％，可以是烟煤中的长焰煤至贫煤、无烟煤、兰炭、焦粉或石油焦中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，所述生石灰中氧化钙含量为80-95wt％。4.根据权利要求1所述的一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，所述炭质原料与生石灰原料为粉状或块状，其中块状原料的粒径＜30mm。5.根据权利要求1所述的一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，所述炭质原料中的碳与生石灰中的钙的摩尔比为(2.5-3.5)∶1。6.根据权利要求1所述的一种炭质原料与生石灰混合成型制备球团法电石原料的方法，其特征在于，所述炭质原料与生石灰混合共破碎后的粉末粒径≤1mm的占70％-90％，最大粒径不超过3mm。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京柯林斯达科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11