水泥熟料生产用劣质煤节煤剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及水泥熟料生产外加剂技术领域，尤其是涉及一种水泥熟料生产过程煤炭燃烧用节煤剂及其制备方法，该节煤剂可直接添加到煤炭当中，一方面能够降低煤炭粉磨过程的能耗，更主要的是促进煤质较差的煤粉在短时间释放热量，提高低质煤炭的使用效果。提高低质煤炭的使用效果。

【技术实现步骤摘要】
水泥熟料生产用劣质煤节煤剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及水泥熟料生产外加剂
，尤其是涉及一种水泥熟料生产用劣质煤节煤剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水泥的生产过程可以简称为“两磨一烧”，两磨指生料粉磨和熟料粉磨，高温烧制介于两个粉磨过程中间，生料的粉磨过程耗能高，主要源于粉磨时大量的能量转化为声能和热能。水泥窑对煤炭的需求量高，但有效利用率却非常低，通常工业上会将煤磨成煤粉，以提高煤的利用率。煤炭的粉磨效率直接影响煤炭的利用率，煤粉越细，煤粉燃烧时的接触面积越大，煤炭释放的热能就越高，利用率也会提高。目前的节煤途径主要是通过在生料当中添加一些助磨节煤剂，降低生料在粉磨过程的能耗，提高粉磨效率，同时添加一些节煤成分提高热值的利用率，起到间接节煤的作用，这样的效果并不明显，对煤的使用影响不大，而是仅仅提高煤炭燃烧产生热值的利用率。
[0003]随着天然优质煤炭的资源减少与价格提高，越来越多的水泥窑探索采用劣质煤作为燃料，虽然现有技术中记载使用助燃剂提高燃煤热值利用效率，节煤剂和助燃剂的作用有相同之处，但水泥窑用节煤剂和其他工业窑炉用助燃剂的要求和组成却完全不同，通常在其它使用煤炭提供热量的领域使用助燃剂，但是普通的助燃剂在水泥的生产中并不适用，因为水泥生产的特殊性，煤粉燃烧后的残余灰分会进入到水泥当中，如果煤粉燃烧不充分则会影响水泥的质量，并且节煤剂中含有Cl
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也会影响水泥的性能，因此需要研发新的水泥适用节煤剂。在水泥生产过程中，如何提高煤炭有效利用率是降低水泥生产行业能源碳排放的一个关键课题。
[0004]现有技术CN113800796A公开了一种水泥生料助剂及其制备方法，该水泥生料助剂包括以下质量百分比的原料制成：生料分解促进剂10～17％，节煤剂13～16％，助磨增强剂6～9％，脱硫活性剂10～14％，分散剂0.1～0.3％；余量为水，总量100％；所述生料分解促进剂为草酸、柠檬酸、乙酸钠或乙酸钾其中的一种或者几种混合；所述节煤剂为多元醇聚合物、双氧水或乙二醇其中的一种或者几种混合；所述助磨增强剂为三乙醇胺、甘油、三异丙醇胺、二乙醇胺其中的一种或者几种混合；所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠其中的一种或者两种混合。该水泥生料助剂在水泥生产中引入了大量酸性物质，对水泥熟料质量控制产生负面影响，且节煤率和生料台时产量提升幅度低下，节煤效率不理想，节煤带来的效益可能不能抵消生料助磨剂成本，改善水泥熟料品质的效果也比较有限，不适宜大规模推广。CN104119982A公开了一种水泥熟料回转窑熟料烧成用节煤剂及其制备方法，所述节煤剂由硅钙渣经脱碱和/或烘干制得，在所述节煤剂中含有硅酸二钙；所述节煤剂中二氧化硅和氧化钙总重为70～77wt％；所述节煤剂的密度为2.9～3.1g/cm3，松散容重为0.9～1.3g/cm3，中值粒径为25～30μm；并且基于节煤剂的总重，以Na2O的量计，所述节煤剂的含碱率为小于1wt％，所述节煤剂的含水率低于5wt％。该节煤剂的制备步骤繁多且制备条件较为复杂，需在高温水条件下反应并通过压滤机脱水操作，技术参数难以控
制；所得成品为固体，使用时分散不均匀，实用性不强。
[0005]因此，开发一种针对煤质较差的煤炭，并需要促进煤热量的释放，在短时间内释放出煤的热量，直接添加到煤当中劣质煤节煤剂，对提高水泥质量，实现双碳目标具有重要现实意义。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，本专利技术的节煤剂是直接添加到煤炭当中，节煤剂添加的方式更便捷，在煤炭粉磨成煤粉的过程中添加助磨节煤剂，一方面能够降低煤炭粉磨过程的能耗，更主要的是促进煤质较差的煤粉在短时间释放热量，提高低质煤炭的使用效果。
[0007]具体的，本专利技术水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，由以下重量份原料组成：甘油渣10
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15份，硫酸厂废液2
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6份，渗透剂0.5
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0.7份，矿化剂0.5
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1份，分散剂0.3
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1份，氧化剂2
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5份，脱硫剂10
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15份，水55
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80份。
[0008]现有技术中的节煤剂通常成本较高，节煤效果低，有些节煤剂甚至并不能起到降低煤炭成本的作用，且节煤剂添加量低，通常小于千分之一，这就导致节煤剂难以均匀分散到煤的表面，本专利技术通过在含有碱金属离子的节煤剂中添加甘油渣来提高煤粉的燃尽效率，甘油表面的活性基团
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OH，同时也能使节煤剂表现出良好的亲水性，甘油渣还能用来提高节煤剂的分散性，使节煤剂均匀分散到煤的表面。甘油渣中的有机组分能够在煤粉中形成一定的挥发分，挥发分的含量越高，煤粉的燃烧效果越好，高灰份煤与有机质混合燃烧时，会出现多个不同的放热峰，当有机质含量增加时，失重温度会提前。有机质易挥发，挥发分越高，混合物的着火特性表现越好，甘油渣能够给煤粉的燃烧提供较高的有机质挥发分。甘油渣随煤粉进一步燃烧后会产生一定的热值，并且甘油渣的产物不含有害气体。本专利技术以甘油渣作为主要组分，大幅提高了工业废料的利用率，但使用大量甘油渣制备得到的节煤剂在存储过程中容易发生分层，制备得到的水泥熟料易磨性较差，通过大量实验发现，添加部分硫酸厂废液配合甘油渣使用可解决存储稳定性差问题，并且可以改善水泥熟料的易磨性，可能是因为硫酸厂废液的加入提高了劣质煤的燃烧稳定性，带入的灰分可能改变了熟料球团的紧密结构。
[0009]优选的，所述渗透剂为十二烷基三甲基氯化铵、柠檬酸的至少一种。
[0010]优选的，所述矿化剂为柠檬酸铁。
[0011]优选的，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠的至少一种。
[0012]本专利技术渗透剂、矿化剂和分散剂可发挥协同作用，促进劣质煤的分散燃烧，提高热量释放效率。
[0013]优选的，所述氧化剂为硝酸铈、硝酸铵、硝酸铁、高锰酸钾的至少一种。节煤剂中需要添加氧化剂来提高煤的释放热能效率。本专利技术中通过添加硝酸铈，硝酸铵，硝酸铁，高锰酸钾来起到氧化作用，优选为硝酸铈和高锰酸钾，硝酸铈中的稀土元素增加反应的催化活性，高锰酸钾具有强氧化性，并且在碱性条件下和酸性条件下都具有较高的氧化性。
[0014]优选的，所述脱硫剂为磷酸钠、硝酸钠、亚硝酸钠、尿素、氨水、电石渣中的至少一种。更优选的，所述电石渣的含水量为40
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50％。
[0015]优选的，所述水为去离子水或自来水。
[0016]本专利技术还涉及上述水泥熟料生产用劣质煤节煤剂的制备方法，具体的，包括如下制备步骤：
[0017]1)将甘油渣、硫酸厂废液搅拌混合均匀，得物料1；
[0018]2)将渗透剂、矿化剂、氧化剂依次加入水中，搅拌均匀后加入脱硫剂搅拌均匀，得物料2；
[0019]3)将物料1、物料2混合，加入分散剂，超声分散，即得。
[0020]本专利技术还涉及上述水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，其特征在于，由以下重量份原料组成：甘油渣10
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15份，硫酸厂废液2
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6份，渗透剂0.5
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0.7份，矿化剂0.5
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1份，分散剂0.3
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1份，氧化剂2
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5份，脱硫剂10
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15份，水55
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80份。2.根据权利要求1所述的水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，其特征在于，所述渗透剂为十二烷基三甲基氯化铵、柠檬酸的至少一种。3.根据权利要求1所述的水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，其特征在于，所述矿化剂为柠檬酸铁。4.根据权利要求1所述的水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，其特征在于，所述分散剂为三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠的至少一种。5.根据权利要求1所述的水泥熟料生产用劣质煤节煤剂，其特征在于，所述氧化剂为硝酸铈、硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘美霞，仲从春，杨帆，马加营，刘金鑫，张翔，段文易，韩晓婷，赵月章，
申请(专利权)人：山东中岩建材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：