本发明专利技术公开了一种焦粉型焦粘结剂及基于该粘结剂的型焦制备方法，该种焦粉型焦粘结剂按照重量百分比，包括的组分为：聚乙烯醇ＰＶＡ：１５～４５％，水玻璃：２０～６０％，膨润土：１５～４５％。该焦制备方法为：１）将原料焦粉粉碎加工成粒度小于３ｍｍ的焦粉；２）按照重量份，在每９份所述焦粉中加入１份焦粉型焦粘结剂；３）搅拌１０～１５分钟出料；４）室温下放置１５～２０分钟，放入成型机加压成型，压制成圆柱形；５）室温放置２～８小时后，于１２０℃干燥。与现有各种型焦粘结剂相比，本发明专利技术的粘结剂组分常见，配制工艺比较简单，成本低，使用方便，无任何二次污染。用本发明专利技术粘结剂制成的型焦，不仅具有冷强度高，防水性好，成本低，灰分增加量低的优点，而且具有较高的热强度，原料来源广的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于粉焦成型
，涉及一种焦粘结剂以及由其制备的型焦，尤其是 。
技术介绍
焦炭是化工、冶金、电石等行业的主要燃料，价格在每吨2000元左右，使用时往往 要求其有一定的块度。然而，在焦炭的运输和处理过程中，不可避免会发生粉碎现象，产生 一些焦粉。由于焦粉在粒度上不符合生产工艺要求，因而不能直接利用，大大降低了焦炭的 利用率。目前，我国大多数用焦企业因没有找到解决焦粉成型的有效办法，使得大部分焦 粉露天堆积，直接影响到生产厂区及周围居民的工作和生活，严重污染了环境，危害人体健 康。有些企业即便对焦粉进行利用也只是当作普通燃料廉价处理，价格在每吨200 300 元左右，焦粉的廉价利用，不仅使企业生产成本上升，经济效益下降，另外造成了大量的能 源浪费。因此，研究焦粉成型技术，将焦粉加工成能够重新利用的块状产品，是节约消耗、保 护环境的必由之路，对于实施可持续发展战略具有重要的意义。型焦是通过粘结剂的作用 将焦粉加压成型，生产出满足工业生产粒度要求且具有一定机械强度的焦块。型焦除了应 具备其在运输、储存及高温燃烧过程中所要求的机械强度外，还必须含有一定量的固定碳， 在上述条件都满足的情况下，应尽可能选择较为廉价的粘结剂。如果型焦产品需要远距离 运输或长期储存，产品还必须具备一定的耐水性能。因此，开发一种具有高强度和一定耐水 性能的型焦粘结剂有十分重要的现实意义。型焦粘结剂既是型焦生产中的关键技术，也是 制约型焦发展的瓶颈。随着型焦技术水平的发展。迄今为止，国内外开发了诸多型焦粘结 剂，按粘结剂的化学性质，主要有以下4类(1)无机类粘结剂。如膨润土、水泥、石灰、水玻璃、粘土、陶土以及各种无机盐，其 特点是价格低，具有一定的粘结强度，并且内含的碱金属、碱土金属、碳酸盐或氧化物、氢氧 化物等还能和硫发生反应，减少二氧化硫排放，起到固硫作用；缺点是使型焦的灰分增加， 耐水性差。(2)有机类粘结剂。焦油、浙青、腐植酸钠类粘结剂该类粘结剂具有一定的热值， 制成的型焦冷热强度均较好，易储存和运输，其缺点是需加热熔化，产量有限，价格偏高，且 燃烧时有挥发物放出，易造成二次污染；生物质粘结剂此类粘结剂来源广，不增加型焦灰 分，有较高的发热量，经化学处理后有较好的粘结性，生产的型焦燃点低，且燃烧不结渣；工 业废料粘结剂主要包括造纸、纤维厂废液，脂肪酸残渣，甘油残泥，废糖蜜和淀粉渣等工业 废料，该类粘结剂性能良好，可实现废物利用。(3)高分子聚合物粘结剂。包括聚酚胺、酚醛树脂、聚乙烯醇、聚丙烯醇等高分子聚 合物粘结剂，这种粘结剂粘结力强，防水性能好，具有一定热值，但热稳定性差。(4)复合型粘结剂。该类粘结剂由上述多种粘结剂复合而成，能综合几类粘结剂的 优点，是近年来发展的主攻方向。我国在焦粉型焦粘结剂方面做了大量研究，并取得了一定的成绩。但现有技术或多或少存在着这样或那样的不足如燃烧性能不佳、防潮抗水性差、热态强度低、固硫率低、 加工困难、成本过高，污染严重、原料来源不广、焦粉型焦成型工艺复杂。型焦技术能否广泛应用的关键是粘结剂的选择。理想粘结剂应使型焦除了具备其 在运输、储存及高温燃烧过程中所要求的机械强度外，还必须具备一定的耐水性能。因此， 开发一种具有高强度和一定耐水性能的型焦粘结剂有十分重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种焦粉型焦粘结剂及基于该粘结 剂的型焦制备方法，该种型焦粘结剂采用合理的配方，不但粘结性更强，能在焦粒表面均勻 分布，润湿焦粒表面，而且可以改变焦质，无二次污染，利用该焦粘结剂制备方法制备出的 型焦机械强度高、具备一定的耐水性能。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的这种焦粉型焦粘结剂，按照重量百分比，包括以下组分聚乙烯醇PVA 15 45 % ；水玻璃20 60%;膨润土15 45%。基于以上所述的焦粉型焦粘结剂，本专利技术还提供一种型焦制备方法，包括以下步 骤1)将原料焦粉粉碎加工成粒度小于3mm的焦粉；2)按照重量份，在每9份所述焦粉中加入1份焦粉型焦粘结剂；3)搅拌10 15分钟出料；4)室温下放置15 20分钟，放入成型机加压成型，压制成圆柱形；5)室温放置2 8小时后，于120°C干燥。进一步的，上述步骤1)所述粒度小于3mm的焦粉中，以质量百分比计，粒度为1 3mm的煤粉占50%，粒度小于Imm的焦粉占50%。进一步的，上述步骤2)中，加入焦粉型焦粘结剂时，首先在所述焦粉中加入膨润 土混合均勻后，再加入水玻璃混合均勻，最后加入聚乙烯醇混合均勻。进一步的，上述步骤4)中，所述成型机是NYL-2000型，成型机的成型压力为 90MPa，型焦大小为 18mmX Φ 20mm。本专利技术的型焦粘结剂中加入的各组分以及各组分之间的配合作用具有以下有益 效果本专利技术加入的膨润土主要成份是蒙脱石，属单斜晶系，其单位晶胞系由两层硅氧 Si-O四面体中间夹一层铝氧Al-(0 · 0H)八面体组成的2:1型层状硅酸盐蒙脱石的分子结 构使它具有较高的比表面积和比表面能。本专利技术加入的水玻璃与许多硅酸盐物质在一定条 件下相互作用可形成高粘度、耐磨擦、坚硬的物质。因此，水玻璃在膨润土粘结剂中的添加 不但可以提高型焦的强度，还能从一定程度上提高型焦的防水性能。本专利技术加入的聚乙烯 醇可以借氢键吸附在多聚硅酸分子上，能改变水玻璃固化后的凝胶结构，使胶粒细化，配位 数增大，粘结颈变粗，从而在一定程度上提高粘结强度。另外，其中含有大量高选择性基团 的水溶性高分子表面活性剂，在干燥温度下，高分子会拆开，引起膨润土中蒙脱石表面电性的变化，使蒙脱石重新取向，相互键合，形成较稳定的粒间氢键和分子键体系，组成新的憎 水性官能团，从而提高了型焦的耐水性。综上所述，与现有各种型焦粘结剂相比，本专利技术的粘结剂组分常见，配制工艺比较 简单，成本低，使用方便，无任何二次污染。用本专利技术粘结剂制成的型焦，不仅具有冷强度 高，防水性好，成本低，灰分增加量低的优点，而且具有较高的热强度，原料来源广的特点。具体实施例方式本专利技术的焦粉型焦粘结剂按照重量百分比，包括的组分为聚乙烯醇PVA :15 45%，水玻璃20 60%，膨润土 15 45%。本专利技术的型焦粘结剂中加入的各组分以及各组分之间的配合作用具有以下效 果膨润土主要成份是蒙脱石，属单斜晶系，其单位晶胞系由两层硅氧Si-O四面体中 间夹一层铝氧Al-(0 · 0H)八面体组成的2:1型层状硅酸盐蒙脱石的分子结构使它具有较 高的比表面积和比表面能。铝基团和硅氧基团使蒙脱石具有优良的化学惰性、配位性、稳定 性。层际负电荷及羟基基团赋于蒙脱石分散性、粘滞性和吸附性。在蒙脱石层间及羟基基 团上可与某些阳离子、极性分子、有机分子发生吸附、桥联、络合等反应。在有水的条件下， 由于水化及吸附阳离子的作用，蒙脱石层间结合力会减弱呈高度分散状态，使膨润土流动 性好，粘结能力强。水玻璃与许多硅酸盐物质在一定条件下相互作用可形成高粘度、耐磨擦、坚硬的 物质。说明添加水玻璃之后，型焦的耐水性有所增加。这主要是因为水玻璃与膨润土中的 蒙脱石在干燥过程中也会促进硅氧聚阴离子的聚合，从而进一步提高型焦的耐水性。但是， 水玻璃具有较强的吸湿性，过量的水玻璃将导致型焦耐水性下降本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种焦粉型焦粘结剂，其特征在于，按照重量百分比，包括以下组分：聚乙烯醇： １５～４５％；水玻璃： ２０～６０％；膨润土： １５～４５％。
【技术特征摘要】
一种焦粉型焦粘结剂，其特征在于，按照重量百分比，包括以下组分聚乙烯醇15～45％；水玻璃 20～60％；膨润土 15～45％。2.一种基于权利要求1所述焦粉型焦粘结剂的型焦制备方法，其特征在于，包括以下 步骤1)将原料焦粉粉碎加工成粒度小于3mm的焦粉；2)按照重量份，在每9份所述焦粉中加入1份焦粉型焦粘结剂；3)搅拌10 15分钟出料；4)室温下放置15 20分钟，放入成型机加压成型，压制成圆柱形；5)室温放置2 8小时后，于120°C干燥。3.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：仝建波，刘淑玲，程芳玲，杜经武，杨军胜，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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