本发明专利技术公开了一种粉焦或粉煤成型的工艺。首先粉焦或粉煤和成型剂组分1（沥青）分别干燥脱水；再将粉焦或粉煤按一定比例与成型剂组分1（沥青）、组分2（喹啉）和组分3（水）在常温下充分混匀；将粉焦或粉煤与成型剂的混合体在常温下压型，使得粉焦成型获得生坯；将生坯在中温下预处理使得生坯中的沥青固化，获得半熟坯；再将半熟坯在高温下烧结获得成型熟炭块。本发明专利技术的优点在于：对粉焦或粉煤的粒度没有特殊要求（2mm以下皆可）、成型剂用量少且成本低、工艺操作简单（常温混料、常温压型）、设备需求简单（只需要混料机、成型机和烧结炉），为不同后续工艺需求提供一种中温处理工艺，很大的提升了生块的强度，高温烧结所制备的炭块强度可控（根据需要调整成型压力）且品质均匀性好、电阻率低、真密度高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化工和材料领域，具体涉及一种粉料成型的工艺。
技术介绍
石油焦在石化行业只是石油冶炼的副产品，石化行业对其没有严格的质量标准。随着需求量的急速增加其焦化时间和焦化温度就很难保证，这也是当前粉焦大量增加的源头所在[I]。石油焦中粉焦含量增加带来的主要危害为[2，3]:对煅烧实收率的影响，粉焦小于1_的物料在煅烧过程碳质烧损相当严重；石油焦中粉焦含量增加，在罐式煅烧炉煅烧时会发生“放炮”，给煅烧炉安全生产带来很大隐患；在回转窑煅烧时由于粉焦不随窑体转动，而是停留在回转窑最下层，使得粉焦的煅烧温度低，生产出的煅烧焦真密度达不到要求，严重影响预焙阳极的质量。粉焦量过大，也使得在阳极生产配料工序中制备的大颗粒骨料少，满足不了生产的需要，极大地影响了设备的生产能力和企业的经济效益。目前高硫焦和高硫(灰)煤所占的比例越来越多，目前无烟煤脱灰效果较好的方法是采用选煤机多次精选[4]，但需要将其破碎到0.074mm以下；而成本较低的石油焦脱硫方法主要为湿法处理[5]，而湿法处理需要将焦或粉煤破碎到很细的粒度才具有较好的脱硫率。要获得高质量的石油焦和煤，需要对其进行脱硫或脱灰处理，这也一定程度上增加了粉焦或粉煤的比例。粉焦成型专利[6]和[7]使用粉焦和浙青按一定比例的方法，将混合料加热至50 130°C用成型模具将其压制成团块，该方法存在以下问题:由于采用石油浙青或焦油浙青，必须“将混合料热至50 130°C用成型模具将其压制成料团块”，其工艺较复杂，不能在常温下成型，所以不适合大批量工业生产，不能满足生产需要，达不到用提高粉焦利用价值的目的。专利[8]、[9]、[10]、[11]介绍了使用其他种类粘结剂代替浙青的粉焦成型方法，专利[8]所用粘结剂中加入了酸和碱，带入了 Na等杂质元素；专利[9]和[10]分别采用聚乙烯醇、水玻璃、膨润土的混合`粘结剂以及膨润土(纸浆)粘结剂，膨润土、纸浆中含有大量杂质元素，所得粉焦团块不能用于炭阳极生产等冶金行业，具有一定的局限性，而且专利[9]成型所用压力为90MPa，对设备的要求较高；专利[11]所使用粘结剂中掺入了一部分水泥，不可避免的带入了很多杂质元素，而且焦块需要自然干燥12天，工艺周期太长；专利[8]_[11]所采用的粘结剂都会带入很多杂质元素，制得的焦块只适合用作燃料，适用范围较窄。为了简化粉焦或粉煤成型工艺，降低成型对原料和设备的要求，提高粉焦或粉煤团块的强度，实现粉焦或粉煤在常温常压下成型，特提出了本专利技术。参考文献[I]吉延新，魏新伟，李宪磊，等.石油焦质量下滑对预焙阳极的危害及控制[J].炭素技术，2010，29 (I): 52-55.[2]杜桂玲，贾鲁宁，于易如等.石油焦粉焦的来源、危害及对策[J].轻金属，2009，(3):35-38.[3]肖劲，夏训松.石油焦筛分及回转窑无风嘴煅烧技术探讨[J].中国科技信息，2009，(16): 39-41.DO1: 10.3969/j.1ssn.1001-8972.2009.16.019.[4]肖劲，杨思蔚，赖延清等.化学氧化法脱除石油焦中的硫[J].化工环保，2010，30 (3): 199-202.DO1: 10.3969/j.1ssn.1006-1878.2010.03.004.[5]姜瑶瑶，周仕学，谭琦等.酸碱法对无烟煤深度脱灰的研究[C].//有色矿冶.2006:151-152.[6]专利号201110380266.X，一种石油焦粉焦聚团材料及其制备方法[7]专利号97109222.2，焦粉团块及其制作[8]专利号201110394605.X，一种制备型煤的方法[9]专利号201010522262.6，一种焦粉型焦粘结剂及基于该粘结剂的型焦制备方法[10]专利号200310104894.0，一种冷压焦粉球及其应用[11]专利号90108067.5，一种焦粉成型的方法
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将粉状焦或粉状煤进行快速成型的工艺。该方法对所用原料粉焦或者粉煤的粒度没有特殊要求(2_以下皆可)、成型剂用量少且成本低、工艺操作简单(常温混料、常温压型)、成型压力小、设备需求简单(只需要混料机、成型机和烧结炉)，所制备的炭块强度可控(根据需要调整成型压力)且品质均匀性好、电阻率低、真密度闻。本专利技术的技术方案是:一种粉焦或粉煤成型的工艺，包括以下步骤:(I)将待成型的粒度控制在2mm以下的粉焦或粉煤在120°C烘箱中烘干24h，，作为成型原料；将浙青在120°C烘箱中烘干12h，并破碎至粒度控制在-200目，作为成型剂的组分I，喹啉作为成型剂组分2，水作为成型剂的组分3 ；(2)将成型剂组分1、组分2和组分3按配比在常温下与成型原料混合均匀；成型剂组分1、组分2、组分3与成型原料的重量比为:80-100:30-55:100-130:1000 ；(3)将上述混合均匀的物料在常温下加压成型，压力控制范围为10 16MPa，保压时间控制在5 IOs ；(4)将成型后的生块置于烧结炉中进行中温处理，获得浙青炭化后的半熟块，中温处理温度控制在300 500°C，升温速率为10 20°C /min，保温时间为0.5 2h ;(5)将半熟块置于烧结炉中进行高温烧结，烧结温度控制在1000 1400°C，保温时间为0.2 Iho所述的粉焦包括海绵焦、针状焦、弹丸焦、冶金焦或化工焦，粉煤包括褐煤、烟煤或无烟煤；浙青包括煤浙青、石油浙青或者改性浙青。步骤(5)完成后得到的炭块形状包括球形、椭球形、圆柱形、方形或圆锥形。本专利技术的突出特点:1、对原料(粉焦或粉煤)和成型剂(浙青和喹啉)没有特殊要求，只需要将粉焦或粉煤干燥脱水并筛分至2_以下、将浙青干燥脱水并粉碎至-200目即可。2、成型剂来源广泛且用量少，能有效控制成型成本。3、混料和成型工序均在常温下进行，避免高温带来浙青烟气的散发导致影响粘结效果和环境污染，并省掉了加热混料和加热成型中的热系统，有效减少了设备成本和能耗成本，且操作方便。4、制备的成型块形状可调，只需更换模具即可，且模具制作简单，不需要加热系统。5、在高温烧结前设计一段中温处理的工艺，可明显提升生块的强度，为不同后续工艺提供方便。烧结成型的炭块物理性能(强度和真密度)可通过调整成型压力来控制，做到制备出来的炭块适合不同领域的要求。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式以下结合具体的 实施例对本专利技术的方法作进一步说明。但本专利技术并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本专利技术的技术范围内。对照例II)称取IOOg粉焦(〈1mm)和IOg浙青(0.48mm 0.75mm),在常温下使用三维混料机充分混合均匀，得到粉料，用量筒量取2mL的喹啉和12mL的水，将喹啉和水同时缓慢加入到粉料中，并在常温下充分搅拌IOmin至混合均匀，得到原料。2)将混合后的原料用液压机在15.92MPa压制，保压5s，制得圆柱体尺寸为d:2cmXh:5cm左右的生还,但生还强度非常差,落下强度为O次/ Im0实施例1I)称取IOOg粉焦(〈1mm)和IOg浙青(0.48mm 0.75mm),在常温下使用三维混料机充分混合均匀，得到粉料，用量筒分别量取2mL的喹啉和12mL的水，将喹啉和水本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粉焦或粉煤成型的工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）将待成型的粒度控制在2mm以下的粉焦或粉煤在120℃烘箱中烘干24h，，作为成型原料；将沥青在120℃烘箱中烘干12h，并破碎至粒度控制在?200目，作为成型剂的组分1，喹啉作为成型剂组分2，水作为成型剂的组分3；（2）将成型剂组分1、组分2和组分3按配比在常温下与成型原料混合均匀；成型剂组分1、组分2、组分3与成型原料的重量比为：80?100:30?55:100?130:1000；（3）将上述混合均匀的物料在常温下加压成型，压力控制范围为10～16MPa，保压时间控制在5～10s；（4）将成型后的生块置于烧结炉中进行中温处理，获得沥青炭化后的半熟块，中温处理温度控制在300～500℃，升温速率为10～20℃/min，保温时间为0.5～2h；（5）将半熟块置于烧结炉中进行高温烧结，烧结温度控制在1000～1400℃，保温时间为0.2～1h。
【技术特征摘要】
1.一种粉焦或粉煤成型的工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)将待成型的粒度控制在2mm以下的粉焦或粉煤在120°C烘箱中烘干24h，，作为成型原料；将浙青在120°C烘箱中烘干12h，并破碎至粒度控制在-200目，作为成型剂的组分1，喹啉作为成型剂组分2，水作为成型剂的组分3 ； (2)将成型剂组分1、组分2和组分3按配比在常温下与成型原料混合均匀；成型剂组分1、组分2、组分3与成型原料的重量比为:80-100:30-55:100-130:1000 ； (3)将上述混合均匀的物料在常温下加压成型，压力控制范围为10 16MPa，保压时间控制在5 I...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖劲，王亚伟，邓松云，王炳杰，赖延清，李劼，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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