型煤粘结剂

1、一种型煤粘结剂，其特征是所述粘结剂的各组分的配比比例(重量 比)为：10份水泥熟料∶0.75～1.5份SiO₂灰∶0.25～0.75份减水剂。
2、根据权利要求1所述的型煤粘结剂的应用，其特征在于：粘结剂与 煤粉的配比(重量比)为4.5～7％∶93～95.5％。
3、根据权利要求2所述的型煤粘结剂的应用，其特征在于：水的加 入量为粘结剂和煤粉总重量的10～15％。
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本发明属于无机成分的粘结剂，主要用于制造各种型煤， 尤其是用于工业造气型煤。
煤炭除炭块外，尚有大量的煤粉、煤泥、低热值的粉煤灰、 石煤、煤矸石等低热值燃料需开发利用，使之成为工业有用的 燃料，拓宽能源来源，减少污染，降低工业生产成本，增加经 济效率和社会效益；利用粘合剂将上述低热值燃料制成型煤， 则可使这部分低热值的燃料得以充分利用，为社会作出贡献。
对工业型煤要求有良好的防水性，以便在运输及露天存放时因 吸水而松散，仍能保持较高的耐压强度；另外要求灰份低、固 定碳高，燃烧效率高，含硫低，热稳定性好，从而保证使用者 效益。
根据使用目的，型煤可分成造气(化肥)、煤气、锅炉、 民用四种型煤，由此型煤是否有应用前景，关键之一是选用价 廉合理的粘合剂，具体言之粘合剂应具备有如下条件： (1)、原料资源丰富，易就地取材，价格便宜； (2)、制作工艺简单，不需烘干，节能、投资少。
(3)、所制备的型煤性能优异； (4)、粘合剂灰份较低，有良好的固硫、固尘等特性。
在现有的技术中，依据所用粘合剂，都存在着各自的缺点， 不能得到很好的应用： (1)、沥青型煤，成本高，需在150～200℃温度下搅拌混合 0.5～1小时，工艺复杂，防火差且污染环境。
(2)、石灰碳化型煤：加25％石灰为粘合剂，碳化(CO₂) 时间长9～10小时，灰份高，工艺复杂。
(3)、粘土型煤：以粘土为粘合剂，该粘合剂不防火，强度 低，增加灰份高。
(4)、淀粉复合型煤：以淀粉和矿物质(如硅酸盐)为粘合 剂，需100～150℃烘干，工艺复杂，防水性能差。
(5)、纸浆废液型煤：以纸浆废液为粘合剂，需浓缩、烘干、 吸潮、防水性差。
(6)、水泥型煤：以水泥为粘合剂，在制备中固化时间长且 热稳定差，增加灰分。
(7)、聚乙烯醇为主型煤：成本高，需烘干，热稳定性差。
总之，每种粘结剂均具有各自的突出缺点，不能或不完全 能满足使用者要求。
本发明提出型煤粘结剂的目的即在于使其制备的型煤具有 防水好、早强、高强(特别是热强)、较低灰分、价廉和制备 工艺简单等特点。
本发明粘结剂的技术方案为：本发明采用双固化原理，第 一重固化，氧化钙系列加水，产生氢氧化钙Ca(OH)₂溶液， 在空气中逐渐固化或谓之“水化”，与SiO₂灰化合。
SiO₂灰本 身不具备或只具备极低的胶凝性，但在常温下它能与氢氧化钙 Ca(OH)₂化合，生成胶凝性水化物，并在空气中或水中硬化， 因氧化硅SiO₂灰统称硅灰，颗粒极细，玻璃球状，其粒径0.1 ～1μM，因此它是一种特效的型煤掺合剂。
多次实验室及工试 都证明，其优异性能： (1)、能大幅度提高冷强抗压强度，90～100Kg/个。
(2)、能大幅度提高热强抗压强度到85Kg/个。
(3)、能提早固化时间25％。
(4)、使用1Kg硅灰可代替4Kg主粘料，可大幅度降低灰粉3％。
由于SiO₂灰极细，作为型煤的掺合剂导致需水量猛增， 影响型煤其它性能。
为了控制加水量，加入减水剂来加以补偿， 加量为SiO₂灰的1/3～1/2(重量)左右，多次试验证明，效 果良好。
由此，提出本发明粘结剂的组成为：水泥熟料，SiO₂灰， 减水剂；其中各组分的配比比例为(重量比)：水泥熟料10∶ SiO₂灰0.75～1.5∶减水剂0.25～0.75。
本发明在使用时与煤粉(末)的配比为：粘结剂4.5～7％ ∶煤粉(末)93～95.5％。
其中，煤粉(末)中可加入煤泥，其加入量为煤粉(末) 的4～5％(重量)。
煤粉可为洗煤厂的废料。
SiO₂灰也称硅灰，可利用炼硅铁的硅灰，其中SiO₂占92％ 以上。
水泥熟料为水料生产过程的主导原料，以旋窑生产的水泥 熟料为最佳，其中主要含有C₂S、C₃S成分。
本发明粘结剂在使用时与煤粉(末)制备型煤时，加水量 为整体重量(粘合剂加煤)的10～15％(包括煤自身水份)。
制备时采用对辊式成型机或液压螺旋成型机，制备方法和 设备为现有成熟技术，在此仅作一般说明： 本发明粘结剂制备型煤的过程简单说明： 1、将所需量水泥熟料进行粉碎、球磨成200～300目。
2、加入熟石膏加以改制，其加入量可为水泥熟料的0.5～ 1％(重量)。
3、SiO₂灰、减水剂均按所需量加入进行混配并搅拌均匀。
4、加入所需量的煤粉(末)，并混配搅拌、均匀。
5、按所需量加水搅拌混合。
6、利用对辊式成型机或液压螺旋成型机成型。
7、保湿24小时左右，制得所需型煤。
本发明提出的粘结剂成分，均是0.08mm以下的粉剂，首先 将水泥熟料粉碎球磨达到要求的颗粒，按其配比量与其它成分 硅灰、减水剂称重配料，混合即为本发明的粘结剂。
本发明型煤粘结剂，用于制备各种类别型煤，与现有技术 相比，有如下优点： 1、原料来源广，价格低廉，制备造气型煤25-27元/吨。
2、双固化，有很强的粘结性，冷强可到100kg/个，热强 可到85kg/个。
3、固化方式不需烘干，水化工艺简单。
4、防水性能好。
5、本粘结剂为粉剂，不受未煤水份变化的影响。
6、能降低CO₂、SO₂及C粒的排放量且固硫率高，减少环境 污染。
7、本粘结剂灰份低，且型煤灰份增加值4～5％，提高型 煤固定碳，显著提高发热量。
8、任何燃料(优质或劣质煤)均可采用本发明粘结剂制 备各种型煤，拓宽了能源来源。
实施例1：(重量百分比)包括制备时加入的煤粉(末) 水泥熟料                      4％ SiO₂灰                       6‰ 减水剂                        3‰ 余量为煤粉(末)，煤粉(末)中加入其重量5％的煤泥。
实施例2：(重量百分比)包括制备时加入的煤粉(末) 水泥熟料                      5％ SiO₂灰                       3‰ 减水剂                        1.5‰ 余量为煤粉(末) 实施例3：(重量百分比) 水泥熟料                      85％ SiO₂灰                       10％ 减水剂                        5％ 展开