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基本信息
- 申请号 CN00111080.2
- 公开号 CN1140600C
- 申请日 2000/04/22
- 公开日 2004/03/03
- 申请人 毕绪昌 周福明
- 优先权日期
- 发明人 毕绪昌 周福明 程秀女 鲍莉
- 主分类号
- 申请人地址 471003河南省洛阳市涧西区龙鳞路河南中嘉型煤有限公司
- 分类号
- 专利代理机构 郑州中民专利代理有限公司
- 当前专利状态 发明专利权部分无效宣告的公告
- 代理人 郭中民
- 有效性 有效专利
- 法律状态 无
权利要求书
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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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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说明书
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
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
