專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)炭化型煤焦及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)炭化型煤焦及制備方法，用于冶金和煤炭深加工領(lǐng)域。二、 背景技術(shù)型煤焦廣泛用于冶金、化肥、工業(yè)造氣和民用領(lǐng)域，有廣闊的市場(chǎng)，所謂型焦煤就是把 適合的煤料破碎到一定的粒度后，通過(guò)冷壓或熱壓成型，然后通過(guò)炭化所形成的產(chǎn)品，炭化 過(guò)程就是將壓成的煤塊內(nèi)部形成大量的分布均勻的氣孔，使它的氣孔率接近于焦炭，但是炭 化過(guò)程是一個(gè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜的過(guò)程，而且產(chǎn)生大量的污染物，消耗大量能源。三、 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單、成本低、孔隙率適中的無(wú)炭化型煤焦及制備 方法。.技術(shù)解決方案:.本發(fā)明由下列物料的重量百分比組成廢舊塑料0.001%_2%、黏合劑1%—30%、脫硫劑0% — 10%，其余為煤。煤為黏結(jié)性煤、弱黏結(jié)性煤、不黏結(jié)性煤、無(wú)煙煤、褐煤、或焦炭粉中的一種或一種以 上混合本發(fā)明由下列物料的重量百分比組成廢舊塑料0.001%—2%、脫硫劑0%—10%,其余為 煤。煤在高溫下采用黏結(jié)性煤或弱黏結(jié)性煤或二者混合。廢舊塑料為PE、 PP、 PS或ABS中的一種或一種以上混合。黏合劑為腐殖酸鹽、煤焦油、瀝清、高分子聚合物、沉粉類(lèi)、水玻璃中的一種或一種以 上混合。高分子聚合物為PVA、 AA、 PA或PE中一種或一種以上混合。沉粉類(lèi)為木瓜、地瓜、土豆或玉米。脫硫劑為蓖油、氟氫酸或鹽酸中的一種或一種以上混合。將廢舊塑料粉碎，然后與黏合劑、脫硫劑、煤或在高溫下與脫硫劑、煤攪拌、均勻混合， 在0'C — 75(TC的溫度下進(jìn)行冷壓或熱壓成型。本發(fā)明的型煤焦是一種接近于焦炭的產(chǎn)品，它的主要質(zhì)量指標(biāo)是(1)氣孔率；(2)含硫量；(3)揮發(fā)分；而且上述指標(biāo)必須嚴(yán)格控制在以下范圍(1)氣孔率40%-50%; (2)含硫量0.6以下；(3)揮發(fā)分6%以下。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)1、 當(dāng)廢舊塑料添加量大于或等于2%時(shí)，型煤焦的氣孔率大于或等于50%，當(dāng)廢舊塑料添 加量小于或等于0. 001%時(shí)，它的氣孔率低于或等于40%。2、 當(dāng)廢舊塑料添加量超過(guò)2%時(shí)，型煤焦的揮發(fā)分大于6%，因?yàn)閺U舊塑料具有高揮發(fā)分 的特點(diǎn)，揮發(fā)分為90%左右，加入廢舊塑料添加量超過(guò)2%時(shí)，廢舊塑料自身的揮發(fā)分就能達(dá) 到1.8%，接近于焦炭揮發(fā)分上限的1.8%，再加上煤自身的揮發(fā)分，因此型煤焦的揮發(fā)分很 難控制在6%以下，當(dāng)揮發(fā)分高于6%時(shí)，會(huì)使型煤焦產(chǎn)生大量的煤氣，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞， 并且由于劇烈的膨脹與收縮，內(nèi)應(yīng)力加大、易使型煤炭丌裂，因此本發(fā)明將廢舊塑料的添加 范圍設(shè)定在0. 001%-2%內(nèi)。硫分是型煤焦的要害成分，型煤焦硫分每增加0. 1%，型煤焦消耗量增加L 2-2%,而且增 高了生鐵的熱脆性，因此要求型煤焦的含量硫量必須低于0.6%，但是，在實(shí)際生產(chǎn)中，很大 部分煤的含硫量都高于0. 6%，因此添加脫硫劑能夠降低型焦煤的含硫量和煤中的灰分，在煤 的含硫量低0. 6%，制備過(guò)程中可以不加脫硫劑。本發(fā)明在生產(chǎn)過(guò)程中不需要進(jìn)行炭化，使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單化，同時(shí)能夠得到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定， 不產(chǎn)生膨脹、開(kāi)裂的產(chǎn)品。不需要炭化生產(chǎn)型煤焦的原理充分利用廢舊塑料具有比重小，彈性大和可溶性的特點(diǎn)， 塑料融化溫度大約120'C — 18(TC，當(dāng)型煤焦燃燒到這一溫度時(shí)，廢舊塑料完成了融化過(guò)程， 使它的體積縮小到原體積的1/10，使型煤焦的內(nèi)部自然產(chǎn)生大量分布均勻的空洞，使它的 孔隙率、透氣性接近于焦炭，另外，廢舊塑料所具有的比重小，彈性大的特點(diǎn)，使型煤焦在 高壓成型時(shí)內(nèi)部壓力有所緩解，有利于型煤焦的燃燒，避免出現(xiàn)未燃盡的黑色炭夾心現(xiàn)象。 四具體實(shí)施方式
實(shí)施例1取廢舊塑料PP2g、腐殖酸鹽12g、蓖油lg、不黏結(jié)性煤85g，將廢舊塑料粉碎，然后與 腐殖酸鹽、蓖油、不黏結(jié)性煤攪拌均勻混合，在2(TC的溫度下進(jìn)行冷壓成型，本發(fā)明的型煤 焦冷強(qiáng)度105kg/球以上，熱強(qiáng)度85 kg/球以上，氣孔率46%，揮發(fā)分5.3%，含硫量 0.52%。實(shí)施例2取廢舊塑料PE 0.03g、腐殖酸鹽8g、水玻璃10g、蓖油3g、揭煤78.97g，將廢舊塑料 粉碎，然后與腐殖酸鹽、水玻璃、蓖油、褐煤攪拌均勻混合，在36'C的溫度下進(jìn)行冷壓成型， 本發(fā)明的型煤焦冷強(qiáng)度100kg/球以上，熱強(qiáng)度82kg/球以上，氣孔率45%,揮發(fā)分5%， 含硫量0.5%。
實(shí)施例3
取廢舊塑料PS 0.8g、 PEO .25g、煤焦油5g、水玻璃8g、弱黏結(jié)性煤85. 95g，將廢舊
塑料粉碎，然后與煤焦油、水玻璃、弱黏結(jié)性煤攪拌均勻混合，在rc的溫度下進(jìn)行冷壓成
型，本發(fā)明的型煤焦冷強(qiáng)度108kg/球以上，熱強(qiáng)度100 kg/球以上，氣孔率45%，揮發(fā) 分5.3%,含硫量0.45%。 實(shí)施例4
取廢舊塑料PP1.5g、鹽酸0.1g、黏結(jié)性煤30g、不黏結(jié)性煤68.4g，將廢舊塑料粉碎， 然后與鹽酸、黏結(jié)性煤、不黏結(jié)性煤攪拌均勻混合，在45(TC的溫度下進(jìn)行熱壓成型，本發(fā) 明的型煤焦冷強(qiáng)度105kg/球以上，熱強(qiáng)度86 kg/球以上，氣孔率46%,揮發(fā)分4.9%, 含硫量0.48%。 實(shí)施例5~
取廢舊塑料ABS 0.2g、鹽酸6g、黏結(jié)性煤93.8g，將廢舊塑料粉碎，然后與鹽酸、黏結(jié) 性煤攪拌均勻'混合，在68(TC的溫度下進(jìn)行熱壓成型，本發(fā)明的型煤焦冷強(qiáng)度108kg /球以上， 熱強(qiáng)度90 kg/球以上，氣孔率42%，揮發(fā)分5.2%，含硫量0.58%。 實(shí)施例6
取廢舊塑料PS0.03g、高分子聚合物PVA 12g、無(wú)煙煤87.97g,將廢舊塑料粉碎，然后 與高分子聚合物PVA、無(wú)煙煤攪拌均勻混合，攪拌均勻混合，在80'C的溫度下進(jìn)行冷壓成型， 本發(fā)明的型煤焦冷強(qiáng)度110kg /球以上，熱強(qiáng)度95 kg /球以上，氣孔率44%,揮發(fā)分4. 8%， 含硫量0.4%。
實(shí)施例7
取廢舊塑料 PE 0. 5g 、玉米粉6g、不黏結(jié)性煤30g、黏結(jié)性煤61. 5g、氟氫酸2g， 將廢舊塑料粉碎，然后與玉米粉、不黏結(jié)性煤、黏結(jié)性煤、氟氫酸攪拌均勻混合，在680°C 的溫度下進(jìn)行熱壓成型，本發(fā)明的型煤焦冷強(qiáng)度105kg/球以上，熱強(qiáng)度90 kg/球以上， 氣孔率42%，揮發(fā)分5.5%，含硫量0.57%。實(shí)施例8
取廢舊塑料PP0.006 g、 PS0.9g、腐殖酸鹽3g、瀝清4g、水玻璃6g、焦炭粉86. 09g， 將廢舊塑料粉碎，然后與其它物料攪拌均勻混合，在26(TC的溫度下進(jìn)行熱壓成型，本發(fā)明 的型煤焦冷強(qiáng)度102kg/球以上，熱強(qiáng)度91 kg/球以上，氣孔率49%，揮發(fā)分5.8%，含 硫量0.38%。 實(shí)施例9
取廢舊塑料PS 0. 003g、瀝清8g、氟氫酸0. 07g、焦炭粉40g、弱黏結(jié)性煤51. 927g，將 廢舊塑料粉碎，然后與腐殖酸鹽、瀝清、水玻璃、焦炭粉攪拌均勻混合，在24(TC的溫度下 進(jìn)行熱壓成型，本發(fā)明的型煤焦冷強(qiáng)度108kg/球以上，熱強(qiáng)度86kg/球以上，氣孔率47%， 揮發(fā)分5.6%，含硫量0.45%。
權(quán)利要求
1、無(wú)炭化型煤焦，其特征在于由下列物料的重量百分比組成廢舊塑料0.001％-2％、黏合劑1％-30％、脫硫劑0％-10％，其余為煤。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于由下列物料的重量百分比組成廢舊塑料0.001%—2%、脫硫劑0% —10%，其余為煤。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于煤為黏結(jié)性煤、弱黏結(jié)性煤、不黏結(jié)性煤、無(wú)煙煤、褐煤、或焦炭粉中的一種或一種以上混合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于煤在高溫下采用黏結(jié)性煤或弱黏結(jié)性煤或二者混合。
5、 根據(jù)權(quán)，荽求1或2所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于廢舊塑料為PE、 PP、 PS或 ABS中的一種或一種以上混合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于黏合劑為腐殖酸鹽、煤焦油、瀝清、高分子案合物、沉粉類(lèi)、水玻璃中的一種或一種以上混合。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于高分子聚合物為PVA、 AA、 PA或 PE中一種或一種以上混合。
8、 根據(jù)權(quán)利荽求6所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于沉粉類(lèi)為木瓜、地瓜、土豆或玉米。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)炭化型煤焦，其特征在于脫硫劑為蓖油、氟氫酸或鹽酸中的一種或一種以上混合。
10、 無(wú)炭化型煤焦的制備方法，其特征在于將廢舊塑料粉碎，然后與黏合劑、脫硫劑、煤或在高溫下與脫硫劑、煤攪拌均勻混合，在0'C — 75(TC的溫度下進(jìn)行冷壓或熱壓成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)炭化型煤焦及制備方法，用于冶金和煤炭深加工領(lǐng)域。本發(fā)明由下列物料的重量百分比組成廢舊塑料0.001％-2％、黏合劑1％-30％、脫硫劑0％-10％，其余為煤。本發(fā)明充分利用廢舊塑料具有比重小，彈性大和可溶性的特點(diǎn)，使它的體積縮小到原體積的1/10，使型煤焦的內(nèi)部自然產(chǎn)生大量分布均勻的空洞，使它的孔隙率、透氣性接近于焦炭，另外，廢舊塑料所具有的比重小，彈性大的特點(diǎn)，使型煤焦在高壓成型時(shí)內(nèi)部壓力有所緩解，有利于型煤焦的燃燒，避免出現(xiàn)未燃燼的黑色炭夾心現(xiàn)象。本發(fā)明在生產(chǎn)過(guò)程中不需要進(jìn)行炭化，使生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單化，同時(shí)能夠得到產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，不產(chǎn)生膨脹、開(kāi)裂的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C10L5/10GK101659891SQ200910173239
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者李孟龍, 李曉軍 申請(qǐng)人:李曉軍