本發明涉及煤化工領域，具體涉及利用固體廢棄物制備型煤粘結劑的方法及所得型煤粘結劑。

背景技術：

煤炭作為重要的能源，在開發利用過程中會帶來許多污染問題，尋找高效、潔凈的燃煤方式是我國亟需解決的問題。型煤與散煤相比，具有熱利用率高，節約能源，降低大氣污染、制備簡單、應用廣泛等優點。發展型煤是有效利用煤炭資源、減少煙塵排放的重要途徑。型煤成型過程需要加入適量粘結劑，增加型煤的強度、熱穩定性、反應活性，并起到固硫作用。常見的粘結劑分為無機、有機和復合粘結劑三種類型，是型煤生產過程的關鍵。粘結劑選取范圍廣泛，但受成本影響，開發一種廉價、固硫作用好的的復合粘結劑，保證型煤強度并降低其燃點是技術關鍵。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種利用冶金渣、粉煤灰、秸稈等工業固體廢棄物制備型煤粘結劑的方法，以及由該方法制備得到的型煤粘結劑。該方法可有效利用固體廢棄物資源，節能環保且經濟效益可觀。

本發明提供了一種利用固體廢棄物制備型煤粘結劑的方法，包括步驟：

將40～70重量份的冶金渣、10～30重量份的粉煤灰、10～20重量份的秸稈混合，得到混合物料；

將所述混合物料研磨得到顆粒，利用混料機將所述顆粒混勻，得到型煤粘結劑。

上述制備型煤粘結劑的方法中，所述秸稈經NaOH溶液進行改性處理。所述NaOH溶液的質量濃度為1～2％。

上述制備型煤粘結劑的方法中，所述混料機混勻顆粒的時間為30～40min。

上述制備型煤粘結劑的方法中，所述顆粒中，粒徑≤100目顆粒的百分比≥90wt％。

上述制備型煤粘結劑的方法中，所述冶金渣中包括CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、FeO。

上述制備型煤粘結劑的方法中，所述粉煤灰中包括CaO、SiO₂、Al₂O₃。

本發明還提供了一種型煤粘結劑，所述型煤粘結劑由上述方法制備，其組成包括30～40重量份的CaO、40～50重量份的SiO₂、10～20重量份的Al₂O₃、5～10重量份的MgO、2～5重量份的FeO。

本發明利用固體廢棄物資源制備型煤粘結劑的方法，環保節能，工藝流程簡單。同時，由該方法制備的型煤粘結劑性能優良，所生產型煤的各項指標性能均符合要求，具有顯著的工業應用價值。

附圖說明

圖1為本發明利用固體廢棄物制備型煤粘結劑的方法流程示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本發明的方案以及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本發明的限制。

由圖1，本發明的型煤粘結劑采用冶金渣、粉煤灰、秸稈等固體廢棄物為原料。將40～70重量份的冶金渣、10～30重量份的粉煤灰、10～20重量份的秸稈混合，制備混合物料。本發明中，根據粉煤灰揮發分、規定的碳含量、灰熔點、硫含量等參數，粘結劑的配方可做相應的調整。其中，本發明實施例中采用的秸稈，為經質量濃度為1～2％的NaOH溶液進行改性處理后，得到的改性后秸稈。改性后的秸稈形成網狀纖維結構，其中的木質素分解產生粘性物質。由改性后秸稈制備的型煤黏結劑可提高型煤的冷強度，并降低型煤的著火點。

然后，對上述得到的混合物料進行研磨。研磨所得的顆粒中粒徑≤100目的顆粒占顆粒總質量的比例≥90wt％(wt％為質量百分比)。并將顆粒置于混料機上混合30～40min。混合均勻后成袋包裝，即得型煤粘結劑。

本發明所用冶金渣的主要成分為CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO，以及少量的FeO。粉煤灰的主要成分為CaO、SiO₂、Al₂O₃。其中，大量的CaO吸收SO₂后得到Ca SO₄，起到固硫的作用。由上述原料制備得到的型煤粘結劑中包括30～40重量份的CaO、40～50重量份的SiO₂、10～20重量份的Al₂O₃、5～10重量份的MgO、2～5重量份的FeO。

其中的CaO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、FeO在高溫時均能起到很好的固硫作用，并保證型煤粘結劑的熱強度穩定性。

在型煤成型過程中，向粉煤中添加本發明制備的型煤粘結劑。添加的量為：每噸粉煤中添加3～6wt％的型煤粘結劑。型煤成型后，其冷強度＞1000N/個，熱強度為350～450N/個，熱穩定性＞90％，成球率＞96wt％。該型煤燃燒后，其固硫率為70～80％。

實施例1

選用太鋼高爐渣、平朔電廠粉煤灰、當地玉米桿作為制備型煤粘結劑的原料。取65重量份的高爐渣、25重量份的粉煤灰、10重量份的經1％NaOH溶液改性的玉米桿，將該三種原料混合。混合后磨細至粒徑小于100目的顆粒占顆粒總質量的95％，在混料機上混合30min，制成粘結劑。

選用山西寧武礦的煤制備型煤。每噸粉煤中添加3％質量比的上述粘結劑。壓球成型后，所得型煤冷強度為1250N/個，熱強度為380N/個，熱穩定性為92％，成球率為96％，燃燒后固硫率為75％。

實施例2

選用太鋼高爐渣、平朔電廠粉煤灰、當地玉米桿作為制備型煤粘結劑的原料。取40重量份的高爐渣、20重量份的粉煤灰、20重量份的經2％NaOH溶液改性的玉米桿，將該三種原料混合。混合后磨細至粒徑小于100目的顆粒占顆粒總質量的91％，在混料機上混合35min，制成粘結劑。

選用山西寧武礦的煤制備型煤。每噸粉煤中添加4％質量比的上述粘結劑。壓球成型后，所得型煤冷強度為1000N/個，熱強度為450N/個，熱穩定性為92％，成球率為96％，燃燒后固硫率為70％。

實施例3

選用馬鋼高爐渣、大唐電廠粉煤灰、當地玉米桿作為制備型煤粘結劑的原料。取55重量份的高爐渣、30重量份的粉煤灰、15重量份的經1.5％NaOH溶液改性的玉米桿，將該三種原料混合。混合后磨細至粒徑小于100目的顆粒占顆粒總質量的92％，在混料機上混合30min，制成粘結劑。

選用山西寧武礦的煤制備型煤。每噸粉煤中添加3％質量比的上述粘結劑。壓球成型后，所得型煤冷強度為1320N/個，熱強度為420N/個，熱穩定性為95％，成球率為98％，燃燒后固硫率為78％。

實施例4

選用馬鋼高爐渣、大唐電廠粉煤灰、當地玉米桿作為制備型煤粘結劑的原料。取70重量份的高爐渣、10重量份的粉煤灰、10重量份的經1％NaOH溶液改性的玉米稈，將該三種原料混合。混合后磨細至粒徑小于100目的顆粒占顆粒總質量的93％，在混料機上混合40min，制成粘結劑。

選用山西寧武礦的煤制備型煤。每噸粉煤中添加5％質量比的上述粘結劑。壓球成型后，所得型煤冷強度為1330N/個，熱強度為410N/個，熱穩定性為96％，成球率為97％，燃燒后固硫率為80％。

最后應說明的是：顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。