復(fù)合粘結(jié)劑、長焰煤粉和生石灰粉混合物球團及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于長焰煤粉和生石灰粉混合物球團成型的復(fù)合粘結(jié)劑、包含該復(fù)合粘結(jié)劑的球團及球團的制備方法。本發(fā)明的復(fù)合粘結(jié)劑為質(zhì)量比為10?35:65?90的改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油。本發(fā)明提供的復(fù)合粘結(jié)劑為固體干粉，儲存、使用非常方便。本發(fā)明制備的球團成本低、強度好、耐高溫，適宜用于制備電石。本發(fā)明提供的制備該球團的方法簡單、流程簡潔，對設(shè)備的要求低。
【專利說明】
復(fù)合粘結(jié)劑、長焰煤粉和生石灰粉混合物球團及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電石的制備領(lǐng)域，具體涉及復(fù)合粘結(jié)劑、長焰煤粉和生石灰粉混合物球團及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長焰煤是煤化度最低的煙煤，儲量大、價格低。傳統(tǒng)電石行業(yè)主要采用塊狀煤炭和塊狀生石灰為原料生產(chǎn)電石，但由于塊狀煤炭和塊狀生石灰接觸面積小、反應(yīng)速度慢，生產(chǎn)效率低。采用粉末狀煤炭和粉末狀生石灰共混成型制備電石冶煉原料不僅能克服上述缺點，而且在節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本方面還具有很大的優(yōu)勢。粘結(jié)劑是制約粉末狀煤炭和粉末狀生石灰共混成型的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、成本低廉、具有良好耐高溫性能的用于長焰煤粉和生石灰粉混合物球團成型的復(fù)合粘結(jié)劑。以此為基礎(chǔ)，本發(fā)明進一步提供一種包含該粘結(jié)劑的長焰煤粉和生石灰粉混合物球團及其制備方法。
[0004]按照本發(fā)明，首先提供一種用于長焰煤粉和生石灰粉混合物球團成型的復(fù)合粘結(jié)劑，包括改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油;所述改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油的質(zhì)量比為10-35:65-90 ο
[0005]進一步地，所述改質(zhì)瀝青粉末的顆粒尺寸< 100目。
[0006]進一步地，所述脫水煤焦油為高溫脫水煤焦油、中溫脫水煤焦油或低溫脫水煤焦油。
[0007]本發(fā)明還提供一種長焰煤粉和生石灰粉混合物球團，由上述復(fù)合粘結(jié)劑、長焰煤粉和生石灰粉制成。
[0008]進一步地，所述復(fù)合粘結(jié)劑與所述長焰煤粉和所述生石灰粉二者總重的質(zhì)量比為2-3:10。
[0009]進一步地，上述球團中，所述長焰煤粉的顆粒尺寸<100目；所述生石灰粉的顆粒尺寸< 100目，所述長焰煤粉與所述生石灰粉的質(zhì)量比為1-1.2:1.1。
[0010]本發(fā)明還提供一種制備上述球團的方法，包括:
[0011 ]步驟I，將長焰煤粉和生石灰粉混合均勻，獲得混合物A;
[0012]步驟2，將復(fù)合粘結(jié)劑加入混合物A中，攪拌均勻后獲得混合物B;
[0013]步驟3，將混合物B進行加熱預(yù)處理；
[0014]所述步驟3中加熱預(yù)處理的溫度200-300°C、時間為10-15分鐘；
[0015]步驟4，將預(yù)處理后的混合物B放入成型設(shè)備中壓制成型。
[0016]進一步地，上述制備方法中，所述步驟I中長焰煤粉和生石灰粉的混合時間為5-10分鐘;所述步驟2中進行攪拌的時間為5-10分鐘。
[0017]進一步地，上述制備方法中，加熱預(yù)處理的設(shè)備為預(yù)熱螺旋機。
[0018]此外，上述制備方法中，步驟4中的成型設(shè)備的壓力為10-15MPa。
[0019]本發(fā)明提供的復(fù)合粘結(jié)劑為固體干粉，儲存、使用非常方便。此外，使用過程中無需另外加水。復(fù)合粘結(jié)劑中的煤焦油價格低廉。
[0020]由該復(fù)合粘結(jié)劑和長焰煤粉、生石灰粉制備出的球團強度好、耐高溫，適合作為電石原料。此外，由于粘結(jié)劑為固體，且使用過程中無需額外加水，制備出的球團無需烘干。[0021 ]本發(fā)明提供的制備該球團的方法簡單、流程簡潔，對設(shè)備的要求低。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例中制備長焰煤粉和生石灰粉混合物球團的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明的實施例，以更明晰地闡述本發(fā)明。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]本發(fā)明公開一種用于長焰煤粉和生石灰粉混合物球團成型的復(fù)合粘結(jié)劑，包括改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油;所述改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油的質(zhì)量比為10-35:65-90。
[0025]改質(zhì)瀝青又稱高軟化點瀝青，粘結(jié)劑和結(jié)焦性好。煤焦油是煤焦化過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，價格較低，可作為粘結(jié)劑使用。脫水煤焦油是煤焦油經(jīng)過脫水工藝而得，粘度、密度較大。改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油均為固體干粉，儲存、使用非常方便。
[0026]發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油的質(zhì)量比為10-35:65-90時，該復(fù)合粘結(jié)劑便能滿足要求。
[0027]進一步地，所述改質(zhì)瀝青粉末的顆粒尺寸<100目。
[0028]本發(fā)明中，改質(zhì)瀝青粉末的顆粒尺寸并不需要特別限制。發(fā)明人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，改質(zhì)瀝青粉末的顆粒尺寸< 100目時，該復(fù)合粘結(jié)劑的粘結(jié)劑能較好。
[0029]進一步地，所述脫水煤焦油為高溫脫水煤焦油、中溫脫水煤焦油或低溫脫水煤焦油。
[0030]按焦化溫度來區(qū)分，煤焦油可分為低溫煤焦油、中低溫煤焦油、中溫煤焦油、高溫煤焦油四大類。低溫煤焦油是在煤氣發(fā)生爐在450-650°C之間由煤經(jīng)過低溫干餾而得，是人造石油來源之一，其密度在0.95-1.0之間；中低溫煤焦油是煤氣發(fā)生爐在600-800°C之間產(chǎn)生的焦油，是制取煤氣的副產(chǎn)物，它是一種混合產(chǎn)品，既有低溫煤焦油，又有中溫煤焦油；中溫煤焦油是煤氣發(fā)生爐在900-1000°C之間產(chǎn)生的焦油，通常也是燃燒煤炭產(chǎn)生的，是制取半焦或者蒸汽的副產(chǎn)物，其密度在1.05左右;高溫煤焦油是煤焦化在高溫1000°C分解下的產(chǎn)物，組分含量復(fù)雜，目前市場上深加工較多的是高溫煤焦油，主要是提煉各種化合物，其密度在1.15-1.2之間。
[0031]本發(fā)明中，脫水煤焦油的種類并不需要特別限定。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，高溫脫水煤焦油、中溫脫水煤焦油或低溫脫水煤焦油作為本發(fā)明的粘結(jié)劑效果更好。
[0032]本發(fā)明還提供一種長焰煤粉和生石灰粉混合物球團，由上述復(fù)合粘結(jié)劑、長焰煤粉和生石灰粉制成。
[0033]由于粘結(jié)劑為固體，且使用過程中無需額外加水，制備出的球團無需烘干。此外，本發(fā)明提供的長焰煤粉和生石灰粉混合物球團強度好、耐高溫，適合作為電石原料。
[0034]本發(fā)明球團的質(zhì)量主要通過其抗摔強度、冷抗壓強度和熱抗壓強度來評價?？顾姸仁乔驁F在規(guī)定條件下跌落而受沖擊力時的耐破碎性能;冷抗壓強度是指球團在室溫時抗擠壓和沖擊的能力；熱抗壓強度是指球團在高溫?zé)峤夂罂箶D壓和沖擊的能力。熱抗壓強度好的球團，經(jīng)過高溫?zé)峤夂笄驁F依然有較高的強度，破碎少，才能進一步進入電爐中制備電石。本發(fā)明中球團的抗摔強度的測試要點為:取10個樣品稱重，裝在箱底可以打開的箱子里，在離地2.0m高處打開箱底，讓樣品自由跌落到12mm厚的鋼板上，反復(fù)跌落三次后，用篩子篩分，取>5mm的重量百分數(shù)作為球團的抗摔強度的指標(biāo)。本發(fā)明中球團的冷抗壓強度的測定方法為:將球團置于型號為LDS-YlOA球團壓力試驗機上，在壓力試驗機施載速度為10mm/min的條件下進行測試。本發(fā)明中球團的熱抗壓強度的測定方法為:將成型球團供給至通氮氣的普通熱解爐中，在650°C下熱解lh，然后將所得熱解后球團置于型號為LDS-YlOA球團壓力試驗機上測定的，壓力試驗機施載速度為10mm/min。
[0035]進一步地，所述復(fù)合粘結(jié)劑與所述長焰煤粉和所述生石灰粉二者總重的質(zhì)量比為2-3:10。
[0036]本發(fā)明中，復(fù)合粘結(jié)劑與長焰煤粉和石灰粉二者總重的質(zhì)量比并不需要特別限定。發(fā)明人經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，其質(zhì)量比為2-3:10時，復(fù)合粘結(jié)劑與長焰煤粉、石灰粉的粘結(jié)劑效果更好，制得的球團強度更好。
[0037]進一步地，上述球團中，所述長焰煤粉的顆粒尺寸<100目；所述生石灰粉的顆粒尺寸< 100目，所述長焰煤粉與所述生石灰粉的質(zhì)量比為1-1.2:1.1。
[0038]本發(fā)明中，長焰煤粉、生石灰粉的顆粒尺寸及其質(zhì)量比均不用特別限定。顆粒尺寸越小，比表面積越大。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，長焰煤粉的顆粒尺寸<100目、生石灰粉的顆粒尺寸<100目、長焰煤粉與生石灰粉的質(zhì)量比為1-1.2:1.1時，長焰煤粉和生石灰粉能更好的與粘結(jié)劑結(jié)合，且制備的球團更適合用于制備電石。
[0039]本發(fā)明還提供一種制備上述球團的方法，包括:
[0040]步驟I，將長焰煤粉和生石灰粉混合均勻，獲得混合物A;
[0041 ]步驟2，將復(fù)合粘結(jié)劑加入混合物A中，攪拌均勻后獲得混合物B;
[0042]步驟3，將混合物B進行加熱預(yù)處理；
[0043]所述步驟3中加熱預(yù)處理的溫度200-300°C、時間為10-15分鐘；
[0044]步驟4，將預(yù)處理后的混合物B放入成型設(shè)備中壓制成型。
[0045]本發(fā)明提供的制備該球團的方法簡單、流程簡潔。步驟3中，對混合物進行加熱預(yù)處理是為了將固體的粘結(jié)劑加熱軟化，使長焰煤粉和生石灰粉粘結(jié)在一起。預(yù)處理的溫度200-300°C、時間為10-15分鐘時，便能滿足成型的要求。
[0046]進一步地，上述制備方法中，所述步驟I中長焰煤粉和生石灰粉的混合時間為5-10分鐘;所述步驟2中進行攪拌的時間為5-10分鐘。
[0047]本發(fā)明中，攪拌混合的時間并不需要特別限定。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，步驟I中長焰煤粉和生石灰粉的混合時間為5-10分鐘、步驟2中進行攪拌的時間為5-10分鐘時，既能混合均勻，又不浪費時間。
[0048]進一步地，上述制備方法中，加熱預(yù)處理的設(shè)備為預(yù)熱螺旋機。
[0049]本發(fā)明中，加熱預(yù)處理的設(shè)備并不需要特別限定。預(yù)熱螺旋機預(yù)熱均勻，加熱效果好。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，用預(yù)熱螺旋機作為加熱預(yù)處理的設(shè)備，制得的球團強度高。
[0050]此外，上述制備方法中，步驟4中的成型設(shè)備的壓力為10_15MPa。
[0051]本發(fā)明中，成型設(shè)備的壓力并不需要特別限定。發(fā)明人經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，成型設(shè)備的壓力為10_15MPa時，制得的球團的強度就可滿足需求，而且對設(shè)備的損耗也小。
[0052]實施例1
[0053]首先，準(zhǔn)備長焰煤粉和生石灰粉。將長焰煤和生石灰分別破碎，過100目篩，取過篩粉末待用。本實施例中，長焰煤粉和生石灰粉的用量分別為Ikg和1.lkg。
[0054]進一步，準(zhǔn)備復(fù)合粘結(jié)劑。將改質(zhì)瀝青粉末過100目篩，取過篩粉末待用。本實施例中改質(zhì)瀝青粉末和高溫脫水煤焦油的用量分別為42g和378g。
[0055]將長焰煤粉和生石灰粉放入混料機中，均勻攪拌10分鐘。將復(fù)合粘結(jié)劑加入混合后的長焰煤粉和生石灰粉中，均勻攪拌10分鐘。再將攪拌均勻的混合物放入放入溫度為300°(:的預(yù)熱螺旋中進行預(yù)加熱處理10分鐘。最后放入成型壓制機中制備成型球團，成型設(shè)備的壓力為lOMPa。檢測球團的抗摔強度、冷抗壓強度、熱抗壓強度。
[0056]球團的抗摔強度為80%，冷抗壓強度為236N，熱抗壓強度為233N。
[0057]實施例2
[0058]首先，準(zhǔn)備長焰煤粉和生石灰粉。將長焰煤和生石灰分別破碎，過100目篩，取過篩粉末待用。本實施例中，長焰煤粉和生石灰粉的用量分別為I.2kg和1.1kg0
[0059]進一步，準(zhǔn)備復(fù)合粘結(jié)劑。將改質(zhì)瀝青粉末過200目篩，取過篩粉末待用。本實施例中改質(zhì)瀝青粉末和中溫脫水煤焦油的用量分別為241.5g和448.5g。
[0060]將長焰煤粉和生石灰粉放入混料機中，均勻攪拌5分鐘。將復(fù)合粘結(jié)劑加入混合后的長焰煤粉和生石灰粉中，均勻攪拌5分鐘。再將攪拌均勻的混合物放入放入溫度為200°C的預(yù)熱螺旋中進行預(yù)加熱處理15分鐘。最后放入成型壓制機中制備成型球團，成型設(shè)備的壓力為15MPa。檢測球團的抗摔強度、冷抗壓強度、熱抗壓強度。
[0061 ]球團的抗摔強度為86%，冷抗壓強度為321N，熱抗壓強度為318N。
[0062]實施例3
[0063]首先，準(zhǔn)備長焰煤粉和生石灰粉。將長焰煤和生石灰分別破碎，過200目篩，取過篩粉末待用。本實施例中，長焰煤粉和生石灰粉的用量分別為Ikg和lkg。
[0064]進一步，準(zhǔn)備復(fù)合粘結(jié)劑。將改質(zhì)瀝青粉末過200目篩，取過篩粉末待用。本實施例中改質(zhì)瀝青粉末和低溫脫水煤焦油的用量分別為10g和400g。
[0065]將長焰煤粉和生石灰粉放入混料機中，均勻攪拌7分鐘。將復(fù)合粘結(jié)劑加入混合后的長焰煤粉和生石灰粉中，均勻攪拌7分鐘。再將攪拌均勻的混合物放入放入溫度為250°C的預(yù)熱螺旋中進行預(yù)加熱處理13分鐘。最后放入成型壓制機中制備成型球團，成型設(shè)備的壓力為13MPa。檢測球團的抗摔強度、冷抗壓強度、熱抗壓強度。
[0066]球團的抗摔強度為82%，冷抗壓強度為298N，熱抗壓強度為211N。
[0067]本發(fā)明所列舉的實施例制備出的球團的抗摔強度均大于80%，冷抗壓強度和熱抗壓強度均大于200N。由此可見，本發(fā)明提供的復(fù)合粘結(jié)劑粘結(jié)效果好，便于運輸、儲存，適宜作為電石原料;且球團無需進一步烘干，工藝簡單。
[0068]再次說明，以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，例如各實施例之間技術(shù)特征的相互結(jié)合，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合粘結(jié)劑，用于長焰煤粉和生石灰粉混合物球團成型，包括改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油;所述改質(zhì)瀝青粉末和脫水煤焦油的質(zhì)量比為10-35:65-90。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于，所述改質(zhì)瀝青粉末的顆粒尺寸<100 目。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合粘結(jié)劑，其特征在于，所述脫水煤焦油為高溫脫水煤焦油、中溫脫水煤焦油或低溫脫水煤焦油。4.一種長焰煤粉和生石灰粉混合物球團，其特征在于，所述球團包括長焰煤粉、生石灰粉和復(fù)合粘結(jié)劑，所述復(fù)合粘結(jié)劑為權(quán)利要求1-3中任一所述的復(fù)合粘結(jié)劑。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長焰煤粉和生石灰粉混合物球團，其特征在于，所述復(fù)合粘結(jié)劑與所述長焰煤粉和所述生石灰粉二者總重的質(zhì)量比為2-3:10。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長焰煤粉和生石灰粉混合物球團，其特征在于，所述長焰煤粉的顆粒尺寸< 100目；所述生石灰粉的顆粒尺寸< 100目，所述長焰煤粉與所述生石灰粉的質(zhì)量比為I _1.2:1.1。7.—種制備權(quán)利要求4-6中任一所述長焰煤粉和生石灰粉混合物球團的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟I，將長焰煤粉和生石灰粉混合均勻，獲得混合物A; 步驟2，將復(fù)合粘結(jié)劑加入混合物A中，攪拌均勻后獲得混合物B; 步驟3，將混合物B進行加熱預(yù)處理； 所述步驟3中加熱預(yù)處理的溫度200-300 0C、時間為10-15分鐘； 步驟4，將預(yù)處理后的混合物B放入成型設(shè)備中壓制成型。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的球團的制備方法，其特征在于，所述步驟I中長焰煤粉和生石灰粉的混合時間為5-10分鐘;所述步驟2中進行攪拌的時間為5-10分鐘。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的球團的制備方法，其特征在于，所述步驟3中加熱預(yù)處理的設(shè)備為預(yù)熱螺旋機。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的球團的制備方法，其特征在于，所述步驟4中成型設(shè)備的壓力為10-15MPa。
【文檔編號】C01B31/32GK105860926SQ201610389461
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】夏碧華, 鄧鑫, 薛遜, 吳道洪
【申請人】神霧環(huán)保技術(shù)股份有限公司