專利名稱：以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料型煤及其生產(chǎn)方法，特別是利用沙生植物為基材的生物質(zhì) 型煤及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
已有的利用生物質(zhì)生產(chǎn)能源的路線包括一是利用植物果實(shí)或汁液生產(chǎn)生物柴 油或燃料乙醇，二是利用植物枝條、秸稈和垃圾產(chǎn)氣或者直接燃燒發(fā)電，三是配置成生 物質(zhì)型煤，代替?zhèn)鹘y(tǒng)煤炭等燃料，該技術(shù)多是以煤炭為主，復(fù)配以植物秸稈等。所有生 物質(zhì)都是特指的種類；世界上生物質(zhì)資源十分豐富，由于種類的不同，實(shí)際上必須開發(fā) 因地制宜的技術(shù)及產(chǎn)品，才能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
目前的生物質(zhì)型煤或植物型煤生產(chǎn)中，均需加入生石灰作為固硫劑，以滿足環(huán) 保要求。由于生石灰活性低，加入量較大，造成生產(chǎn)成本偏高以及不符合低碳化經(jīng)濟(jì)技 術(shù)要求的缺憾。而高載能行業(yè)每年排放大量的電石廢渣，該廢渣主要成分為氫氧化鈣， 每生產(chǎn)1噸PVC，產(chǎn)生約含鈣固體物15-20%的渣漿8噸，鎂冶煉渣的主要成分為活性氧 化鈣，以目前的皮江法煉鎂生產(chǎn)工藝和普遍的白云石礦物組成情況，每生產(chǎn)1噸鎂，將會(huì) 產(chǎn)生6 -8噸的還原廢渣，而該廢渣中氧化鈣占55%左右氧化鎂占6-12%，且氧化鈣基本 上都是活性氧化鈣。這些二次礦渣本身就是固硫劑或粘合劑，但是目前尚未被利用在生 物質(zhì)型煤加工生產(chǎn)中，造成資源的浪費(fèi)嚴(yán)重和環(huán)境污染。
此外，在沙區(qū)，分布著十多種價(jià)值高的優(yōu)勢(shì)生境植物，形成了灌木、草本共生 的生態(tài)系統(tǒng)，其巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值尚未很好地開發(fā)利用。以固沙植物沙柳為例，三年成材， 越砍越旺，這是沙柳的本性。目前沙柳可做紙板，造紙，但由于嚴(yán)重污染問題屬于國(guó)家 禁止發(fā)展的行業(yè)。國(guó)內(nèi)也將其作為制作刨花板、中密度板的原材料出售，但是只利用了 木素部分。沙柳的熱值是農(nóng)作物秸稈的1.3倍，達(dá)到4200-4600大卡/公斤，相當(dāng)于普通 電煤的發(fā)熱量，與褐煤相當(dāng)。2噸沙柳的發(fā)熱量至少相當(dāng)于1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可發(fā)展成每三至 六年砍一次的綠色沙煤田。目前也只是作為燃料直接發(fā)電使用，但是由于缺乏對(duì)應(yīng)的復(fù) 配加工技術(shù)及其產(chǎn)品，存在著原料來源單一、難以保障的問題。而沙區(qū)其它廢棄植物資 源卻沒能有效利用，造成資源浪費(fèi)，也不利于沙區(qū)治沙植物群落的良性循環(huán)，更不利于 治沙向高層次產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。解決生態(tài)效益向經(jīng)濟(jì)效益轉(zhuǎn)化的問題是我國(guó)沙產(chǎn)業(yè)鏈能否成 為新的縣域經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的重大問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種有效利用沙生植物中即可以固沙治沙又大量未采集利 用的灌木、草本類植物的廢棄物，同時(shí)又利用了大量的二次鈣基礦渣作為固硫劑、粘合 劑，節(jié)省能源，保護(hù)生態(tài)，降低型煤成本，解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題的以沙 生植物為基材的生物質(zhì)型煤及其生產(chǎn)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，包括以沙生植物為主要原料，加入煤碳提高及補(bǔ)充熱量，經(jīng)過機(jī)械破碎、研磨、成 型，其特征在于加入二次鈣基礦物渣用于固硫，加入礦物性粘合劑控制成型，攪拌均勻 后壓制成型，或造粒、篩分，風(fēng)干得型煤產(chǎn)品。
上述型煤的重量比為①將重量200-600公斤的植物破碎、研磨；②加入3-20公斤二次鈣基礦物渣用于固硫；③加入礦物性粘合劑4-30公斤用于粘合成型；④加入8-40公斤煤炭用于提高熱量；⑤經(jīng)過壓制成型或造粒即為生物質(zhì)型煤成品。
上述礦物性粘合劑是重量百分比濃度為25-70%的冶煉鎂渣粉配置的水漿液或采 用含水率在30-50%的電石渣漿渣配置的乳液或上述冶煉鎂渣粉和電石渣漿渣配置的乳 液。
上述的礦物性粘合劑是采用冶煉鎂渣粉與硅酸鈉水溶液混合，攪拌成漿液，再 加水成半流體狀態(tài)，或采用電石渣漿渣與硅酸鈉水溶液、冶煉鎂渣混合調(diào)制成的漿液， 再加水成半流體狀態(tài)。
所說的礦物性粘合劑參照下列重量比例而配置冶煉鎂渣粉配置的粘合劑為 采用冶煉鎂渣粉與硅酸鈉、水調(diào)制而得，在攪拌下，按照冶煉鎂渣粉硅酸鈉水為 100 15-30 40-300將硅酸鈉加入水中，攪拌得溶液，再加入鎂渣粉攪拌，得均勻的含 水量在30-50%漿液即為礦物性粘合劑；或采用電石渣漿、冶煉鎂渣粉與硅酸鈉水溶液 調(diào)制而得，即在攪拌下，按照電石渣漿冶煉鎂渣粉硅酸鈉水為10: 50 15-30 40-200將硅酸鈉加入水中，攪拌得溶液，再加入鎂渣粉、電石渣漿攪拌，得均勻的含水 量在30-50%漿液即為礦物性粘合劑。
所說的二次鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑是冶煉鎂渣粉或電石渣漿干粉或冶煉 鎂渣粉和電石渣漿干粉的任意比例混合。
所說的二次鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑是冶煉鎂渣粉或電石渣漿干粉或冶煉 鎂渣粉和電石渣漿干粉的任意比例混合。
所說的二次鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑是冶煉鎂渣粉或電石渣漿干粉或冶煉 鎂渣粉和電石渣漿干粉的任意比例混合。
一種以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤的生產(chǎn)方法，包括原料的破碎、研磨后， 加入煤炭、固硫劑和粘合劑，攪拌均勻后成型，其特征在于采用沙生植物為原料，二次 鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑，粘合劑為礦物性粘合劑，經(jīng)過壓制成型或造粒即為成 品，具體工藝如下①將重量200-600公斤的沙生植物破碎、研磨；②加入3-20公斤二次鈣基礦物渣用于固硫；③加入礦物性粘合劑4-30公斤用于粘合成型；④加入8-40公斤煤炭用于提高熱量，⑤經(jīng)過壓制成型或造粒即為生物質(zhì)型煤成品。
本發(fā)明的特點(diǎn)是1、有效利用了沙生植物中即可以固沙治沙，又可大量采集利 用的灌木、草本類的沙生植物，解決了治沙過程中的由生態(tài)效益向經(jīng)濟(jì)效益轉(zhuǎn)化中出現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)問題；2、利用了大量的二次鈣基礦渣作為固硫劑、粘合劑，既節(jié)省能源，保護(hù)生 態(tài)，同時(shí)又降低了型煤的生產(chǎn)成本和礦渣作為工業(yè)廢棄物所帶來的環(huán)境污染的壓力。
綜上所述，本技術(shù)方案有效地解決了治沙過程中，投入大、產(chǎn)出小的關(guān)鍵問 題，利用沙生植物的可燃性和二次鈣基礦渣——冶煉鎂渣粉、電石渣漿干粉所具有的脫 硫、粘合的屬性，將二者有機(jī)結(jié)合，解決了目前沙生植物簡(jiǎn)單利用所帶來的經(jīng)濟(jì)效益 差、環(huán)境污染大的問題，解決了高載能行業(yè)每年排放的大量電石廢渣、鎂冶煉渣的再次 利用問題，解決了現(xiàn)有生石灰作為固硫劑所帶來的環(huán)境破壞、耗能高的問題，解決了目 前能源短缺的問題。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
在以下各個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明采用的沙生植物是指沙生灌木，沙柳的平茬部分 為原料1，擰條及旱柳、楊柴的平茬部分為原料2，草本植物如苦豆子的地上部分、芨芨 草及農(nóng)作物秸稈等桿、葉為原料3，經(jīng)過粉碎、研磨；加入冶煉鎂渣粉或電石渣漿或冶 煉鎂渣粉和電石渣漿的任意比例的混合物作為固硫劑用于固硫，再加入礦物性粘合劑用 于粘合成型，加入煤炭用于提高熱量，經(jīng)過壓制成型或造粒、篩分、干燥得產(chǎn)品。
在各個(gè)實(shí)例中，上述組分加入的重量見下表，原料、煤炭、固硫劑的單位為千 克
權(quán)利要求
1.以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，包括以沙生植物為主要原料，加入煤碳提高及 補(bǔ)充熱量，經(jīng)過機(jī)械破碎、研磨、成型，其特征在于加入二次鈣基礦物渣用于固硫，加 入礦物性粘合劑控制成型，攪拌均勻后壓制成型，或造粒、篩分，風(fēng)干得型煤產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于上述型煤的 重量比為①將重量200-600公斤的植物破碎、研磨；②加入3-20公斤二次鈣基礦物渣用于固硫；③加入礦物性粘合劑4-30公斤用于粘合成型；④加入8-40公斤煤炭用于提高熱量；⑤經(jīng)過壓制成型或造粒即為生物質(zhì)型煤成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于上述 礦物性粘合劑是重量百分比濃度為25-70%的冶煉鎂渣粉配置的水漿液或采用含水率在 30-50%的電石渣漿渣配置的乳液或上述冶煉鎂渣粉和電石渣漿渣配置的乳液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于上述的 礦物性粘合劑是采用冶煉鎂渣粉與硅酸鈉水溶液混合，攪拌成漿液，再加水成半流體狀 態(tài)，或采用電石渣漿渣與硅酸鈉水溶液、冶煉鎂渣混合調(diào)制成的漿液，再加水成半流體 狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于所說的 礦物性粘合劑參照下列重量比例而配置冶煉鎂渣粉配置的粘合劑為采用冶煉鎂渣粉與 硅酸鈉、水調(diào)制而得，在攪拌下，按照冶煉鎂渣粉硅酸鈉水為100 15-30 40-300 將硅酸鈉加入水中，攪拌得溶液，再加入鎂渣粉攪拌，得均勻的含水量在30-50%漿液 即為礦物性粘合劑；或采用電石渣漿、冶煉鎂渣粉與硅酸鈉水溶液調(diào)制而得，即在攪拌 下，按照電石渣漿冶煉鎂渣粉硅酸鈉水為10: 50: 15-30 40-200將硅酸鈉加入 水中，攪拌得溶液，再加入鎂渣粉、電石渣漿攪拌，得均勻的含水量在30-50%漿液即為 礦物性粘合劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于所說的二次 鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑是冶煉鎂渣粉或電石渣漿干粉或冶煉鎂渣粉和電石渣漿干 粉的任意比例混合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于所說的二次 鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑是冶煉鎂渣粉或電石渣漿干粉或冶煉鎂渣粉和電石渣漿干 粉的任意比例混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤，其特征在于所說的二次 鈣基礦物渣用于固硫的固硫劑是冶煉鎂渣粉或電石渣漿干粉或冶煉鎂渣粉和電石渣漿干 粉的任意比例混合。
9.一種以沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤的生產(chǎn)方法，包括原料的破碎、研磨后，加 入煤炭、固硫劑和粘合劑，攪拌均勻后成型，其特征在于采用沙生植物為原料，二次鈣 基礦物渣用于固硫的固硫劑，粘合劑為礦物性粘合劑，經(jīng)過壓制成型或造粒即為成品， 具體工藝如下①將重量200-600公斤的沙生植物破碎、研磨；②加入3-20公斤二次鈣基礦物渣用于固硫；③加入礦物性粘合劑4-30公斤用于粘合成型；④加入8-40公斤煤炭用于提高熱量，⑤經(jīng)過壓制成型或造粒即為生物質(zhì)型煤成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用沙生植物為基材的生物質(zhì)型煤及其生產(chǎn)方法，包括以沙生植物為主要原料，加入煤碳提高及補(bǔ)充熱量，經(jīng)過機(jī)械破碎、研磨、成型，其特征在于加入二次鈣基礦物渣用于固硫，加入礦物性粘合劑控制成型，攪拌均勻后壓制成型，或造粒、篩分，風(fēng)干得型煤產(chǎn)品。本方案有效地解決了治沙過程中，投入大、產(chǎn)出小的關(guān)鍵問題，利用沙生植物的可燃性和二次鈣基礦渣所具有的脫硫、粘合的屬性，將二者有機(jī)結(jié)合，解決了目前沙生植物簡(jiǎn)單利用所帶來的經(jīng)濟(jì)效益差、環(huán)境污染大的問題，解決了高載能行業(yè)每年排放的大量電石廢渣、鎂冶煉渣的再次利用問題，解決了現(xiàn)有生石灰作為固硫劑所帶來的環(huán)境破壞、耗能高的問題，解決了目前能源短缺的問題。
文檔編號(hào)C10L5/44GK102021058SQ201010568179
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者劉萬毅, 劉睿波 申請(qǐng)人:劉萬毅