本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑，特別是一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑的制備及其在煤粉中的使用方法。

背景技術(shù)：

煤炭作為中國(guó)主要的能源資源在短期內(nèi)將一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，但其燃燒產(chǎn)物所造成的溫室效應(yīng)、霧霾等環(huán)境問(wèn)題逐漸引起了人們的重視，在全球呼吁“節(jié)能、減排”的號(hào)召下，中國(guó)政府向世界人民承若：將在2030年二氧化碳的排放達(dá)到峰值且將努力早日達(dá)峰，為此，中國(guó)政府制定了相應(yīng)的優(yōu)惠政策引導(dǎo)大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)。所謂潔凈煤技術(shù)就是煤的氣化、液化、煤的高效燃燒或者將無(wú)煙煤粉制成型煤等技術(shù)，其中型煤就是在無(wú)煙煤粉中添加適量的粘合劑經(jīng)壓制、烘干等工序制備而成的具有特定形狀的煤。

型煤粘合劑是制備型煤過(guò)程中必不可少的一類添加劑，其主要有有機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)粘合劑及復(fù)合型粘合劑，采用有機(jī)粘合劑制成的型煤不僅成本較高，而且防水性和熱穩(wěn)定性較差，而采用無(wú)機(jī)粘合劑制備的型煤冷強(qiáng)度較低，同時(shí)也會(huì)增加灰粉，降低發(fā)熱量，因此，目前市場(chǎng)上主要存在的是復(fù)合型的粘合劑，它是由化工高分子、無(wú)機(jī)材料和少量的外加助劑所組成，其中化工類產(chǎn)品經(jīng)燃燒之后會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體及粉塵，會(huì)對(duì)環(huán)境及人體造成一定的傷害。因此，尋求一種可替代的、環(huán)保的型煤粘合劑顯得極其重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑、粘合劑的制備方法及其在煤粉中的使用方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑，包括以下重量百分比的原料：

有機(jī)膠黏劑10～25％；黏土50～75％；腐植酸鈉10～20％；纖維素8～20％；樹(shù)脂1～8％。

進(jìn)一步，所述有機(jī)膠黏劑為玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、預(yù)糊化玉米淀粉、麥芽糖糊精、黃糊精或預(yù)糊化馬鈴薯淀粉中的一種或幾種。

進(jìn)一步，所述黏土為高嶺土、紅黏土、黃土、鋁礬土、陶土或膨潤(rùn)土中的一種或幾種。

進(jìn)一步，所述腐植酸鈉中腐殖酸的含量為8～60％。

進(jìn)一步，所述纖維素為甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素或木質(zhì)纖維素中的一種或幾種。

進(jìn)一步，所述樹(shù)脂為酚醛樹(shù)脂或脲醛樹(shù)脂中的一種或兩種的混合物。

本發(fā)明進(jìn)而給出了一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑的制備方法，包括下述步驟：

按照質(zhì)量比將10～25％的有機(jī)膠黏劑與50～75％的黏土混合于反應(yīng)器中，待充分?jǐn)嚢?～15min后，將質(zhì)量比為10～20％的腐植酸鈉和1～8％樹(shù)脂緩慢加入混合物中，在攪拌過(guò)程中將質(zhì)量比為8～20％的纖維素最后加入反應(yīng)器，并充分?jǐn)嚢?～10min，即得型煤粘合劑。

本發(fā)明還給出了一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑在煤粉中的使用方法，包括稱取粒度為1～3mm的煤粉80～150g放入容器中，然后將質(zhì)量為2～5g型煤粘合劑緩慢加入其中攪拌1～8min后，再添加4～9g水，攪拌1～5min，成團(tuán)狀，倒入型煤磨具中在壓力為10MPa，溫度為20～25℃條件下壓制成型，成型后將煤球置于120～270℃的烘箱內(nèi)放置1～3h，即得潔凈型煤。

進(jìn)一步，所述煤粉為朝鮮無(wú)煙煤、蘭炭、晉煤或榆林煤中的一種或兩種。

進(jìn)一步，當(dāng)所述煤粉為其中兩種時(shí)，朝鮮無(wú)煙煤占其他任意一種煤的質(zhì)量比為60％～100％；蘭炭與其他任意一種煤的質(zhì)量比為1：1。

這種新型的型煤粘合劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)該型煤粘合劑除黏土和極少量的樹(shù)脂外均是天然有機(jī)物，燃燒產(chǎn)物為二氧化碳及水，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大的污染，也不會(huì)過(guò)多的降低型煤的發(fā)熱量。

(2)天然有機(jī)物粘度較高，使用其制備的復(fù)合型粘合劑添加少量就可以達(dá)到型煤的各項(xiàng)指標(biāo)，從而可以降低生產(chǎn)及運(yùn)輸成本。

(3)該型煤粘合劑是由天然有機(jī)物、黏土及外加各種助劑組合而成，采用該型煤粘合劑制備的型煤具有較高的冷、熱強(qiáng)度，較好的熱穩(wěn)定性。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

1)本發(fā)明一種高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑的制備，包括下述步驟：

將質(zhì)量比為10～25％的有機(jī)膠黏劑與質(zhì)量比為50～75％的黏土混合于反應(yīng)器中，待充分?jǐn)嚢韬髮①|(zhì)量比為10～20％的腐植酸鈉、1～8％樹(shù)脂按照緩慢加入其中，在攪拌過(guò)程中將質(zhì)量比為8～20％的纖維素最后加入反應(yīng)器并充分?jǐn)嚢韬蠹吹眯兔赫澈蟿?/p>

實(shí)施例配比如下表1

附表1：不同原料配比實(shí)施例

2)型煤粘合劑在煤粉中的應(yīng)用

稱取粒度為1～3mm的煤粉80～150g放入燒杯中，然后稱取2～5g型煤粘合劑緩慢加入其中攪拌1～8min后，待看不到粘合劑后，再往燒杯添加4～9g水，攪拌1～5min，待煤粉手握成團(tuán)不散后倒入型煤磨具中壓制成型，成型條件：10MPa×25℃，成型后將煤球置于120～270℃的烘箱內(nèi)放置1～3h，即得潔凈型煤。

上述煤粉為朝鮮無(wú)煙煤、蘭炭、晉煤或榆林煤中的一種或兩種；當(dāng)朝鮮無(wú)煙煤與其他煤粉混合時(shí)，朝鮮無(wú)煙煤占其他任意一種煤的質(zhì)量比為60％～100％；當(dāng)蘭炭與其他煤粉混合時(shí)，蘭炭與其他任意一種煤的質(zhì)量比為1：1。

下面給出不同實(shí)施例型煤性能來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明效果。

附表2：實(shí)施例與對(duì)比例制備的型煤各性能檢測(cè)數(shù)據(jù)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，采用粘合劑除黏土和極少量的樹(shù)脂外均是天然有機(jī)物的方式避免其對(duì)環(huán)境造成污染，并能有效控制型煤的發(fā)熱量的降低，利用該型煤粘合劑制備的型煤具有較高的冷、熱強(qiáng)度，較好的熱穩(wěn)定性。其冷強(qiáng)度不小于950/N，落下強(qiáng)度不小于89％，熱穩(wěn)定性達(dá)到85％，發(fā)熱量達(dá)到6000卡，且灰粉不大于17％，揮發(fā)分不大于7.8％，固體碳不小于61.8％，全硫量不大于0.2/％，防水性在300/N。

上述僅僅給出了較佳的實(shí)施例，本發(fā)明權(quán)利要求限定的的數(shù)值保護(hù)范圍均能夠滿足本發(fā)明獲得高強(qiáng)度環(huán)保型煤粘合劑的要求。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。