本發(fā)明屬于煤炭成型領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及制備混合球團(tuán)的方法。

背景技術(shù)：

中國(guó)長(zhǎng)焰煤儲(chǔ)量巨大、價(jià)格低廉，但是其利用存在效率較低、浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。目前，塊狀長(zhǎng)焰煤利用率較高，但是同時(shí)產(chǎn)生大量粉末狀長(zhǎng)焰煤粉，這不僅造成巨大的資源浪費(fèi)，而且產(chǎn)生了一定的環(huán)境污染，因此，粉末狀長(zhǎng)焰煤的利用迫在眉睫。

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，但是該生產(chǎn)方式效率低下，這主要是由于塊狀煤炭和塊狀生石灰接觸面積小、反應(yīng)速度慢。然而，粉末狀煤炭和粉末狀生石灰卻能有效克服這一缺點(diǎn)，兩者接觸面積大，在高溫下制備電石的反應(yīng)快，能有效節(jié)約能源。粉末狀煤炭和粉末狀生石灰制備的球團(tuán)需要具有良好的冷態(tài)強(qiáng)度以保證能順利進(jìn)入旋轉(zhuǎn)床，同時(shí)其也需要具有良好的熱態(tài)強(qiáng)度，以保證熱解后的球團(tuán)具有能進(jìn)入電爐的強(qiáng)度?，F(xiàn)有制備上述球團(tuán)的技術(shù)中，主要采用有機(jī)粘結(jié)劑，加入量較多，成本高，且成型所需的能耗、原料成本高。

因此，現(xiàn)有生產(chǎn)電石的技術(shù)有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種制備混合球團(tuán)的方法。采用該方法得到的混合球團(tuán)的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)600n以上，1000攝氏度熱解后的抗壓強(qiáng)度達(dá)450n以上，具有良好的耐高溫性能。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備混合球團(tuán)的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

(1)將無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水混合，以便得到混合漿體；

(2)將所述混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉進(jìn)行混合，以便得到混合物料；

(3)將所述混合物料進(jìn)行成型和固化處理，以便得到混合球團(tuán)，

其中，在步驟(1)中，所述無機(jī)粘結(jié)劑為熔融氧化硅和硫酸鎂在1600～1700攝氏度下反應(yīng)得到。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備混合球團(tuán)的方法通過采用熔融氧化硅和硫酸鎂反應(yīng)得到的無機(jī)粘結(jié)劑，避免了采用價(jià)格昂貴的有機(jī)瀝青類粘結(jié)劑，有利于降低制備混合球團(tuán)的成本，該無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水混合，并將混合所得的漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合得到混合物料，經(jīng)將此混合物料進(jìn)行成型和固化處理，可得到混合球團(tuán)。整個(gè)工藝簡(jiǎn)單，能耗較低，并且通過上述制備方法得到的混合球團(tuán)的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)600n以上，1000攝氏度熱解后的抗壓強(qiáng)度達(dá)450n以上，具有良好的耐高溫性能。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述熔融氧化硅與所述硫酸鎂的混合質(zhì)量比為1：(1.1～2)。由此，可進(jìn)一步提高無機(jī)粘結(jié)劑的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述無機(jī)粘結(jié)劑與所述膠體二氧化硅和所述水的混合質(zhì)量比為1：(0.2～0.4)：(0.2～0.4)。由此，有利于提高混合球團(tuán)的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述長(zhǎng)焰煤粉與所述石灰石粉的混合質(zhì)量比為0.9：(1.78～1.8)。由此，可進(jìn)一步提高混合球團(tuán)的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述混合漿體與所述長(zhǎng)焰煤粉和所述石灰石粉的總質(zhì)量的質(zhì)量比為(0.2～0.5)：1。由此，可進(jìn)一步提高混合球團(tuán)的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，將所述混合漿體與所述長(zhǎng)焰煤粉和所述石灰石粉混合攪拌15～20分鐘。由此，可進(jìn)一步提高混合球團(tuán)的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述成型處理的壓力為15-18mpa。由此，可進(jìn)一步提高混合球團(tuán)的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述固化處理的時(shí)間為1～2天。由此，可進(jìn)一步提高混合球團(tuán)的品質(zhì)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備混合球團(tuán)的方法。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明，本發(fā)明提出了一種制備混合球團(tuán)的方法，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1，該方法包括：

s100：將無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水混合

該步驟中，將無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水混合，以便得到混合漿體，其中，該無機(jī)粘結(jié)劑為熔融氧化硅和硫酸鎂在1600～1700攝氏度下反應(yīng)得到。具體的，將水和膠體二氧化硅加入到無機(jī)粘結(jié)劑粉末中混合攪拌成均勻的混合漿體，其中，水和膠體二氧化硅的作用是讓無機(jī)粘結(jié)劑成為漿體，從而使得無機(jī)粘結(jié)劑更易于與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合均勻。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用熔融氧化硅有利于提高無機(jī)粘結(jié)劑的粘性，硫酸鎂與熔融狀態(tài)的氧化硅在高溫1600～1700攝氏度下反應(yīng)可生成粘結(jié)性物質(zhì)硅酸鎂，其具有良好的耐高溫性能和硬度，且該無機(jī)粘結(jié)劑原料來源廣泛，價(jià)格低廉，避免了采用價(jià)格昂貴的有機(jī)瀝青粘結(jié)劑，顯著降低了成本，并且采用該無機(jī)粘結(jié)劑制備所得的混合球團(tuán)的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度高達(dá)600n以上，1000攝氏度熱解后球團(tuán)強(qiáng)度高達(dá)450n以上，同時(shí)所得混合球團(tuán)具有良好的耐高溫性能，滿足球團(tuán)進(jìn)入電爐的強(qiáng)度要求。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，熔融氧化硅與硫酸鎂的混合質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，熔融氧化硅與硫酸鎂的混合質(zhì)量比可以為1：(1.1～2)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果熔融氧化硅與硫酸鎂質(zhì)量比過高或者過低，都會(huì)導(dǎo)致粘結(jié)劑反應(yīng)生成的硅酸鎂含量下降，從而影響粘結(jié)效果和球團(tuán)耐高溫性能。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水的混合質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水的混合質(zhì)量比可以為1：(0.2～0.4)：(0.2～0.4)，其中膠體二氧化硅和水的混合質(zhì)量比優(yōu)選1：1。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果膠體二氧化硅與水的比值過高，則該體系二氧化硅含量高、體系粘度較大，易導(dǎo)致與無機(jī)粘結(jié)劑混合不均勻；如果膠體二氧化硅與水的比值過低，則水分含量高，該體系與無機(jī)粘結(jié)劑混合后形成的漿體濃度偏稀，最終影響成型球團(tuán)強(qiáng)度。

s200：將混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉進(jìn)行混合

該步驟中，將混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉進(jìn)行混合，以便得到混合物料。具體的，將長(zhǎng)焰煤粉與石灰石粉的混合物加入到上述混合漿體中，攪拌均勻，得到混合物料。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，長(zhǎng)焰煤粉與石灰石粉的混合質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，長(zhǎng)焰煤粉與石灰石粉的混合質(zhì)量比可以為0.9：(1.78～1.8)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果長(zhǎng)焰煤粉和消石灰粉的質(zhì)量比過低，則混合料中c與ca比值過低，導(dǎo)致混合球團(tuán)進(jìn)入電爐制備電石產(chǎn)量過低；如果長(zhǎng)焰煤粉和消石灰粉的質(zhì)量比過高，則混合料熔點(diǎn)變高，球團(tuán)進(jìn)入電爐制備電石需要更高的溫度環(huán)境，導(dǎo)致能耗增大，成本增加。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的總質(zhì)量的質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的總質(zhì)量的質(zhì)量比可以為(0.2～0.5)：1。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合料質(zhì)量比過高，雖然保證了球團(tuán)強(qiáng)度，但是過高的比值也會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)制備成本升高；如果混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合料質(zhì)量比過低，則會(huì)導(dǎo)致球團(tuán)粘結(jié)性不夠，強(qiáng)度較弱，不能滿足球團(tuán)進(jìn)入電爐的要求。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合攪拌時(shí)間并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，可以將混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合攪拌15～20分鐘。由此，有利于混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合攪拌充分，同時(shí)節(jié)約能耗。

s300：將混合物料進(jìn)行成型和固化處理

該步驟中，將混合物料進(jìn)行成型和固化處理，以便得到混合球團(tuán)。具體的，將上述混合物料放入對(duì)輥壓球機(jī)中進(jìn)行成型，然后將所得的成型物料在空氣中固化，得到混合球團(tuán)。由此，有利于提高所得混合球團(tuán)的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，成型處理的壓力并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，成型處理的壓力可以為15-18mpa。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，成型壓力過低，粉末相互之間接觸不牢固，球團(tuán)強(qiáng)度低；成型壓力過高，球團(tuán)表面易產(chǎn)生裂紋，同時(shí)對(duì)機(jī)器的損耗較大。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，固化處理的時(shí)間并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，固化處理的時(shí)間可以為1～2天。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若固化時(shí)間過短，則所得的混合球團(tuán)的強(qiáng)度降低，無法滿足電爐生產(chǎn)的要求；而若固化的時(shí)間過長(zhǎng)，則降低混合球團(tuán)的生產(chǎn)效率。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備混合球團(tuán)的方法通過采用無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水混合，并將混合所得的漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉混合得到混合物料，經(jīng)將此混合物料進(jìn)行成型和固化處理，可得到混合球團(tuán)。整個(gè)工藝簡(jiǎn)單，能耗較低，且無機(jī)粘結(jié)劑采用的是包括熔融氧化硅和硫酸鎂的無機(jī)粘結(jié)劑，避免了采用價(jià)格昂貴的有機(jī)瀝青類粘結(jié)劑，有利于降低制備混合球團(tuán)的成本，且通過上述制備方法得到的混合球團(tuán)的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)600n以上，1000攝氏度熱解后的抗壓強(qiáng)度達(dá)450n以上，具有良好的耐高溫性能。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例1

把水和膠體二氧化硅加入到無機(jī)粘結(jié)劑粉末中，無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水的混合質(zhì)量比為1：0.2：0.2，其中，該無機(jī)粘結(jié)劑為熔融氧化硅基體材料和硫酸鎂在1600～1700攝氏度下反應(yīng)得到，且兩者的質(zhì)量比為1：1.2；隨后將上述混合物攪拌成均勻的漿體，得到混合漿體；然后將長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的混合物加入上述混合漿體中，其中長(zhǎng)焰煤粉與石灰石粉的混合質(zhì)量比可以為0.9：1.78，混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的總質(zhì)量的質(zhì)量比可以為0.2：1，攪拌15分鐘至混合物料攪拌均勻；接著將上述混合物料放入對(duì)輥壓球機(jī)中，并施加壓力15mpa進(jìn)行成型處理，得到成型球團(tuán)，最后將制備的成型球團(tuán)在空氣中固化24小時(shí)，得到冷態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)680n、1000攝氏度熱解后的抗壓強(qiáng)度達(dá)500n的混合球團(tuán)，該混合球團(tuán)具有良好的耐高溫性能，滿足進(jìn)入電爐的強(qiáng)度要求。

實(shí)施例2

把水和膠體二氧化硅加入到無機(jī)粘結(jié)劑粉末中，無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水的混合質(zhì)量比為1：0.3：0.3，其中，該無機(jī)粘結(jié)劑為熔融氧化硅基體材料和硫酸鎂在1600～1700攝氏度下反應(yīng)得到，且兩者的質(zhì)量比為1：1.5。隨后將上述混合物攪拌成均勻的漿體，得到混合漿體；然后將長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的混合物加入上述混合漿體中，其中長(zhǎng)焰煤粉與石灰石粉的混合質(zhì)量比可以為0.9：1.78，混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的總質(zhì)量的質(zhì)量比可以為0.3：1，攪拌20分鐘至混合物料攪拌均勻；接著將上述混合物料放入對(duì)輥壓球機(jī)中，并施加壓力18mpa進(jìn)行成型處理，得到成型球團(tuán)，最后將制備的成型球團(tuán)在空氣中固化36小時(shí)，得到冷態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)700n、1000攝氏度熱解后的抗壓強(qiáng)度達(dá)560n的混合球團(tuán)，該混合球團(tuán)具有良好的耐高溫性能，滿足進(jìn)入電爐的強(qiáng)度要求。

實(shí)施例3

把水和膠體二氧化硅加入到無機(jī)粘結(jié)劑粉末中，無機(jī)粘結(jié)劑與膠體二氧化硅和水的混合質(zhì)量比為1：0.4：0.4，其中，該無機(jī)粘結(jié)劑為熔融氧化硅基體材料和硫酸鎂在1600～1700攝氏度下反應(yīng)得到，且兩者的質(zhì)量比為1：1.2。隨后將上述混合物攪拌成均勻的漿體，得到混合漿體；然后將長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的混合物加入上述混合漿體中，其中長(zhǎng)焰煤粉與石灰石粉的混合質(zhì)量比可以為0.9：1.8，混合漿體與長(zhǎng)焰煤粉和石灰石粉的總質(zhì)量的質(zhì)量比可以為0.5：1，攪拌18分鐘至混合物料攪拌均勻；接著將上述混合物料放入對(duì)輥壓球機(jī)中，并施加壓力16mpa進(jìn)行成型處理，得到成型球團(tuán)，最后將制備的成型球團(tuán)在空氣中固化48小時(shí)，得到冷態(tài)抗壓強(qiáng)度達(dá)720n、1000攝氏度熱解后的抗壓強(qiáng)度達(dá)510n的混合球團(tuán)，該混合球團(tuán)具有良好的耐高溫性能，滿足進(jìn)入電爐的強(qiáng)度要求。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。