本发明属于粉焦(煤)的成型技术,更确切地讲,涉及一种用无机物作粘结剂的型焦(煤)及其成型工艺。 国外型焦(煤)成型所用的粘结剂,以煤焦油、沥青者居多。但由于煤焦油沥青产量有限及其有致癌物质,故近年来也开发了改质石油沥青、高分子聚合物、工业废液、无机物可无机-有机物复合粘结剂。
日本公开特许公告:82.135.893公开了日本松下电器工业公司用无机粘结剂的民用型煤,是按70%煤,12%铝水泥,12%CaCO3,6%K2CO3的配方制成,其铝水泥的组成最好是含CaO30~60%,AL2O340~60%,Fe2O32~10%,还可以加入Ca(OH)2,CaCO3,Na2CO3,K2CO3,MgO,ZnO等作为固硫剂。这种型煤粘结剂添加量大,增加灰分,且成分较多,制作复杂,成本较高。
中国专利局86101384A公开了太原化工橡胶研究所的“型煤粘结剂”,是由聚乙烯醇与甲醛缩聚而成,在煤中的添加量为3~7%,这种型煤粘结剂属于有机化合物,价格较贵,且制成的型煤热强度不高,不能满足使用要求,因此一直没有得到应用。
综上所述,目前尚未找到一实用的工业和民用型焦(煤)粘结剂。
本发明的目的在于提供一种资源广泛,价格低廉,易于制造,粘结力强,制出的型焦(煤)冷热强度高、耐水,且灰分较少的粘结剂及其工艺来制作型焦(煤)。
本发明的型焦(煤),是由焦(煤)粉和粘结剂组成,其特征是粘结剂由含AL2O3的矿粉和水玻璃水溶液组成,焦(煤)粉和粘结剂的组成比例:焦(煤)粉∶AL2O3矿粉∶水玻璃水溶液=100∶(12~16)∶(10~15)。
AL2O3矿粉可以用高铝矾土熟料加软质粘土代替,其配比:高铝矾土熟料∶软质粘土=1∶1。
高铝矾土熟料可以是含有AL2O3在80%以上的工业产品,软质粘土可以是含有AL2O3在30%以下的工业产品,水玻璃地模数为3.0以上,最佳值为3.2。
本发明的成型工艺为:
(一)焦(煤)粉碎过筛,粉粒要求在8~0.5毫米之间,
(二)焦(煤)粉中先加入含AL2O3的矿粉(或高铝矾土熟料+软质粘土),
(三)混合均匀后再加入水玻璃水溶液,
(四)搅拌5~10分钟出料,
(五)室温下仃留5~10分钟,
(六)放入成型机加压成型,
(七)室温下仃放6小时固化。
成型工艺也可以改为:先用AL2O3矿粉(或高铝矾土熟料+软质粘土),水玻璃溶液制成粘结剂,然后倒入焦(煤)粉中混合,再按上述(四)~(七)的过程制成型焦(煤)。
本发明具有以下优点:
1.制成的型焦(煤),室温下固化,冷强度高,耐水性好,不论长途运输还是露天存放都不会粉碎;在高温状态下随着温度的提高,强度增加,可以满足使用要求。
2.制成的型焦(煤)室温下固化,不需要烘干可以节省大量能源,无机粘结剂本身不燃烧,不消耗燃料,不增加挥发分和含硫量。
3.粘结剂的主要原料来源丰富,价格便宜,因此,生产出的型焦(煤)成本较低。
4.成型工艺简单,无需加热,操作容易。
实施例:
例1:山西焦粉过筛,取6~2毫米1300份,加入高铝矾土熟料(工业一级品)90份,软质粘土(工业一级品)90份,在混砂机中混合均匀,加入3、2模数的水玻璃水溶液180份,搅拌5分钟,出料,在室温下仃放8分钟,放入成型机加压,室温固化。达到的指标:强度(M40)>75%。
例2:山西焦粉过筛,取8~0.5mm1250份,加入河南铝矾土粉180份,混砂机中搅拌均匀,加入3.2模数水玻璃溶液190份,混合7分钟,出料,室温仃放10分钟,入成型机压制,室温固化。
达到的性能指标:强度(M40)>75%
例3:取高铝矾土熟料(工业特级品)90份,软质粘土(工业一级品)90份,加入3.2模数的水玻璃溶液180份,搅拌5分钟制成粘结剂后,倒入1400份6~2毫米的山西焦粉中混合5分钟、出料,在室温下仃放5分钟,入成型机加压成型,室温固化。
达到的性能指标:强度(M40)>75%。