一种煤矸石基工业环保型煤的制作方法

本发明涉及型煤
技术领域：
，具体涉及一种煤矸石基工业环保型煤。
背景技术：
：煤矸石作为固、液、气三害俱全的“工业废料”，它的长期堆放不仅浪费了资源，占压了大量的土地，而且污染了水源、土壤和周围的空气。为了将煤矸石进行利用，逐步开发出煤矸石代替部分原煤的煤矸石基型煤。型煤燃烧产生的烟气经废热回收后，经移动床脱硫脱硝除汞除尘后，可实现烟气清洁排放。不仅有利于拓展煤矸石综合利用途径，提高煤炭资源的清洁高效利用水平，同时还有利于最大程度减轻煤矸石堆放和燃煤烟尘对环境的不利影响。煤泥是选煤厂生产中排出的副产物，经过滤机脱水后的煤泥呈膏状，含水在20～35％，煤泥的颗粒很细，水分含量高，持水性强，不易干燥，泥粘性较大。作为燃料，煤泥很难在层燃式炉中燃烧。工业型煤技术作为一种经济实用的洁净煤技术，其燃烧具有节约煤炭、减少烟尘及部分有害气体排放的特点。因此工业型煤能够代替块煤广泛应用于电厂发电、工业窑炉、民用窑炉燃烧及小高炉炼铁等众多领域。目前型煤中煤矸石和煤泥的含量较低，质量百分比小于30％，如申请号为202010922927.6的专利公开了一种利用可燃固废制备工业型煤的方法，以煤矸石和煤泥为原料，但加入了50～70％的碎煤，煤矸石和煤泥用量较少，型煤成本高。为了进一步降低型煤的成本，同时还能将更多固废进行利用，需要一种煤矸石基工业环保型煤，以煤矸石和煤泥为主要原料，同时型煤的强度、节煤率高。技术实现要素：针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种煤矸石基工业环保型煤。本发明制备的工业环保型煤既能最大限度的利用废弃物，同时制备出的型煤的强度高、节煤率高。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明的第一方面，提供一种煤矸石基工业环保型煤，包括以下重量百分比的原料：煤矸石15～35％，煤泥20～40％，原煤30～50％，秸秆粉2～4％，聚乙烯醇1～2％，三氧化二铁0.5％。优选的，所述煤矸石、煤泥和原煤的粒径均为60～80目。优选的，所述秸秆粉的粒径为80～120目。本发明的第二方面，提供煤矸石基工业环保型煤的制备方法，包括以下步骤：(1)将煤矸石、煤泥和原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入秸秆粉、聚乙烯醇和三氧化二铁搅拌混合，最后加入热水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，然后挤压成型，得到椭圆煤球，干燥获得型煤产品。优选的，所述热水的温度≥90℃，热水的用量占煤矸石基工业环保型煤总质量的百分比≤15％。优选的，所述成型机的压力为24～28mpa。更为优选的，所述成型机的压力为24mpa。优选的，所述干燥的温度为120～150℃，干燥时间为4.5～6h。本发明的有益效果：(1)本发明采用的原料来源广泛而丰富，价格低廉，适合大规模在型煤中推广应用。煤矸石、煤泥的用量提高进一步降低了型煤的成本。(2)本发明通过秸秆粉、聚乙烯醇和三氧化二铁的协同使用，既能提高型煤的冷压强度又能提高型煤的节煤率。附图说明图1：采用不同粒径的原料制备得到型煤的冷压强度。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
技术领域：
的普通技术人员通常理解的相同含义。正如
背景技术：
部分介绍的，煤矸石基型煤中煤矸石和煤泥的用量一般小于30％。基于此，本发明的目的是提供一种煤矸石基工业环保型煤。本发明制备的工业环保型煤既能最大限度的利用废弃物，同时制备出的型煤的冷压强度、节煤率高。本发明通过试验1，对煤矸石和煤泥粒径、成型压力等多种因素进行考察，得出粒径与成型压力对型煤的冷压强度的影响。试验1将8组以下质量的原料：2.5kg煤矸石，3.0kg煤泥，4.0kg原煤，按照图1中的粒径进行粉碎，每组中分别加入2.kg红薯渣，15gnaoh混合搅拌，再加入1kg温度为90℃的热水混捏，将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，然后20mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球；最后煤球在120℃烘干，获得产品型煤。按照mt/t748-2007《工业型煤冷压强度测定方法》对8组不同粒径原料制备得到的型煤进行冷压强度的测试，所得结果见图1。由图1可知，当煤矸石、煤泥和原煤破碎至粒径为60～80目时，制备得到的型煤其冷压强度最大。将25kg煤矸石，30kg煤泥，40kg原煤破碎至60～80目，加入3kg秸秆粉，1.5kg聚乙烯醇和500g三氧化二铁混合搅拌，再加入10kg沸水混捏，将混捏均匀形成的型煤原料分成7份，加入成型机内，然后按照表1中的压力挤压成型，得到椭圆煤球。按照mt/t748-2007《工业型煤冷压强度测定方法》对7组利用不同成型压力制备的型煤进行冷压强度的测试，所得结果见表1。成型压力mpa冷压强度n/球20623226662471126688287043055732561355433851240499由表1可知，当成型压力为24mpa时，型煤的冷压强度最高。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。说明：本发明所用煤矸石、煤泥和原煤的成分见表2和表3。表2空干基(w％)表3元素分析数据表(干基w％)名称nchsoad原煤1.0361.963.902.530.8929.70煤泥0.7142.753.000.877.6645.01煤矸石0.4325.972.390.817.8262.59实施例1(1)将25kg煤矸石、30kg煤泥和40kg原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入3kg80～120目秸秆粉、1.5kg聚乙烯醇和0.5kg三氧化二铁搅拌混合，最后加入10kg沸水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，24mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，120℃下干燥，干燥时间为6h；获得型煤产品。实施例2(1)将15kg煤矸石、40kg煤泥和30kg原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入2kg80～120目秸秆粉、1kg聚乙烯醇和0.5kg三氧化二铁搅拌混合，最后加入95℃8kg热水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，26mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，130℃下干燥，干燥时间为5.5h；获得型煤产品。实施例3(1)将35kg煤矸石、20kg煤泥和50kg原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入4kg80～120目秸秆粉、2kg聚乙烯醇和0.5kg三氧化二铁搅拌混合，最后加入15kg沸水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，28mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，150℃下干燥，干燥时间为4.5h；获得型煤产品。对比例1(1)将25kg煤矸石、30kg煤泥和40kg原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入3kg80～120目秸秆粉、1.5kg聚乙烯醇搅拌混合，最后加入10kg沸水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，24mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，120℃下干燥，干燥时间为6h；获得型煤产品。对比例2(1)将25kg煤矸石、30kg煤泥和40kg原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入3kg80～120目秸秆粉和0.5kg三氧化二铁搅拌混合，最后加入10kg沸水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，24mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，120℃下干燥，干燥时间为6h；获得型煤产品。对比例3(1)将25kg煤矸石、30kg煤泥和40kg原煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入1.5kg聚乙烯醇和0.5kg三氧化二铁搅拌混合，最后加入10kg沸水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，24mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，120℃下干燥，干燥时间为6h；获得型煤产品。对比例4(1)将10kg宁夏煤矸石、20kg煤泥和67.9kg烟煤破碎至粒径为60～80目，并搅拌混合，然后加入2kg红薯渣；100gnaoh搅拌混合，最后加入9.5kg90℃的热水混捏；(2)将混捏均匀形成的型煤原料，加入成型机内，24mpa压力下挤压成型，得到椭圆煤球，120℃下干燥，干燥时间为6h；获得型煤产品。试验例检测实施例1～3和对比例1～4制备的型煤的冷压强度，所得结果见表4。按照实施例1～3和对比例1～4的方法分别制备200kg型煤，分批送入同一锅炉中进行燃烧(并监控锅炉运行状况)与原煤进行对比，并计算节煤率，所得结果见表4。注：实施例1～3和对比例1～4制备的型煤分批送入同一锅炉中进行燃烧为：该锅炉每天使用同一实施例或对比例的型煤，或原煤。节煤率＝(原煤用量-实施例1～3或对比例1～4型煤用量)/原煤用量*100％表4每天监测锅炉的运行情况，经过8天的监测，锅炉运行状况正常。说明实施例1～3和对比例1～4制备的型煤能够在锅炉中正常燃烧，不会增加锅炉的负担。由表4可知，实施例1～3制备的型煤其冷压强度高，平均节煤率可达8％以上。不论从冷压强度高还是节煤率均优于对比例1～4。而本发明所用原料成本低，原料易得，适合大规模在型煤中推广应用。以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。当前第1页12