一种用于高炉喷吹的改性兰炭粉及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种用于高炉喷吹的改性兰炭粉的制备方法，其特征在于，将污泥经过缺氧炭化得到污泥活性炭，表面包覆一层聚多巴胺后得到改性污泥活性炭，与粗粒径兰炭颗粒加热搅拌混合，得到的改性粗粒径兰炭颗粒与细粒径兰炭颗粒混合均匀，得到用于高炉喷吹的改性兰炭粉；所述粗粒径兰炭颗粒粒径在20-40目之间，所述细粒径兰炭颗粒的粒径在100目以下。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.污泥生物炭的制备：将污泥搅拌均匀防止沉淀，进行缺氧炭化，同时，通入活化气，炭化完成后，取出炭渣，球磨，过筛，得到污泥活性炭；s2.改性污泥活性炭的制备：将步骤s1制得的污泥活性炭加入水中，分散均匀，加入催化剂和多巴胺盐酸盐，加热反应，离心，得到改性污泥活性炭；s3.兰炭粉的多级球磨：将粒径大于3mm的兰炭粉首先进行一次球磨，出料后过20目筛和40目筛，收集20-40目之间的粗粒径兰炭颗粒，筛余料进行二次球磨，出料后过100目筛，收集100目以下细粒径兰炭颗粒，筛余料与下一批粒径大于3mm的兰炭粉混合，重新进行多级球磨处理，将制得的粗粒径兰炭颗粒和细粒径兰炭颗粒分别备用；s4.改性粗粒径兰炭颗粒的制备：将步骤s3制得的粗粒径兰炭颗粒与步骤s2制得的改性污泥活性炭混合，加热搅拌反应，过筛，得到改性粗粒径兰炭颗粒；s5.用于高炉喷吹的改性兰炭粉的制备：将植物秸秆粉碎，干燥，得到的植物秸秆粉与步骤s3得到的细粒径兰炭颗粒与步骤s4制得的改性粗粒径兰炭颗粒混合均匀，制得用于高炉喷吹的改性兰炭粉。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述缺氧炭化温度为300-500℃，时间为3-5h，其中氧气含量小于1wt％；所述活化气包括水蒸气和co2，体积比为1-3:1；所述球磨时间为1-3h，所述过筛的筛网目数为800-1000目。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述催化剂为含1-3wt％co
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的tris-hcl溶液，所述污泥活性炭、催化剂、多巴胺盐酸盐的质量比为100:1-2:35-70；所述加热温度为35-45℃，时间为1-3h。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中球磨处理的球料比为10-15:1；加入1-1.5wt％的硬脂酸；所述一次球磨转速为200-300r/min，时间为1-3h；所述二次球磨转速为300-500r/min，时间为2-4h。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中所述粗粒径兰炭颗粒和改性污泥活性炭的质量比为10:3-5；所述加热温度为50-70℃，时间为1-3h，所述过筛的筛网目数为10-14目。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s5中所述植物秸秆粉：细粒径兰炭颗粒、改性粗粒径兰炭颗粒的质量比为0.5-1：4-7:4-6；所述植物秸秆选自玉米秸秆、小麦秸秆、稻谷秸秆、花生秸秆、棉花秸秆中的至少一种。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：s1.污泥生物炭的制备：将污泥搅拌均匀防止沉淀，进行缺氧炭化，所述缺氧炭化温度为300-500℃，时间为3-5h，其中氧气含量小于1wt％，同时，通入活化气，所述活化气包括水蒸气和co2，体积比为1-3:1，炭化完成后，取出炭渣，球磨1-3h，过800-1000目筛，得到污泥活性炭；
s2.改性污泥活性炭的制备：将100重量份步骤s1制得的污泥活性炭加入水中，分散均匀，加入1-2重量份含1-3wt％co
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的tris-hcl溶液和35-70重量份多巴胺盐酸盐，加热至35-45℃反应1-3h，离心，得到改性污泥活性炭；s3.兰炭粉的多级球磨：将粒径大于3mm的兰炭粉首先进行一次球磨，一次球磨转速为200-300r/min，时间为1-3h，出料后过20目筛和40目筛，收集20-40目之间的粗粒径兰炭颗粒，筛余料进行二次球磨，二次球磨转速为300-500r/min，时间为2-4h，出料后过100目筛，收集100目以下细粒径兰炭颗粒，筛余料与下一批粒径大于3mm的兰炭粉混合，重新进行多级球磨处理；s4.改性粗粒径兰炭颗粒的制备：将10重量份步骤s3制得的粗粒径兰炭颗粒与3-5重量份步骤s2制得的改性污泥活性炭混合，加热至50-70℃，搅拌反应1-3h，过10-14目筛，得到改性粗粒径兰炭颗粒；s5.用于高炉喷吹的改性兰炭粉的制备：将植物秸秆粉碎，干燥，得到的0.5-1重量份植物秸秆粉，与4-7重量份细粒径兰炭颗粒、4-6重量份步骤s4制得的改性粗粒径兰炭颗粒混合均匀，制得用于高炉喷吹的改性兰炭粉。9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的用于高炉喷吹的改性兰炭粉。10.一种如权利要求9所述改性兰炭粉在高炉喷吹中的应用。

技术总结
本发明提出了一种用于高炉喷吹的改性兰炭粉及其制备方法，属于烧结技术领域。将污泥经过缺氧炭化得到污泥活性炭，表面包覆一层聚多巴胺后得到改性污泥活性炭，与粗粒径兰炭颗粒加热搅拌混合，得到的改性粗粒径兰炭颗粒与细粒径兰炭颗粒混合均匀，得到用于高炉喷吹的改性兰炭粉；所述粗粒径兰炭颗粒粒径在20-40目之间，所述细粒径兰炭颗粒的粒径在100目以下。本发明用于高炉喷吹的改性兰炭粉可以完全满足直接燃烧的要求，能大幅降低喷吹前的磨碎的功耗，另一方面，也能提高兰炭粉的着火性能、抗压强度、机械性能，便于制得的改性兰炭粉的燃烧使用和运输储存，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。


技术研发人员：余昭军
受保护的技术使用者：余昭军
技术研发日：2022.11.09
技术公布日：2023/2/3