新型环保节能型煤及其制备方法

摘要

本发明公开了一种新型环保节能型煤，包含无烟煤、石灰石和页岩。各组分的重量份优选为无烟煤2.6-8.5、石灰石1-4、页岩0.8-4.5。组分优选为无烟煤、石灰石和页岩。制备方法包括如下步骤：（1）将所述原料按照所述比例混合均匀；（2）然后送入高压磨机中混合研磨至400-500目；（3）再送入活化器中活化3-5小时，并加入少量水分使物料润湿；（4）在氧化罐中通空气氧化24-48小时；（5）在搅拌器中搅拌塑化成团；（6）然后将团料送入成型机中成型。

权利要求

1.一种新型环保节能型煤，其特征是：

制备原料包含无烟煤、石灰石和页岩，重量份为无烟煤2.6-8.5、石灰石1-4、页岩

0.8-4.5；

制备方法包括如下步骤：（1）将所述原料按照所述比例混合均匀；（2）然后送入高压磨机中混合研磨至400-500目；（3）再送入活化器中机械活化3-5小时，并加入少量水分使物料润湿；（4）在氧化罐中通空气氧化24-48小时；（5）在搅拌器中搅拌塑化成团；（6）然后将团料送入成型机中成型。

2.根据权利要求1所述的新型环保节能型煤，其特征是包含重量份为4-8.5的无烟煤、

3-4的石灰石和0.8-3的页岩。

3.根据权利要求1所述的新型环保节能型煤，其特征是包含重量份为2.6-4的无烟煤、

1-3的石灰石和3-4.5的页岩。

4.根据权利要求1所述的新型环保节能型煤，其组分和重量份为无烟煤5.8-6.5、石灰石1.3-1.8、页岩1-1.5和粘土1.2-1.5。

5.根据权利要求1所述的新型环保节能型煤，其组分和重量份为无烟煤6-7、石灰石

1-1.5、煤矸石2-2.5和粘土0.8-1.2。

6.根据权利要求1所述的新型环保节能型煤，其组分和重量份为无烟煤7.5-8.5、石灰石1-1.5、页岩0.8-1.3和腐植酸钠0.3-0.5。

说明书

新型环保节能型煤及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种型煤，尤其涉及一种能节约煤炭和成本的新型环保节能型煤；还涉及一种该新型环保节能型煤的制备方法。

背景技术

[0002] 目前，煤炭还是我国主要的民用能源。但是，煤炭资源越来越少，而且煤炭燃烧过程中会产生大量的有害气体，污染环境。人们为了提高煤炭的燃烧效率、减少有害气体的排放，常利用在煤炭中直接加入一些化学催化剂、助燃剂或固硫剂等方法。例如在煤炭中加入高锰酸钾、硝酸盐、氯化物（食盐）、铁、锰氧化物以及碱金属盐等化学物品，以其催化氧化性能作助燃剂来提高煤炭的燃烧效率及其发热量，但其缺点在于：煤炭是一种结构十分复杂的大分子碳氢化合物，在不作任何处理的情况下直接简单地加入催化剂，催化效果不明显；高锰酸钾是国家严管的易制毒物品和一级危险品，使用不方便；硝酸盐和氯化物在其燃烧过程中产生的氮氧化物和氯离子会造成空气二次污染，对环保不利；使用催化氧化剂等化学助剂都会增加成本，未减少煤炭的使用量，并且在其使用过程中均有一定的危险，使用不安全。为了减少煤炭燃烧过程中二氧化硫的排放，现在常用的办法是在煤中直接加入生石灰作固硫剂，但这样只能吸收50%左右的二氧化硫气体，而生石灰又是一种由煤炭烧制而成的耗能产品，不但没有起到节能的作用，反而还增加了燃煤成本。另外，目前市面上生产的洁净型煤，都是以腐植酸钠或羧甲基纤维素、聚乙烯醇等有机化合物作粘结剂，传统生产方法是以粘土作粘结剂，都存在缺点：任何化学粘结剂均会增加成本；大量使用粘土既损坏了植被，造成水土流失，在其燃烧中由于酸性粘土吸收煤炭大量的热源，又严重阻碍了煤炭的燃烧效率，而且其灰渣成为一种固体污染源，造成环境的二次污染。如何生产出一种既环保又节能的型煤，是人们迫切需要解决的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种既环保又节能的型煤。

[0004] 本发明的另一个目的是提供一种制备上述型煤的方法。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的新型环保节能型煤组分包含无烟煤、石灰石和页岩。

[0006] 所述新型环保节能型煤各组分的重量份优选为无烟煤2.6-8.5、石灰石1-4、页岩0.8-4.5。

[0007] 在所述型煤的上述基本组分基础上还可以添加其他粘结剂、助燃剂、固硫剂等如煤矸石、粘土、腐植酸等。

[0008] 所述新型环保节能型煤的制备方法可以采用传统的型煤制备方法即粉碎、搅拌、成型即可。可以制成各种常用形状的型煤，如蜂窝煤、棒煤等。

[0009] 本发明提供的制备方法包括如下步骤：（1）将所述原料按照所述比例混合均匀；（2）然后送入高压磨机中混合研磨至400-500目；（3）再送入活化器中活化3-5小时，并加入少量水分使物料润湿；（4）在氧化罐中通空气氧化24-48小时；（5）在搅拌器中搅拌塑化成团；（6）然后将团料送入成型机中成型。采用本发明的方法，所述组分物料通过高压混磨和机械活化后，其混合物的比表面积成几何倍率增大，能使煤分子与其他混合物分子间紧密结合，相互渗入，加快混合物分子间的强烈碰撞，催化因子从煤分子侧链弱键处进入其分子内部，增强煤分子和其他混合物分子的共同活性，促进煤分子的不断氧化和二氧化碳的还原，将其固定碳转化为可燃气体进行二次燃烧，能提高燃烧效率、达到节能目的，比传统的型煤制备方法更有利于实现本发明的目的。本发明的方法可以克服传统的在煤炭中加入制备好的添加剂所不能使煤分子与其他混合物分子间紧密结合、制备成本高的缺点。

[0010] 本发明的型煤中，石灰石在和煤混合燃烧后产生二氧化碳和氧化钙，二氧化碳被煤分子中的碳原子捕获吸附后，重新还原成一氧化碳，一氧化碳再经高温活性氧氧化后进行二次燃烧反应，起到以石替煤的作用，从而达到减少煤炭使用量、提高热效率的节能目的；氧化钙能吸附煤燃烧中的二氧化硫，起到固硫剂作用，控制了煤中二氧化硫对大气的污染。既节能又环保。

[0011] 页岩是一种天然的多元素复合催化助燃剂，页岩中的钾、钠、钙、镁等碱金属和碱土金属盐以及羰基铁铝氧化物及其尖晶石类成分的协同催化作用，降低了煤炭的活化能及其着火温度，提高了煤分子活性，加速了煤的热解，增加了挥发分产物及其活性氧浓度，使大部分固定碳转化为可燃气体，并促进其二次循环燃烧；页岩还含有一定的碳、氢、氧化合物，其可燃挥发分高达18-25%以上，因此，以页岩作原料既能催化又能燃烧，既是催化剂又可替煤；页岩经磨细塑化后，具有良好的可塑性、吸附性和离子交换性能，不但能替代粘土作型煤的粘结填充剂，而且由于其在燃烧过程中的凝硬作用，使其中的硅、铝、钙、铁等元素化合成硅铝酸盐（水泥）结构，其灰渣不但无粉尘飞扬，而且是生产水泥的优良原料被利用、不生成固体污染物。既节能又环保。

[0012] 本发明的型煤，以石替煤、以石代土、以石替代化学催化剂，不需要添加粘土和化学助剂，减少了煤炭的使用量，既节省了能源又减少了环境污染，既节能又环保，还降低了成本，并为水泥行业提供了优良的生产原料，同时为水泥生产节省了大量能源，其经济效益和社会效益显著。与传统的蜂窝型煤相比，减少了35-50%的原煤用量，降低了能源消耗；提高了30-40%的原煤发热量和燃烧效率；挥发分由无烟煤的5-8%增加到41-50%以上，超过了天然气煤的挥发分含量；火焰传播时间是同等无烟煤的6-8倍；降低了燃烧过程中90%以上的二氧化硫排放率，抑制了氮氧化物的生成，由于二氧化碳被反复还原、循环燃烧可减少65%以上的二氧化碳总排放量。

[0013] 作为适合于蒸汽锅炉和工业窑炉使用的型煤，其组分和重量份优选为4-8.5的无烟煤、3-4的石灰石和0.8-3的页岩。该配方的型煤是猛火型，燃烧速度快、火焰传播时间长，燃烧温度高达1300~1800℃以上。

[0014] 作为适合于间断式（封火式）燃烧的家庭生活煤炉使用的型煤，其组分和重量份优选为2.6-4的无烟煤、1-3的石灰石和3-4.5的页岩。该配方的型煤是熬火型，燃烧温度1000℃以下，燃烧时间长。

[0015] 所述新型环保节能型煤还可以添加粘土，其组分和重量份优选为无烟煤5.8-6.5、石灰石1.3-1.8、页岩1-1.5和粘土1.2-1.5。

[0016] 所述新型环保节能型煤也可以添加煤矸石，或者以煤矸石代替一般页岩，其组分和重量份优选为无烟煤6-7、石灰石1-1.5、煤矸石2-2.5和粘土0.8-1.2。

[0017] 所述新型环保节能型煤也可以添加腐植酸钠，其组分和重量份优选为无烟煤7.5-8.5、石灰石1-1.5、页岩0.8-1.3和腐植酸钠0.3-0.5。

[0018] 在所述型煤的基本组分即无烟煤、石灰石和页岩的基础上还可以添加其他粘结剂、助燃剂、固硫剂等，都能减少煤炭的使用量、都能节能环保，能实现本发明的目的。以上列举了几组配方，但不仅限于此。

具体实施方式

[0019] 下面对本发明作详细描述：

[0020] 实施例一

[0021] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤8.5、石灰石1和页岩4.5。

[0022] 其制备方法包括如下步骤：（1）将所述原料按照所述比例混合均匀；（2）然后送入高压磨机中混合研磨至400-500目；（3）再送入活化器中活化3-5小时，并加入少量水分使物料润湿；（4）在氧化罐中通空气氧化24-48小时；（5）在搅拌器中搅拌塑化成团；（6）然后将团料送入成型机中成型。

[0023] 实施例二

[0024] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤2.6、石灰石4和页岩0.8。

[0025] 其制备方法同上。

[0026] 实施例三

[0027] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤4、石灰石2.2和页岩3.8。

[0028] 其制备方法同上。

[0029] 实施例四

[0030] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤4、石灰石3和页岩3。

[0031] 其制备方法同上。

[0032] 实施例五

[0033] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤8、石灰石4和页岩0.8。

[0034] 其制备方法同上。

[0035] 实施例六

[0036] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤2.6、石灰石3和页岩3。

[0037] 其制备方法同上。

[0038] 实施例七

[0039] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤4、石灰石1和页岩4.5。

[0040] 其制备方法同上。

[0041] 实施例八

[0042] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤5.8、石灰石1.3、页岩1和粘土1.5。

[0043] 其制备方法同上。

[0044] 实施例九

[0045] 本发明的型煤组分及其重量份为：无烟煤6.5、石灰石1.8、页岩1.5和粘土1.2。

[0046] 其制备方法同上。