用碱法纸浆黑液生产型煤粒结剂

摘要

采用原始浓度的碱法纸浆黑液通过加入风化煤进行改性反应，得改性黑液作为型煤粘结剂，原料价廉易得，工艺简单，能耗低，无废副产品。粘结剂成本低，性能优，可适用于无烟煤和烟煤成型。为型煤生产出粘结剂的同时，又为许多纸厂纸浆黑液难于处理而严重污染环境的难题找到现实而有效的方法，具有显著的环境效益和经济效益。

说明书

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本发明涉及型煤粘结剂及其生产工艺。

WO87/00854中采用碱液溶解经过氧化剂处理后的碳素物得到腐植酸或腐植酸盐作为型煤粘结剂。用该方法生产型煤粘结剂，需用价格高昂的氧化剂和碱，工序长，能耗高，粘结剂成本高。

本发明旨在寻求一种生产型煤粘结剂新工艺，它原料价廉易得，生产工艺简单，能耗低，粘结剂性能优。

本发明采用原始浓度碱法纸浆黑液为主要原料，其主要成分是木质素和碱。向其中加入腐植酸含量较高的风化煤粉与之进行液固相反应，用风化煤中的腐植酸中和黑液中的碱。不仅去除了黑液中对粘结剂性能有害的碱，还使风化煤中不溶于水的腐植酸转化为可溶性的腐植酸钠面进入溶液，此溶液即为以木质素和腐植酸钠为主要成分的改性黑液，也就是型煤粘结剂产品。

本发明生产技术方案之一见图1。此方案采用间歇生产方式，适合小规模生产。黑液加入反应釜（1）在搅拌条件下加入经粉碎机（2）磨细后的风化煤粉，用饱和蒸汽通过夹套加热，逐渐升温至95℃，保温反应1.5～2.5小时。仃止加热和搅拌，静置沉降半小时后，放出上部清液即为改性黑液产品。下部未反应完的风化煤粉渣不必放出，再加入黑液并补加风化煤粉即可进行第二批生产。

本发明生产技术方案之二见图2。此方案采用连续化生产方式，适合大规模生产。黑液以一定流量经流量计（1）连续送入反应釜（3）。风化煤经粉碎机（2）磨细后以一定配比量连续加入反应釜（3）。在釜（3）的搅拌器作用下，煤粉悬浮在黑液中进行反应。悬浮液以溢流方式连续流入反应釜（4）和反应釜（5），在其中继续进行并完成反应。反应釜（4）和（5）同样装有搅拌器，三个釜均用饱和蒸汽通过间壁供热，都保持恒定的适宜反应温度。由反应釜（5）溢流出的悬浮液流入沉降槽（6）。沉降槽下部分离出来的稠液返回加入反应釜（4），上部溢流出的清液即为改性黑液产品。

本发明之改性黑液产品作为型煤粘结剂适用于无烟煤和烟煤成型。在加入量14%～16%，成型压力350公斤/厘米²条件下成型并烘干后的煤球抗压强度可达到50公斤/个。煤球烘干过程无恶臭，防潮性能和燃烧性能好。

本发明所采用原料价廉易得。黑液是许多造纸厂难于处理而又严重污染环境的废物;含腐植酸较高的风化煤、褐煤、泥炭等资源丰富，易于开采。

本发明生产工艺简单，能耗低，对原料利用充分，无废副产品，符合理想的无废生产技术要求。

本发明不仅为型煤生产出了优质价廉的粘结剂，还为许多造纸厂黑液难于处理而严重污染环境的难题找到了有效的确决办法，具有显著的环境效益和经济效益。

本发明之反应釜采用带双层桨式搅拌器的夹套式碳钢反应釜，饱和蒸汽加热。黑液波美度为6.5～9.0。风化煤腐植酸含量40～55%经粉碎机磨细至＜20目。液固重量比为（6～8）：1.采用间歇生产方式反应温度为95℃;采用连续式生产方式的三釜操作温度分别稳定在70～95℃。

本发明所得改性黑液产品（即型煤粘结剂）为：

比重：1.065～1.080

PH值：6.0～7.5

固形物（g/l）：170～185

无机物（g/l）：40～50

有机物（g/l）：125～135

木质素及腐植酸钠含量（g/l）：90～110

下面结合附图对本发明作进一步说明：

附图1为本发明间歇式生产工艺流程示意图。

附图2为本发明连续化生产工艺流程示意图。

实施例1：间歇生产方式。采用有效容积100升的碳钢夹套式反应釜，带双层桨式搅拌器，转速80转/分。加入7.0波美黑液100升，在搅拌条件下加入风化煤粉14公斤，通过蒸汽加热逐渐升温，约1小时达到95℃，保温反应2小时。仃止搅拌和加热，静置沉降1小时，抽出上部清液约70升，即为改性黑液产品。下部的糊状渣中腐植酸含量仍然较高，可留在釜中作为下批生产的部分风化煤粉原料。

实施例2：连续化生产方式。采用三个有效容积各为100升的碳钢夹套釜串联。各釜均带有转速80转/分的双层浆式搅拌器。黑液流量40升/小时，风化煤粉加量8公斤/小时。三釜操作温度分别为70℃、85℃、95℃。产品流量45升/小时。