(三明化工有限责任公司,福建 三明365000)
[摘 要]分析了影响腐殖酸盐型煤粘结剂质量的因素。通过试验,对粘结剂配制过程中的加料顺序,温度、pH、钙镁离子量、粘土加量等工艺参数进行了优化。粘结剂配制工艺优化后,型煤冷强度由50 kg/个提高到65 kg/个,热稳定性合格率由85%提高到90%以上,型煤质量明显提高。
[关键词]型煤粘结剂;腐殖酸盐;配制工艺;优化
[中图分类号] TQ 546.1[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2012)
型煤粘结剂对型煤的质量起到至关重要的作用,也占据了型煤加工成本的主要份额,因此,型煤生产厂家必须注重粘结剂的配制工艺,确保粘结剂的质量。本文对我公司通过优化配制工艺试验选择合理的型煤粘结剂配制工艺满足制气需要的情况作一介绍。
1 型煤粘结剂的选择
型煤粘结剂种类很多,大致可分为3类:有机类、无机类和复合类。由于复合型粘结剂的掺料之间可起到互补作用,发挥综合效果,所以型煤生产厂家多选用复合型粘结剂。我公司在上型煤装置时,曾对粘结剂的选择作了充分论证,从原料来源、效果、价格以及造气炉对气化型煤的质量要求等方面初步筛选出腐殖酸、石灰、膨润土、高岭土、粘土、水玻璃、纸浆黑液等原料,经过试验比对效果后,最终选择腐殖酸-粘土复合型粘结剂。
2 腐殖酸盐粘结剂的性质
腐殖酸盐粘结剂是一种水溶性的粘结剂,对煤有很强的亲和力,能很好地润湿粉煤表面,甚至能渗透到煤的微孔结构中,在成型压力下,能粘结煤料,使型煤具有一定的初始强度(生球冷强)。烘干后,水分蒸发,腐殖酸盐能缩成胶体,最后收缩固化,将粉煤粘结牢固,使型煤具有较高的强度。另外,即使加热到900 ℃,腐殖酸中仍有一部分可燃物质残留下来,以焦化成块形成骨架,使型煤具有较好的热稳定性。
腐殖酸盐的亲水性顺序为:铵盐<铝盐<铁盐<钙盐<钠盐。腐殖酸钠亲水性强,粘结能力佳,加入皂化粘土,其耐水性和热稳定性可进一步提高。腐殖酸盐型煤粘结剂可用碱提取腐殖酸类矿物质得到。
用于生产型煤粘结剂的腐殖酸矿物质的指标如下:
配制好的腐殖酸钠溶液粘结剂应达到以下质量指标:有效腐殖酸钠含量≥12%,pH 11.5~13,黏度(25 ℃) 25~60 s(LND-1涂4杯测定,以流出时间表示,下同),外观应为褐色,手触有粘性,无明显碱滑感,用玻棒插试,提起时粘结剂缓缓地沿棒下流,形成1条细线。
3 优化前的配制工艺及存在的问题
3.1 配制工艺
选取符合以上指标的腐殖酸矿粉(以下简称矿粉)或腐殖酸钠干粉(以下简称干粉)作配制的主原料,配制前进行