專利名稱：疏水型煤粘結劑及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種型煤粘結劑及其制備方法。
以紙漿廢液(其主要成份為亞硫酸鹽和木質素磺酸鹽等)為型煤粘結劑的專利DE3136163是將65-85%的非焦煤、5-15%焦煤與3-8%的廢亞硫酸鹽或1-3%的淀粉混合，冷壓成型后干躁至含水5%以下。WD8404534是將無煙煤與木質素磺酸鹽混合，加硫酸或重鉻酸鹽作為助凝劑。實踐表明，以紙漿廢液制成的型煤粘結劑的疏水性很差。
本發明的目的是開發一種疏水型煤粘結劑及其制備方法。
本發明的粘結劑主要由20-50%(重量)的濃縮堿性紙漿廢液與30-60%(重量)的水解皮膠液混合而成，后者可以大大改善型煤的疏水性。根據制備方法的不同，可分為酸性水膠液和堿性水膠液，前者比后者的疏水效果好。在堿性水膠或堿性紙漿廢液或其混合液中加入0.1-2%的無機酸，(如硫酸、磷酸、鹽酸等)能提高其疏水效果。為了改善型煤的熱穩定性及煤的表面性質，在某些反應性較低的年老煤(如無煙煤)中，添加0.5-5%(重量，對粘結劑)的磷酸鹽，如磷酸氫二銨、三聚磷酸鈉、多聚磷酸鈉等。為了進一步提高煤的強度還可添加1-4%(重量，對粘結劑)石膏、水泥或淀粉等。此外，加入石灰有固硫作用。
水解皮膠液的制法可分為酸性水解法和堿性水解法。酸性水解法為以皮革廠、皮鞋廠等的下角料、皮革塊及皮屑為原料，加入5-10倍的水(重量)，用硫酸、鹽酸或磷酸調節水溶液的PH值小于5，在80-100℃下水解1-2小時，過濾后把水溶液濃縮成比重為1.15-1.25的膠液。堿性水解法為將上述原料中加入5-10倍的水(重量)，用堿性紙漿廢液或堿液調節其PH值為8-11，在80-100℃下水解1-2小時，過濾后濃縮至比重為1.1-1.2的膠液。所述紙漿廢液的性質如表1。
型煤的制備方法為將原煤粉碎至3mm以下，煤的重量比為80-90%，粘結劑為10-20%，(其中水含量為60-70)，成型機的壓力為250-500kg/cm2，烘干溫度為100-200℃，烘干時間為1-2小時。以煙煤為原料，型煤的單球冷強度在70kg/個以上，以無煙煤為原料，單球冷強度可達120kg/個。冷強度的測定方法為“煤炭的加工和利用”一書中所介紹的方法。水浸強度在60hr/個以上，一般可恢復到原有的冷強渡。所謂水浸強度是將烘干后的煤球在水中浸泡2小時，再烘干后測定其冷強度。
水解皮膠液及型煤制備方法的實施例如下例1.酸性水解膠液的制備稱取100克的皮屑，用水洗干凈，放入1000毫升的燒杯中，加入水300毫升，用5%的NaOH溶液調其燒杯中的水溶液的PH值為8左右，浸泡2小時后用水洗至中性，再加入水700毫升，用10%的硫酸溶液調其水解液的PH值為2.09，加熱至沸后水解1小時，用200目的鋼絲網或的確良布進行擠壓過濾，將濾液存放入另一只燒杯中，濾液重新返回到1000毫升的燒杯中加入水800毫升，再用10%的硫酸溶液調其水解液的PH值為1.96繼續加熱至沸水解約1.5小時，再進行擠壓過濾，將兩次的濾液合并進行濃縮，最后濃縮液的比重為1.18。其膠液的重量為210克。
例2.堿性水解膠的制備取100克皮革屑，用水清洗干凈，放入燒杯中，加入堿性造紙廢液500毫升，(堿性造紙廢液的PH值為11.5左右)用水調其溶液的PH值為9.7，加熱至沸后水解1.5小時，用200目的鋼絲網進行擠壓過濾，濾液存放入另一燒杯中，濾渣重新加入500毫升的堿性造紙廢液，用水調其溶液的PH值為10.1。再加熱至沸進行水解1.5小時，過濾方式同上，將兩次濾液合并后進行濃縮的比重為1.2，膠液的最后重量為250克。
例3.堿性水解膠的制備稱取皮革屑100克，用水洗干凈，加入水800毫升，用10%NaOH溶液調其水解液的PH值為10.02，加熱至沸水解1小時，過濾，以下步驟同例2，只是水解液PH值調整用10%的NaOH溶液。濃縮水解膠的比重為1.17膠液重為158克。
制備型煤所用原煤的工分與原分如表2和表3所示，其制備過程如例4至例7所示。
例4.稱取原煤粒度為＜3mm的晉城無煙煤100g，加入固硫劑石灰1克，混合均勻后，將堿性水解膠7克，濃縮造紙廢液7克，及1%H3PO4溶液2ml的混合物加入煤中，充分攪拌使煤和粘結劑混合均勻，成型壓力為400公斤/厘米2，烘干溫度為180℃，烘干時間為1小時。這種型煤的抗壓強度為105kg/個，水浸強度為104公斤/個，1.5米落下強度為100%。
例5.稱取煤粒度＜3mm的西梁煙煤70克和古交煙煤30克，加入固硫劑1克，與煤混合均勻，另稱取淀粉0.4克加入到濃縮后的造紙廢液中加熱成糊狀與8克酸性水解膠混合，加入到煤中，充分攪拌均勻，成型壓力為500公斤/厘米2，烘干溫度為170℃，烘干時間為1小時，這種型煤的抗壓強度為70公斤/個，水浸強度為71公斤/個，1.5米落下強度為86%。
例6.煤粒度為＜3mm的西山煙煤100克，加入固硫劑石灰1克，與煤混合均勻，另稱取7克濃縮造紙廢液加入0.8克的淀粉，攪拌均勻后加熱成糊狀，加入堿性水解膠8克，再加入1%HCl溶液4ml，攪拌均勻后與煤混合，成型壓力為500公斤/厘米2，烘干溫度200℃，烘干時間1小時，這種型煤的抗壓強度為86公斤/個，水浸強度為85公斤/個，1.5米落下強度為99%。
例7.稱取濃縮后的造紙廢液7克，加入淀粉0.4克，加熱成糊狀，另稱取堿性水解膠7克及多聚磷酸鈉0.2克，一起加入到糊狀液中，再加入1%HCl溶液2ml，混合均勻后，加入到＜3mm的100克陽泉無煙煤中，充分攪拌均勻，在成型壓力為350公斤/厘米2，烘干溫度為150℃，烘干時間為1.5小時的條件下所得到的型煤，其抗壓強度為90公斤/個，水浸強度為87公斤/個，1.5米落下強度為99.2%。
綜上所述，采用本發明的粘結劑制備出的型煤具有優良的疏水性和冷強度，采用可能污染環境的廢液和廢料為原料，不僅降低了成本，而且達到了變廢為寶，綜合治理的目的。
權利要求
1.一種疏水型煤粘結劑，其特征是它由20%-50%(重量)的濃縮紙漿廢液和30%-60%的水解皮膠液混合而成。
2.如權利要求1所述的粘結劑，其特征是所說的水解皮膠液為堿性皮膠液。
3.如權利要求1所述的粘結劑，其特征是所說的水解皮膠液為酸性皮膠液。
4.如權利要求2所述的粘結劑，其特征是在所述的堿性皮膠液中加入0.1-2%(重量，對粘結劑)的無機酸。
5.如權利要求1所述的粘結劑，其特征是在所說的濃縮紙漿廢液中加入0.1-2%(重量，對粘結劑)的無機酸。
6.如權利要求1所述的粘結劑，其特征在于所說的濃縮紙漿廢液和水解皮膠液的混合液中加入0.1-2%(重量，對粘結劑)的無機酸。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的粘結劑，其特征是添加0.5-5%(重量，對粘結劑)的磷酸鹽磷酸氫二銨、三聚磷酸鈉或多聚磷酸鈉等。
8.如權利要求1、2、3、4、5或6所述的粘結劑，其特征是添加1-2%(重量，對粘結劑)的石膏、淀粉或水泥。
9.如權力要求2所述堿性皮膠液的制法，其特征是在皮革下角料中，加入5-10倍(重量)的水用堿性紙漿廢液或堿液調其PH值為8-11，在80-100℃下水解1-2小時，過濾后濃縮到比重為1.1-1.2的膠液。
10.如權利要求3所述的酸性皮膠液的制法，其特征是在皮革下角料中加入5-10倍(重量)的水，用H2SO4、HCl或磷酸調節水溶液的PH值為小于5，在80-100℃下水解1-2小時，過濾后把水溶液濃縮成比重為1.15-1.25的膠液。
全文摘要
本發明介紹一種疏水型粘結劑及其制備方法，粘結劑由濃縮造紙廢液20—50％，水解皮膠液30％—60％，磷酸鹽0.5—3％等混合液而成，其中水解皮膠由皮革廢料采用酸法或堿法制成，采用該粘結劑制備的型煤冷強度為70kg/個以上，水浸2小時烘干后，仍可恢復其原來的冷強度。
文檔編號C10L5/10GK1036982SQ8810234
公開日1989年11月8日 申請日期1988年4月21日 優先權日1988年4月21日
發明者張春愛, 吳家珊 申請人:中國科學院山西煤炭化學所