第20卷第3期Vol.20No.31997年7月煤炭转化COALCONVERSIONJul.1997型煤粘结剂概述王燕芳1)高晋生2)吴春来3)摘要型煤粘结剂是成型技术的核心部分,对型煤质量、生产成本等起着举足轻重的作用。多年来通过深入研究,多种型谋粘结剂被开发,有利地促进了成型技术的发展。概述了国内外型煤粘结剂开发利用现状。关键词型煤,粘结剂,开发利用,现状中图分类号TQ04.1,TQ53,TQ54O引言型煤的研究和发展已有百余年历史,世界各主要产煤国家为充分利用煤炭资源,都根据自己国情开发了不同用途的型煤及成型技术。目前各国使用的型煤生产工艺近40种,概括起来主要分为冷压成型和‘热压成型两大类,冷压成型工艺又分为有粘结剂成型和无粘结剂成型两种。采用粘结剂将粉状燃料加工成型煤,由于可在低压(15MPa一50MPa)、低温或常温下成型,因而是目前广泛采用的煤炭成型方法。早期粘结剂仅起粘结作用,近年来开发的许多型煤粘结剂或添加剂,可使型煤具有原粉煤所没有的特性,如改善煤的灰熔点、热稳定性、活性等煤质参数,使型煤达到清洁高效的利用。型煤技术能否广泛应用的关键是理想粘结剂的选择。理想粘结剂应具有的特性是:粘结性好或添加量少;能在煤粒表面均匀分布,能很好地润湿煤粒表面;_少增加或不增加型煤灰分;除使型煤具有足够的冷热强度、热稳定性外,还能改变煤质,如使垫煤具有催化、脱硫等作用;还要求粘结剂制备和加人方式简单;无二次污染、来源广、价廉;具有防水、防潮性,以利于型煤远途运输。已发表的型煤粘结剂专利有数百种,有人根据粘结剂的使用状况将国内近年开发的粘结剂分成15个系列,若按粘结剂的化学状态可将粘结剂分为有机、无机和复合粘结剂三大类。1)高级工程师、博士生;2)教授、博士生导师,煤炭科学研究总院北京煤化所,100013北京,3)教授、博士生导师,华东理工大学能源化工系,200237上海收稿日期:1997一03一10煤炭转化1997年1有机粘结剂有机粘结剂可分为疏水型粘结剂和亲水型粘结剂。其中疏水型粘结剂又可分为焦油沥青类和高分子聚合物。1.1疏水型粘结剂1.1.1焦油沥青类主要有煤焦油沥青、石油沥青、石油残渣、煤焦油、焦油渣等。用这类粘结剂制成的型煤防水性强,在常温下具有很高的机械强度。川由于含有一定量的不具有粘结性的轻质馏分,当受热时,赖以维持煤粒间相互粘结的粘结剂软化了,在稍有重力的情况下煤球破碎解体川,因此用其制成的型煤用于高炉、煤气发生炉、冲天炉之前,必须进行氧化处理,使其中复杂的沥青质高分子进行氧化、缩聚反应形成类焦物质。煤焦油沥青一直是烟煤型煤生产中最广泛使用的一种粘结剂,由于其生烟多,对环境有污染以及来源的限制,70年代以来逐渐被生烟少的石油类粘结剂所取代。几种沥青粘结剂的化学和物理性质见表1.川表1几种粘结剂的化学和物理性质粘结剂试验数据—煤焦油沥青高真空石油沥青特制石油沥青0832.2517已
匕l土9软化点/C101.0针人度/1/10mm25〔‘/h4OC/h相对密度/25C/25C苯不溶物/重量/%Conradson残碳值/重量/%11131.040.4C/H原子比1.5891.582O10590.227.70.84一般认为石油沥青成焦组分比焦油沥青少(conradson残碳值较低),故制成的型煤热稳定性较差,但表1的数据表明,特制石油沥青基本可解决此问题。近年来,为减少沥青类物质用量川以及简化成型制备技术,发明了把沥青物质制成乳化表2乳化煤焦油配方液的技术,乳化煤焦油配方见表2.HU专利田介绍,用有机酸制成的沥青乳液可在室温下喷人煤粒中,减化了沥青加热工艺。1.1.2高分子聚合物原料亚硫酸钙废液(含固体物质约50%)煤焦油水配比/%2060这类粘结剂包括聚乙烯(醇)、聚苯乙烯、酚醛树脂、合成树脂、聚氨酷、树脂乳胶等。由于这第3期王燕芳等型煤粘结剂概述类粘结剂成本高,成焦组分少,型煤热稳定性差,因而基本上是作为辅助粘结剂用来提高型煤机械强度或改善型煤防水性。国内资料困用PvA0.1%与淀粉、石膏复合时,型煤冷强度提高ZooN/球一300N/球,但热强度很差。国外川用丁二烯、苯乙烯、PVA制成分子量为4000,pH为9的共聚物乳液,在150‘C成型,制成型煤抗压强度为300N/cm“,密度为1.159/cm3一1.449/em3.1.2亲水型粘结荆主要有淀粉、腐植酸、木质素磺酸盐、工业废液如动物血浆、纸浆废液、制糖、制革、酿酒等废液、...
