一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑的重量份組成為赤泥30～70份、石灰石30～70份。本發(fā)明專利技術(shù)原料來源廣泛而豐富，價格低廉，著火溫度降溫效果顯著，硫氧化物與氮氧化物減排70%以上，煙塵減排96%以上，對解決城市周邊農(nóng)村生活用煤，改善農(nóng)村與城市環(huán)境質(zhì)量，降低霧霾天氣具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑及制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
煤炭燃燒是我國目前乃至今后相當(dāng)長時間獲取能源的主要方式，大量煤炭的直接燃燒排放的粉塵、二氧化硫、氮氧化物等對生態(tài)環(huán)境，尤其是大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，導(dǎo)致我國大氣環(huán)境污染嚴(yán)重，霧霾天氣頻發(fā)。基于燃煤污染現(xiàn)狀，國家先后出臺了一系列的法律與法規(guī)，并采取了強(qiáng)有力的懲罰措施。盡管這些條例的實(shí)施對燃煤污染程度的加劇起到一定的遏制作用，但距離要達(dá)到的環(huán)保目標(biāo)仍差之甚遠(yuǎn)。事實(shí)上，農(nóng)村家用燃煤對環(huán)境污染不容忽視。據(jù)初步測算，北方農(nóng)村每燃燒1噸高揮發(fā)原煤，將會排放2.5噸以上的二氧化碳(碳排放系數(shù)0.67)、150千克以上的其它染污物(碳氧化率0.85)。2014年民用散燒用煤量為1.6億噸，僅占全國用煤量的3.8％，以二氧化硫排放為例，我國電廠年排放量為200萬噸，民用散燒則高達(dá)320萬噸，是電廠排放總量的1.6倍。此外，民用散燒用煤的煙塵污染、氮氧化物污染、灰渣污染等一系列問題對生態(tài)環(huán)境的破壞更是不可估量。然而，受地域、經(jīng)濟(jì)、文化等因素的影響，解決起來十分困難。要想從根本上解決農(nóng)村及小城鎮(zhèn)的燃煤污染問題，為這些地區(qū)提供優(yōu)質(zhì)、低價、清潔的替代燃料是當(dāng)務(wù)之急。民用焦炭是以燃料煤(動力煤)為主，并輔以少量焦煤、固硫劑、增碳劑、助燃劑等，利用現(xiàn)有焦化廠生產(chǎn)設(shè)備，通過高溫干餾而得的潔凈固體燃料。具有成塊好、強(qiáng)度適中、低揮發(fā)、低排放硫及不易結(jié)渣等優(yōu)點(diǎn)，無需脫硫設(shè)施，尾氣即可滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)；而且易點(diǎn)火、續(xù)火能力強(qiáng)、升溫速度快、燃燒持續(xù)時間長，是各種民用生活爐具理想的燃料。焦炭用作民用燃料，必須解決焦炭著火溫度高、點(diǎn)火困難的問題。目前，冶金焦著火溫度為600℃左右，而煙煤和無煙煤的著火溫度分別為350℃和500℃。因此，必須借助助燃劑的引入，將著火溫度降至400℃左右，以滿足民用爐點(diǎn)火要求。關(guān)于燃煤助燃劑的專利已有很多，如CN90105106.3公開了一種燃煤助燃劑，它含有硼泥、石灰石、鋁礬土、白泥、錳渣、氧化鐵、植物碎屑以及碳酸鈉、硝酸鈉、氯化鈉三種鈉鹽中的至少一種，該助燃劑可明顯改善燃燒狀況，提高爐火溫度；CN97105154.2公開一種適用于多種煤的燃煤助燃劑，由硼泥、電石灰、石灰石、鐵選尾礦渣、二氧化錳、生產(chǎn)重鉻酸鉀的廢渣、生產(chǎn)重鉻酸鈉的廢渣、鋁礬土、氫氧化鈉、碳酸鈉、硝酸鈉、氧化鈉和植物碎屑按一定比例組成，使用時將助燃劑與煤按一定比例混合均勻即可；CN201310417513.8公開了一種節(jié)能高效燃煤助燃劑及其制備方法，其配方由氧化鋅和二氧化錳組成，可提高煤的燃燒活性和點(diǎn)火性能、火焰溫度。這些助燃劑均是針對燃煤開發(fā)的產(chǎn)品，大都采用助氧燃燒的技術(shù)原理，直接加入燃煤，促使煤炭充分燃燒，起到助燃、增能、節(jié)煤的作用。由于民用焦炭需要經(jīng)過高溫干餾的特殊工藝，燃煤助燃劑中的大部分組份會因高溫分解而失效；因此，民用焦炭無法使用現(xiàn)有技術(shù)的燃煤助燃劑。經(jīng)檢索，降低民用焦炭著火溫度的添加劑未見報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種降溫效果好的降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑及其制備方法和應(yīng)用。本專利技術(shù)與現(xiàn)有文獻(xiàn)報道的助燃劑存在顯著區(qū)別，主要表現(xiàn)在：1)降低著火溫度的機(jī)理不同。傳統(tǒng)燃煤助燃劑自身為易燃物，因其著火溫度低，靠自燃引燃煤炭，因此，加入助燃劑后絕對禁止高溫處理，否則將失去助燃效果；本專利技術(shù)助燃源于復(fù)合氧化物的催化作用。首先在高溫干餾還原條件下，依靠助劑的催化氣化作用在焦炭表面與內(nèi)部形成碳缺陷，成為氧化燃燒的起燃點(diǎn)；另外，復(fù)合助劑在高溫還原氣氛下，會形成少量金屬微晶，遇氧氣極易燃燒放熱形成局部高溫點(diǎn)，從而引燃焦炭。2)加入階段不同。傳統(tǒng)燃煤助燃劑多在型煤制備前加入，然后經(jīng)混合、粘結(jié)、冷壓成型；或與散煤混合后直接入爐燃燒。本專利助劑在干餾配煤時加入，經(jīng)混合、搗固、高溫干餾成為民用潔凈焦炭。赤泥是從鋁土礦中提煉氧化鋁后排出的工業(yè)固體廢物，每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生1.0～2.0噸赤泥。中國作為世界第4大氧化鋁生產(chǎn)國，每年排放的赤泥高達(dá)3000多萬噸，對環(huán)境壓力很大。赤泥一般含氧化鐵量大，外觀與赤色泥土相似，因而得名。鋁含量高的鋁土礦一般采用拜爾法煉鋁，所產(chǎn)生的赤泥稱拜爾法赤泥；鋁含量低的鋁土礦用燒結(jié)法或聯(lián)合法煉鋁，所產(chǎn)生的赤泥分別稱為燒結(jié)法赤泥或聯(lián)合法赤泥。各種赤泥的主要化學(xué)成分(wt％)赤泥種類拜耳法赤泥燒結(jié)法赤泥聯(lián)合法赤泥SiO23～2020～2318.0～20.5CaO6～2240～4938～46.8Al2O310～205～85.4～7.5Fe2O330～607～126.1～7.5MgO1.2～1.8Na2O2～102.0～3.02.8～4.0K2O0.2～0.40.5～0.7TiO20.2～102.5～3.36.1～7.7LOI10～156～118～13注：燒失量(Lossonignition，縮寫為LOI)，又稱灼減量，是指在105～110℃烘干的原料在1000～1100℃灼燒后失去的重量百分比，包括原料在加熱過程中所排出的結(jié)晶水、碳酸鹽分解出的CO2、硫酸鹽分解出的SO2以及有機(jī)雜質(zhì)被排除后物量的損失。本專利技術(shù)首次將赤泥與碳酸鈣復(fù)配用于降低民用焦炭的著火溫度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案如下：一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其重量份組成為赤泥30～70份、石灰石30～70份。本專利技術(shù)制備方法，包括如下步驟：⑴將干燥后的赤泥、石灰石原料分別經(jīng)粗破、細(xì)破至粒度≤3mm；⑵分別稱取破碎好的添加劑原料，并將其混合，攪拌均勻；⑶攪拌均勻的混合料經(jīng)干式研磨，使原料粒度≤150目(0.1mm)；然后在260～300℃條件下煅燒1～2小時，冷卻至常溫，即為赤泥復(fù)合添加劑。本專利技術(shù)赤泥復(fù)合添加劑的應(yīng)用，包括如下步驟：按赤泥復(fù)合添加劑：配合煤重量比為0.3～6.0:100，將赤泥復(fù)合添加劑添加到配合煤中，在干餾爐中隔絕空氣加熱至900～1100℃，持續(xù)加熱16～24h，然后將紅熱爐料出爐后經(jīng)熄焦工序降至常溫，再經(jīng)篩分，即得到含有赤泥復(fù)合添加劑的民用焦炭。所述配合煤的質(zhì)量指標(biāo)為：FCd≥50％，Vadf≥25％，Ad≤25％，Std＜1.5％。所述的篩分是降至常溫的爐料篩分為25-80mm粒度。本專利技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)相比，其直接帶來的和必然產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其特征在于降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑的重量份組成為赤泥30～70份、石灰石30～70份。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其特征在于降低民用焦炭著火溫度
的赤泥復(fù)合添加劑的重量份組成為赤泥30～70份、石灰石30～70份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其特征在于所
述的赤泥為拜耳法赤泥、燒結(jié)法赤泥或聯(lián)合法赤泥。
3.如權(quán)利要求2所述的一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其特征在于所
述的拜耳法赤泥的重量百分比化學(xué)成分為SiO23-20，CaO6-22，Al2O310-20，F(xiàn)e2O330-60，
Na2O2-10，TiO20.2-10，LOI10-15。
4.如權(quán)利要求2所述的一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其特征在于所
述燒結(jié)法赤泥的重量百分比化學(xué)成分為SiO220-23，CaO40-49，Al2O35-8，F(xiàn)e2O37-12，Na2O
2.0-3.0，TiO22.5-3.3，MgO1.2-1.8，K2O0.2-0.4，LOI6-11。
5.如權(quán)利要求2所述的一種降低民用焦炭著火溫度的赤泥復(fù)合添加劑，其特征在于所
述聯(lián)合法赤泥的重量百分比化學(xué)成分為SiO218.0-20.5，CaO38-46.8，Al2O35.4-7.5，
Fe2O36.1-7.5，Na2O2.8-4.0，TiO26.1-7.7...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉守軍，杜文廣，張智聰，楊頌，上官炬，
申請(專利權(quán))人：太原理工大學(xué)，太原科瑞康潔凈能源有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山西;14
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