褐煤无粘结剂成型.pdf

褐 {煤 {无 {粘 l结 {剂 {成 {型 云南省煤炭化工厂 尹公善 型煤在一些国家出现 , 不仅为解决冶金和化工原料的需要 , 亦因褐煤资 源 十 分 浩 聚 。 据不完全统计 , 至今发现的褐煤的世界储量达3 6 2 5。亿吨 , 其 中 有2 1 0 0 0亿 吨属可 采 。 当前世界的褐煤开采量达每年10 亿吨 , 1 9 8 5年予计可达 12 亿吨 。 褐煤生产中 , 以东 德居第一位 , 1 9 7 9年生产了 6 0 0 0多万吨褐煤型煤 。 我国褐煤储量相当丰富 , 据估计 , 储量可达1 3 0 0多亿吨 。 分布较广 , 在云南 、 广西 、 吉林 、 山西 、 内蒙和辽宁等省区都赋含着第兰纪褐煤 。 褐煤 由于变质程度浅 , 含水份高 (一般为40 一65 % ) , 热值低 (一般为1 5 0 0一 3 5 0 0 卡 /克 ) , 松碎和不易储存 , 故不适于直接加工 。 褐煤成型的 目的就是把小块 的 、 块 度 不均匀的 、 易碎的 、 不能成焦的 “劣质煤 ” 变为大块的 、 块度均匀的 、 高强度的高品位 的燃料或工业用原料 , 乃是一个化无用为有用的 、 有大用的工艺过程 , 许多国家一直都 在积极进行研究和发展 。 所以 , 许多的煤化学工业的学者都认为 : 今后煤化学工业将向 着成型焦工业和煤的液化工业组成的联合企业形式发展 。 褐煤型煤作为化工原料和燃料 , 如果不追溯古代人们的 “ 煤砖 ” , 而以 1 9 52 年东德 发展起来的一段法炼焦作起点的话 , 它也 已有近五十年的历史 。 已大规模生产型煤的计 有 : 东德 、 西德 、 波兰和印度 , 接近工业化的有美国和 日本 , 在苏联 、 比利时 、 澳大利 亚 、 南斯拉夫和加拿大等国也有不同规模的试生产厂 。 以褐煤型煤为基础而进行综合经 营多种产品的联合企业 , 首推东德的 “ 黑水泵 ” 联合企业和印度的 “奈维 利 ” 联 合 企 业 。 前者建成历时15 年 , 占地 7 平方公里 , 每年消耗 3 7 0 0多万吨褐煤 , 生产1 1 0 0多万吨 型煤 , 供给炼焦和气化 。 后者每年开采褐煤六百多万吨 , 生产30 0多万吨型煤 , 用于炼焦 和气化 。 褐煤成型工艺计有 : 添加粘结剂成型法和无粘结剂成型法等两种 。 添加粘结剂成型工艺中 , 作为粘结剂的有 : 煤焦油的高沸点馏份或沥青 、 腐植酸钠 水溶液 、 亚硫酸钠纸浆经石灰中和后的浓缩物和烟煤 。 且大部份 都 是 先 将 褐 煤 予 处 理 — 破碎和干馏成半焦后 , 再添加粘结剂 , 在不太高的压强下成型 。 无粘结剂成型 , 乃是将褐煤破碎 、 干燥后 , 不添加粘结剂便直接在高压下成型 。 故 该工艺简便 , 型煤成本降低 , 投资较少 。 1 9 5 2年在东德的劳合哈马厂出现后 , 便引起了 世界上普遍的关注 , 对其进行了大量的研究工作 。 尤其是为储有年轻褐煤的 国 家 所 采 用 。 研究者 曾提出过一些假说 , 希望能从理论上来解释褐煤直接成型时的各种现象 , 人 为地提高型煤的强度和物化性能 。 先后提出假说的有 : 沥青质说 、 腐殖酸说 、 毛细管现 象说 、 胶体说和氢键说等 。 但这些假说还不能圆满地解释成型时的各种现象 。 无粘结剂成型之所以受到人们的重视 , 这是 由它突出的优点所决定的 。 其优点是 : ( 1 )型煤的外形和重量均匀 ; ( 2 )根据不同的加工方法 , 型媒外形和大小可以调整和选用 , (3) 生产过程可以实现连续花 , 工艺简便 ; ( 4 )基建投资较之其它要低 , 操作费用也较少 。 褐煤无粘结剂成型工艺 , 作为褐煤加工和利用的芋段之一 , 对于我国能源结构 、 化 学和炼焦工业的发展 , 有着颇重要的意义 。 一 、 试验原料和方法 试验用煤系取 自云南省煤炭化工厂制取褐煤蜡后的残余煤 。 该厂的原煤和残煤的平 均特性如表 l 所示 。 表 1 原 煤 和 残 煤 煤 质 分 析 ~ 一 . . . 侧 . . . . . . . . . 曰 ” 一 一 . , , . 曰. . . . 曰. . . . . . . 口口. . . 口. . . . , . . . . ‘. . . . . . . . . . . . . ~ . 一 - 一一- 一 工业分析 (% ) ! 元素分析 (% ) 低温干馏 (% ) 煤 种 { - - 一 - - - - -一 - - 一 - 一 ‘ 一一一一一 } A “ 1 V T Q ’ ! C T { H T 灰熔点 半焦 } 焦油 全水份 (% ) 原 煤 ? 1 8 一 ? 6 1 一 { 5 1 7 9 . 6 5 · 1 、 6 一