本發(fā)明屬于化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地涉及一種用弱粘煤生產(chǎn)電石用成型球團(tuán)的方法。
背景技術(shù)：
：電石是重要的乙炔化工中間體。電石乙炔可以用來合成苯、橡膠、聚氯乙烯、聚乙炔等多種有機(jī)產(chǎn)品。經(jīng)過60多年的改進(jìn)和發(fā)展，電石工業(yè)目前已經(jīng)成為我國不可或缺的基礎(chǔ)化工原料產(chǎn)業(yè)。同時(shí)我國“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)，決定了電石在我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著不可取代的重要作用。工業(yè)生產(chǎn)電石的方法主要是電熱法，即在高溫電弧爐設(shè)備中加熱熔煉塊狀的焦炭和氧化鈣，在溫度為1800℃-2200℃時(shí)反應(yīng)生成熔融電石。電熱法采用焦炭作為碳素原料，一般通過煤焦化制備，該過程流程長、電耗大，并且有機(jī)碳損失高，污染嚴(yán)重。電熱法采用氧化鈣為鈣素原料，一般通過煅燒石灰石得到，該過程流程長、能耗大。同時(shí)電熱法采用的原料均為塊狀原料，原料之間接觸面積少，物料傳質(zhì)速度慢，化學(xué)反應(yīng)速度低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種用弱粘煤生產(chǎn)電石用成型球團(tuán)的方法。該方法將弱粘結(jié)性粉煤配以一定比例的粘結(jié)性粉煤與巖棉和粉狀鈣素原料作為原料，經(jīng)混合、高壓成型加工處理，所得球團(tuán)強(qiáng)度滿足倒運(yùn)和入爐要求。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用弱粘煤生產(chǎn)電石用成型球團(tuán)的方法，該方法包括下列步驟：1)將弱粘煤、粘結(jié)性煤、巖棉和生石灰分別進(jìn)行破碎處理，得到弱粘煤粉煤、粘結(jié)性煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉；2)將步驟1)中得到的弱粘煤粉煤、粘結(jié)性煤粉煤烘干，得到干燥后的弱粘煤粉煤和干燥后的粘結(jié)性煤粉煤；3)將干燥后的弱粘煤粉煤、干燥后的粘結(jié)性煤粉煤與巖棉粉和生石灰粉按比例混合均勻，得到混合粉料；4)將步驟3)中的混合粉料冷壓成球，得到電石生產(chǎn)用混合球團(tuán)；5)將步驟4)中所得的混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，得到熱解后球團(tuán)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟1)中的弱粘煤是低階煤，低階煤包含褐煤、長焰煤中的一種或多種，并且灰分含量小于等于10％。以弱粘煤為主碳素原料，使得電石原料成本大幅度降低，同時(shí)極大提高了弱粘煤提質(zhì)后半焦的附加值，拓寬了弱粘煤提質(zhì)加工途徑。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟1)中的粘結(jié)性煤的粘結(jié)指數(shù)大于25，粘結(jié)性煤可以選用焦煤、肥煤、無煙煤等高階煤中的一種或多種，并且其灰分含量小于等于16％。采用少量粘結(jié)性煤和巖棉為復(fù)合粘結(jié)劑，粘結(jié)劑成本低且容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。粘結(jié)性煤既發(fā)揮粘結(jié)劑作用，同時(shí)也提供部分電石生產(chǎn)用碳素原料，相對(duì)于有機(jī)粘結(jié)劑，粘結(jié)性煤價(jià)廉易得，巖棉和粘結(jié)性煤的配合使用，既降低了粘結(jié)性煤的加入量，又減少了雜質(zhì)帶入量，進(jìn)而保證電石品質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟1)中生石灰的鈣素含量在85％以上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟1)中的弱粘煤粉煤、粘結(jié)性煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉的粒度均在3mm以下。采用粉煤和粉狀鈣素原料，增加了原料之間的接觸傳遞面積，有利于化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，從而降低能耗。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟2)中的烘干后弱粘煤粉煤和干燥后粘結(jié)性煤粉煤的水分均小于6％，保證水分含量旨在保證生石灰不被消化而破壞球團(tuán)強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟3)中干燥后的弱粘煤粉煤、干燥后的粘結(jié)性煤粉煤與巖棉粉和粉狀生石灰按照0.7～0.9:0.1～0.3：0.03～0.10:1～1.2的重量比進(jìn)行混合。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟3)中混合時(shí)間為8～15分鐘。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟4)中粉料送入高壓壓球機(jī)中冷壓成球，其中高壓壓球機(jī)壓力為18-25Mpa，并采用氮?dú)膺M(jìn)行安全保護(hù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，步驟5)中熱解溫度為600～900℃，熱解時(shí)間為30～60分鐘。本發(fā)明的方法通過高壓成型提高冷球團(tuán)強(qiáng)度，配入粘結(jié)性煤和巖棉保證入爐后的熱強(qiáng)度，所得球團(tuán)的冷強(qiáng)度在500N以上，900℃下熱強(qiáng)度在1000N以上，滿足電石生產(chǎn)對(duì)原料球團(tuán)的入爐要求和生產(chǎn)過程中的熱強(qiáng)度要求，解決了球團(tuán)強(qiáng)度不足的問題。同時(shí)，本發(fā)明采用粘結(jié)性煤和巖棉為復(fù)合粘結(jié)劑，巖棉為人造礦物纖維，來源廣泛，同時(shí)具有良好的分散性，可在高溫下熔融進(jìn)而起到粘結(jié)作用，并且，其在高溫使用過程中不會(huì)釋放出有害氣體，是一種較為環(huán)保的粘結(jié)劑。此外，本發(fā)明采用粉煤和粉狀生石灰干法成型制備球團(tuán)，成型工藝簡單，并且粉狀原料有利于電石合成反應(yīng)中的傳質(zhì)和傳熱，加快電石反應(yīng)，達(dá)到了節(jié)能高效的目的。附圖說明圖1是本發(fā)明的用弱粘煤生產(chǎn)電石用成型球團(tuán)的方法的流程示意圖。具體實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)理解，在示例性實(shí)施例中所示的本發(fā)明的實(shí)施例僅是說明性的。雖然在本發(fā)明中僅對(duì)少數(shù)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易領(lǐng)會(huì)在未實(shí)質(zhì)脫離本發(fā)明主題的教導(dǎo)情況下，多種修改是可行的。相應(yīng)地，所有這樣的修改都應(yīng)當(dāng)被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在不脫離本發(fā)明的主旨的情況下，可以對(duì)以下示例性實(shí)施例的設(shè)計(jì)、操作條件和參數(shù)等做出其他的替換、修改、變化和刪減。下面參照?qǐng)D1描述本發(fā)明實(shí)施例的用弱粘煤生產(chǎn)電石用成型球團(tuán)的方法的流程示意圖。在步驟S100中，將弱粘煤、粘結(jié)性煤、巖棉和生石灰分別進(jìn)行破碎處理，得到弱粘煤粉煤、粘結(jié)性煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉，其中弱粘煤粉煤、粘結(jié)性煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉的粒度均在3mm以下。弱粘煤是低階煤，該低階煤包含褐煤、長焰煤等中的一種或多種，并且灰分含量不超過10％。粘結(jié)性煤的粘結(jié)指數(shù)大于25，粘結(jié)性煤可以選用焦煤、肥煤、無煙煤等高階煤中的一種或多種，并且其灰分含量不超過16％。生石灰的鈣素含量在85％以上。在步驟S200中，將步驟S100中得到的弱粘煤粉煤、粘結(jié)性煤粉煤烘干，得到干燥后的弱粘煤粉煤和干燥后的粘結(jié)性煤粉煤。烘干后弱粘煤粉煤和干燥后粘結(jié)性煤粉煤的水分均小于6％，保證水分含量旨在保證生石灰不被消化而破壞球團(tuán)強(qiáng)度。在步驟S300中，將干燥后的弱粘煤粉煤、干燥后的粘結(jié)性煤粉煤與巖棉粉和生石灰粉按比例混合均勻，得到混合粉料。其中，干燥后的弱粘煤粉煤、干燥后的粘結(jié)性煤粉煤與巖棉粉和粉狀生石灰按照0.7～0.9:0.1～0.3:0.03～0.10:1～1.2的重量比進(jìn)行混合，混合時(shí)間為8～15分鐘。在步驟S400中，將步驟S300中的混合粉料冷壓成球，得到電石生產(chǎn)用混合球團(tuán)。將粉料送入高壓壓球機(jī)中冷壓成球，其中高壓壓球機(jī)壓力為18-25Mpa，并采用氮?dú)膺M(jìn)行安全保護(hù)，冷壓球團(tuán)的冷強(qiáng)度在500N以上。在步驟S500中，將步驟S400中所得的混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，得到熱解后球團(tuán)，即電石用成型球團(tuán)。其中，熱解溫度為600～900℃，熱解時(shí)間為30～60分鐘，熱解溫度和時(shí)間可以依據(jù)實(shí)際原料情況而改變。熱解后球團(tuán)強(qiáng)度可達(dá)1000N以上，滿足電石生產(chǎn)對(duì)原料球團(tuán)的入爐要求和生產(chǎn)過程中的熱強(qiáng)度要求。下面進(jìn)一步結(jié)合具體實(shí)施例來說明本發(fā)明的用弱粘煤生產(chǎn)電石用成型球團(tuán)的方法。實(shí)施例一將長焰煤、粘結(jié)指數(shù)為25的無煙煤、巖棉和生石灰分別進(jìn)行破碎，均破碎至粉末尺寸在3mm以下，得到長焰煤粉煤、無煙煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉。其中長焰煤的灰分含量為5％，無煙煤的灰分含量在11％，生石灰中氧化鈣含量為87％。將長焰煤粉煤、無煙煤粉煤在105℃下進(jìn)行烘干處理，烘干后長焰煤粉煤和無煙煤粉煤含水量分別為4.5％和2.8％。將干燥后的長焰煤粉煤、干燥后的無煙煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉按照0.7:0.3:0.05:1.1的重量比進(jìn)行混合，混合約10分鐘，得到混合粉料。將混合粉料送入高壓壓球機(jī)中冷壓成球，得到混合球團(tuán)，其中高壓壓球機(jī)壓力為18Mpa，所得成型球團(tuán)冷強(qiáng)度為723N。將所得混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，熱解溫度為900℃，熱解時(shí)間為30分鐘，熱解后得到電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)。對(duì)由上述方法所獲得的電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)進(jìn)行強(qiáng)度測試，其測試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例二將長焰煤、粘結(jié)指數(shù)為60的肥煤、巖棉和生石灰分別進(jìn)行破碎，均破碎至粉末尺寸在3mm以下，得到長焰煤粉煤、焦煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉。其中長焰煤的灰分含量為8％，焦煤的灰分含量在13％，生石灰中氧化鈣含量為90％。將長焰煤粉煤、焦煤粉煤在110℃下進(jìn)行烘干處理，烘干后長焰煤粉煤和焦煤粉煤含水量分別為4.2％和2.5％。將干燥后的長焰煤粉煤、干燥后的焦煤粉煤、巖棉粉和生石灰按照0.8:0.2:0.03:1的重量比進(jìn)行混合，混合12分鐘，得到混合粉料。將混合粉料送入高壓壓球機(jī)中冷壓成球，得到混合球團(tuán)，其中高壓壓球機(jī)壓力為23Mpa，所得成型球團(tuán)冷強(qiáng)度為750N。將所得混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，熱解溫度為850℃，熱解時(shí)間為35分鐘，熱解后得到電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)。對(duì)由上述方法所獲得的電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)進(jìn)行強(qiáng)度測試，其測試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例三將褐煤、粘結(jié)指數(shù)為80的焦煤、巖棉和生石灰分別進(jìn)行破碎，均破碎至粉末尺寸在3mm以下，得到褐煤粉煤、肥煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉。其中褐煤的灰分含量為9％，肥煤的灰分含量在15％，生石灰中氧化鈣含量為92％。將褐煤粉煤、肥煤粉煤在120℃下進(jìn)行烘干處理，烘干后長焰煤粉煤和肥煤粉煤含水量分別為4％和2.1％。將干燥后的褐煤粉煤、干燥后的肥煤粉煤、巖棉粉和生石灰按照0.9:0.1:0.07:1的重量比進(jìn)行混合，混合15分鐘，得到混合粉料。將混合粉料送入高壓壓球機(jī)中冷壓成球，得到混合球團(tuán)，其中高壓壓球機(jī)壓力為25Mpa，所得成型球團(tuán)冷強(qiáng)度為650N。將所得混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，熱解溫度為800℃，熱解時(shí)間為50分鐘，熱解后得到電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)。對(duì)由上述方法所獲得的電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)進(jìn)行強(qiáng)度測試，其測試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例四將長焰煤、粘結(jié)指數(shù)為90的焦煤、巖棉和生石灰分別進(jìn)行破碎，均破碎至粉末尺寸在3mm以下，得到長焰煤粉煤、肥煤粉煤、巖棉粉和生石灰粉。其中長焰煤的灰分含量為5％，肥煤的灰分含量在15％，生石灰中氧化鈣含量為88％。將長焰煤粉煤、肥煤粉煤在100℃下進(jìn)行烘干處理，烘干后長焰煤粉煤和肥煤粉煤含水量分別為4.5％和1.2％。將干燥后的長焰煤粉煤、干燥后的肥煤粉煤、巖棉粉和生石灰按照0.9:0.1:0.1:1.2的重量比進(jìn)行混合，混合15分鐘，得到混合粉料。將混合粉料送入高壓壓球機(jī)中冷壓成球，得到混合球團(tuán)，其中高壓壓球機(jī)壓力為19Mpa，所得成型球團(tuán)冷強(qiáng)度為836N。將所得混合球團(tuán)進(jìn)行熱解，熱解溫度為650℃，熱解時(shí)間為60分鐘，熱解后得到電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)。對(duì)由上述方法所獲得的電石生產(chǎn)用成型球團(tuán)進(jìn)行強(qiáng)度測試，其測試結(jié)果如表1所示。表1成型球團(tuán)強(qiáng)度測試結(jié)果編號(hào)成型球團(tuán)強(qiáng)度(N)實(shí)施例一549實(shí)施例二950實(shí)施例三762實(shí)施例四870以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁1 2 3