1 腐植酸型煤的制作
1.1 腐植酸型煤成型原理
粉煤黏結成型是指粉煤和外加黏結劑充分混合均勻后,在一定的壓力下壓制成型的過程。其黏結劑的選擇關系到型煤的質量及成本,是型煤規(guī)模化生產的制約因素,因此粉煤成型關鍵是煤與黏結劑間的相互作用。
煤粒與黏結劑間的浸濕和黏合直接影響型煤質量。除煤的含水量影響煤粒與黏結劑的浸濕與粘合外,黏結刑的黏度和組成也會影響成型過程。黏結劑的黏度決定型煤的冷態(tài)抗壓強度,黏結劑中含成焦組分的多少決定了型煤的熱穩(wěn)定性。當黏結劑與低揮發(fā)分煤成型時,成焦組分在型煤結構中形成黏結劑焦骨架,使型煤具有好的熱穩(wěn)定性。而在生產中,黏結劑只能部分將煤粒浸濕,進入物粒內,大部分煤粒只能通過黏結劑這座“橋”連接而成型,顯現(xiàn)出原煤的粒度是關鍵。
黏結劑與被黏結物之間的結合力,是機械結合力與物理化學結合力的綜合結果。對于煤這種非極性多孔物料,機械結合力起決定性作用。型煤強度是黏結劑滲入煤粒間隙中,脫水、固化產生機械鍵的結果,黏結劑在脫水、硬化、固結過程中,型煤水分蒸發(fā)而收縮,顆粒間距離減小,碎散阻力增大,型煤強度增加,就機械結合力對而言,成型機的擠壓強度越大越好。
以型煤抗壓強度來定量表征煤與黏結劑間作用力的大小,即煤與黏結劑間的潤濕程度。從理論上分析黏結劑與煤粒間產生黏結的前提條件是黏結利潤濕煤粒表面。其潤濕程度可用接觸角黏結功表示,即接觸角越小,黏結功越大,潤濕程度越大。生產用的型煤中,煤粒表面空隙中均有黏結劑水化形成的凝膠體和各種形態(tài)的結晶體,這些凝膠體和結晶體將煤粒包圍起來,并相互連接形成晶體網絡,將煤粒牢固黏結形成型煤。型煤中的凝膠體越多,則型煤的強度越高。在型煤的制作時,要保證足夠的漚制時間和粉碎粒度,讓黏結劑充分潤濕煤粒表面。
1.2 褐煤具有黏結劑的功效原理
褐煤中的瀝青是煤粒間黏結成型的主要物質。瀝青的軟化點為70~80 ℃,在加壓成型過程中,由于煤粒間相對位移,彼此相互推擠、摩擦產生熱量,使瀝青軟化成為具有黏結性的塑性物質,將煤粒黏結在一起成為型煤。褐煤中含有游離的腐植酸是一種膠體,具有強極性的分子,在成型過程中,外力作用使煤粒間緊密接觸,具有強極性的腐植酸分子使煤粒間相結合的分子間力得以加強而成型;同時褐煤中有大量含水的毛細孔,成型時毛細孔被壓潰,其中的水被擠....