CN107416831A - 一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，首先称取一定量的长焰煤粉和生石灰粉，使两者的质量比为0.92:1，随后向其中加入占两者质量比为10‑20％的粘结剂粉末，粘结剂粉末为分子量范围在1万‑5万的改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末，均匀混合上述物料，混合时间为10‑15分钟；将上述混合物料放入压球机中压制成型，压球机压力设定为19‑21MPa。长焰煤粉、生石灰粉和粘结剂粉末的尺寸均为≤100目。该制备方法主要采用改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末为粘结剂原料，很大程度上实现了废旧资源的有效利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，具体属于煤炭成型技术研究领域。
背景技术
中国长焰煤储量巨大、价格低廉，但是其利用存在效率较低、浪费严重等问题。目前，块状长焰煤利用率较高，但是同时产生大量粉末状长焰煤粉，这不仅造成巨大的资源浪费，而且产生了一定的环境污染，因此，粉末状长焰煤的利用迫在眉睫。
传统电石行业主要采用块状煤炭和块状生石灰为原料生产电石，但是该生产方式效率低下，这主要是由于块状煤炭和块状生石灰接触面积小、反应速度慢。然而，粉末状煤炭和粉末状生石灰却能有效克服这一缺点，两者接触面积大，在高温下制备电石的反应快，能有效节约能源。粉末状煤炭和粉末状生石灰制备的球团需要具有良好的冷态强度以保证能顺利进入旋转床，同时其也需要具有良好的热态强度，以保证热解后的球团具有能进入电炉的强度。因此，粉末状长焰煤粉和生石灰粉的成型是制备电石冶炼原料的最关键节点之一。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种成本低廉、无需干燥、操作简单的长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法。
一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于：首先称取一定量的长焰煤粉和生石灰粉，随后向其中加入粘结剂粉末，均匀混合上述物料，将上述混合物料放入压球机中压制成型。
进一步地，所述长焰煤粉和所述生石灰粉的质量比为0.92:1。
进一步地，所述粘结剂粉末的加入量占所述混合物料质量的10-20％。
进一步地，所述粘结剂原料为分子量在1万-5万之间的改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末。
进一步地，所述粘结剂粉末的制备方法为：首先将废旧低密度聚乙烯塑料清洗干净，采用破碎机将其破碎至尺寸为1mm以下的小颗粒状，然后升温至140-150℃使聚乙烯充分熔融，随后加入少量引发剂过氧化二异苯丙和改性剂马来酸酐，保持混合物温度为120-140℃，恒温反应3-4小时。其中引发剂的加入量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的0.1-0.3％，改性剂的质量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的20-30％。
进一步地，所述物料的混合时间为10-15分钟。
进一步地，所述压球机压力设定为19-21MPa。
进一步地，所述长焰煤粉、所述生石灰粉和所述粘结剂粉末的尺寸≤200目，优选地，所述长焰煤粉、所述生石灰粉和所述粘结剂粉末的尺寸≤100目。
分子量在1万-5万之间的低密度聚乙烯分子量分布较宽，分子链结构上含支链较多，洁净度较低，流动性较好，低密度聚乙烯的这些特性使其具有良好的表面粘接性能和成型性能。
采用马来酸酐对低密度聚乙烯进行接枝改性后，由于在聚乙烯分子结构上连接含苯环的基团，聚乙烯材料的耐高温性能得到提高。因此，采用改性的聚乙烯材料作为电石冶炼球团的粘结剂能很大程度上提高球团的耐高温性能。
本发明取得的有益技术效果为：
该制备方法主要采用改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末为粘结剂原料，很大程度上实现了废旧资源的有效利用，采用这种粘结剂制得的电石冶炼球团，球团的冷态抗压强度和热解后平均抗压强度相比传统粘结剂获得了显著提升。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得显而易见和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，首先在步骤S100称取一定量的长焰煤粉和生石灰粉组成混合物，使两者的质量比为0.92:1，随后在步骤S200向其中加入占混合物质量的10％的粘结剂粉末，粘结剂粉末尺寸为100目，均匀混合上述物料，混合时间为10分钟；在步骤S300将上述混合物料放入压球机中压制成型，压球机压力设定为19MPa。其中，长焰煤粉、生石灰粉和粘结剂粉末的尺寸均为≤100目。
粘结剂主要为改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末，其制备方法为：将废旧的低密度聚乙烯塑料清洗干净后，放入破碎机中，破碎至尺寸为100目的细颗粒，然后升温至150℃使其充分熔融，随后加入少量引发剂过氧化二异苯丙和改性剂马来酸酐，保持混合物温度为120℃，恒温反应3小时。其中引发剂的加入量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的0.1％，改性剂的质量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的30％。
采用上述方法制备的电石冶炼球团，其冷态抗压强度平均为900-1000N，650℃温度下热解半小时，球团平均抗压强度为500-600N。
实施例2
一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，首先在步骤S100称取一定量的长焰煤粉和生石灰粉组成混合物，使两者的质量比为0.92:1，随后在步骤S200向其中加入占混合物质量的20％的粘结剂粉末，粘结剂粉末尺寸为100目，均匀混合上述物料，混合时间为15分钟；在步骤S300将上述混合物料放入压球机中压制成型，压球机压力设定为21MPa。其中，长焰煤粉、生石灰粉和粘结剂粉末的尺寸均为≤200目。
粘结剂主要为改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末，其制备方法为：将废旧的低密度聚乙烯塑料清洗干净，放入破碎机中破碎至尺寸为1mm以下的小颗粒，然后升温至140℃使其充分熔融，随后加入少量引发剂过氧化二异苯丙和改性剂马来酸酐，保持混合物温度为130℃，恒温反应3小时。其中引发剂的加入量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的0.2％，改性剂的质量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的20％。
采用上述方法制备的电石冶炼球团，其冷态抗压强度平均为900-1000N，650℃温度下热解半小时，球团平均抗压强度为500-600N。
实施例3
一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，首先在步骤S100称取一定量的长焰煤粉和生石灰粉组成混合物，使两者的质量比为0.92:1，随后在步骤S200向其中加入占混合物质量的15％的粘结剂粉末，粘结剂粉末的尺寸为200目，均匀混合上述物料，混合时间为12分钟；在步骤S300将上述混合物料放入压球机中压制成型，压球机压力设定为20MPa。其中，长焰煤粉、生石灰粉和粘结剂粉末的尺寸均为≤200目。
粘结剂主要为改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末，其制备方法为将废旧低密度聚乙烯塑料清洗干净，放入破碎机中破碎至尺寸为200目左右的粉末状物料，然后升温至150℃使其充分熔融，随后加入少量引发剂过氧化二异苯丙和改性剂马来酸酐，保持混合物温度为140℃，恒温反应4小时。其中引发剂的加入量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的0.3％，改性剂的质量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的25％。
采用上述方法制备的电石冶炼球团，其冷态抗压强度平均为900-1000N，650℃温度下热解半小时，球团平均抗压强度为500-600N。
实施例4
一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，首先在步骤S100称取一定量的长焰煤粉和生石灰粉组成混合物，使两者的质量比为0.92:1，随后在步骤S200向其中加入占混合物质量的20％的粘结剂粉末，粘结剂粉末的尺寸为100目，均匀混合上述物料，混合时间为15分钟；在步骤S300将上述混合物料放入压球机中压制成型，压球机压力设定为21MPa。其中，长焰煤粉、生石灰粉和粘结剂粉末的尺寸均为≤200目。
粘结剂主要为改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末，其制备方法为：首先将热塑性聚乙烯塑料清洗干净，放入破碎机中破碎至尺寸为100目的细粉状物质，然后升温至150℃使其充分熔融，随后加入少量引发剂过氧化二异苯丙和改性剂马来酸酐，保持混合物温度为120℃，恒温反应4小时。其中引发剂的加入量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的0.2％，改性剂的质量占废旧低密度聚乙烯塑料质量的30％。
采用上述方法制备的电石冶炼球团，其冷态抗压强度平均为900-1000N，650℃温度下热解半小时，球团平均抗压强度为500-600N。
分子量在1万-5万之间的低密度聚乙烯分子量分布较宽，分子链结构上含支链较多，洁净度较低，流动性较好，低密度聚乙烯的这些特性使其具有良好的表面粘接性能和成型性能。
采用马来酸酐对低密度聚乙烯进行接枝改性后，由于在聚乙烯分子结构上连接含苯环的基团，聚乙烯材料的耐高温性能得到提高。因此，采用改性的聚乙烯材料作为电石冶炼球团的粘结剂能很大程度上提高球团的耐高温性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于：首先称取长焰煤粉和生石灰粉，随后向其中加入粘结剂粉末，均匀混合上述物料，将上述混合物料放入压球机中压制成型；
其中，所述粘结剂粉末为分子量范围在1万-5万的改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末。
2.根据权利要求1所述的一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于，所述粘结剂粉末的加入量占所述长焰煤粉和生石灰粉混合物料质量的10-20％。
3.根据权利要求1所述的一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于，所述粘结剂粉末的制备方法为：首先将废旧低密度聚乙烯塑料清洗干净，采用破碎机将其破碎至尺寸为1mm以下的小颗粒状，然后升温至140-150℃使聚乙烯充分熔融，随后加入引发剂过氧化二异苯丙和改性剂马来酸酐，保持混合物温度为120-140℃，恒温反应3-4小时，得到改性低密度聚乙烯热塑性废旧塑料粉末。
4.根据权利要求3所述的一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于，所述引发剂的加入量占所述废旧低密度聚乙烯塑料质量的0.1-0.3％，所述改性剂的质量占所述废旧低密度聚乙烯塑料质量的20-30％。
5.根据权利要求1所述的一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于，所述物料的混合时间为10-15分钟。
6.根据权利要求1所述的一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于，所述压球机压力设定为19-21MPa。
7.根据权利要求1所述的一种长焰煤粉和生石灰粉制备电石冶炼原料的方法，其特征在于，所述长焰煤粉、所述生石灰粉和所述粘结剂粉末的尺寸≤100目。
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