腐植酸粘結(jié)劑在粉煤成型中的特性

腐植酸粘結(jié)劑在粉煤成型中的特性煤的質(zhì)量好壞，除了對加工型煤的設(shè)備、工藝流程、煤的性質(zhì)、生產(chǎn)治理等因素有關(guān)外，主要是如何選擇到時候的粘結(jié)劑至關(guān)重要。目前各企業(yè)應(yīng)用的粘結(jié)劑品種較多，其應(yīng)用效果均不一樣?？肌７勖撼尚蜋C理粉煤成型機理極其簡單，要想獲得抱負的型煤，首先要爭論影響粉煤成型機理中的假設(shè)干問題。原煤的性質(zhì)影響及瀝青質(zhì)含量等性質(zhì)有關(guān)。同時還與粉煤粒度、水分和型煤烘干溫度、成型壓力以及選用粘結(jié)劑的特性等也有格外重要的關(guān)系。理中，成型好壞與煤的外表特性有關(guān)。煤的外表特性有以下幾種：煤外表有肯定粗糙度和孔隙；潤濕性差，疏水性較強；以非極性外表為主，同時也有極性官能團和礦物質(zhì)存在；鍵暴露出來，呈電不中性，且外表能大。褐煤成型機理突出強調(diào)了某一方面的作用。分子粘合假說認為：褐煤成型既有分子力，也有毛細管力在起作用，這種機理對褐煤成型的解釋較其它幾種更符合實際。無煙煤成型機理無粘結(jié)劑成型被水潤濕時，水化膜少，成型后強度不高。這是由于水化膜少，作用較大的毛細管力就很小，而煤粒外表之間粘結(jié)性就小，顆粒間的吸引力與排斥力相關(guān)不大。無機粘結(jié)劑成型水分和肯定的外力作用下，煤中礦物質(zhì)和粘結(jié)劑顆粒發(fā)生相對滑動，顆?？拷瑢?dǎo)致吸力和斥力同時上升。這時吸引力有毛細管力、接觸面上正離子相互作用的離子鍵力和共價鍵力，吸力較強。而且塑性較大的無機粘結(jié)劑在除去外力并經(jīng)過枯燥、固化后，在型煤中起“骨架”作用，所以型煤會具有足夠的強度。有機粘結(jié)劑成型也可能產(chǎn)生色散力。腐植酸粘結(jié)劑會滲透到煤的微孔構(gòu)造中，枯燥固化后，粘結(jié)劑在界面產(chǎn)生嚙合力，這些都能有效地增加了成型物之間的吸引力，從而提高了型煤的強度。腐植酸的性質(zhì)腐植酸的根本特性腐敗過程中所產(chǎn)生的一種含有多種功能團的有機酸。長期以來，國內(nèi)很多專家曾對腐植酸進展了大量的爭論工作，積存了較多的資料和數(shù)據(jù)。但是，由于不聚合、解聚狀況也不完全一樣，所以至今對它構(gòu)造和特性還缺乏全面的充分的生疏。一般認為，它不是一種單一的化合物，而是由幾個相像族類的、分子大小不同的、構(gòu)造組成又不致的高分子羧基芳香酸所組成的簡單混合物。它的組分既沒有塑性、也沒有彈性，因而可視為是一種高分子的非均一的縮聚物。它既不熔化、又不結(jié)晶，也可以認為它是一種無定形的高分子膠體。0.001～0.1μm(或稱草木樨酸)：可溶于水的局部稱為黃腐酸(或稱富里酸)。在煤炭腐植酸中，黑腐酸是主要成分。40％～52％、4％～640％～482％～6％。腐植酸的化學(xué)性質(zhì)弱酸性質(zhì)。由于腐植酸中酸性活性基團上活潑氫的存在，使其具有弱酸性。與金屬離子和金屬氫氧化合物的絡(luò)合與螯合性質(zhì)。幾乎元素周期表中的全部金屬，都能與腐植酸生N、OS，參與絡(luò)合或螯合的官能團，一般是羧基和羥基，能Cu2Ca2+A13Fe3Cr3+V6+能團的多少有關(guān)。由幾個相像的構(gòu)造單元所形成的一個大復(fù)合體，每一個構(gòu)造單元又由核、橋鍵和活性基團三局部所組成。這三局部的大致構(gòu)造是：①核：由一個或幾個相互組成的五員環(huán)和六員環(huán)所組成。如：苯環(huán)、萘環(huán)等。也可以有兩種橋鍵同時連接。最普遍的橋鍵是：—OCH2—COOH)=酚羧基(C—OH)等。這些基因在腐植酸的工農(nóng)業(yè)應(yīng)用中起著重要的作用。綜上所述，腐植酸的最簡潔的構(gòu)造單元可形象化地示意如下：腐植酸的物理性質(zhì)腐植酸的物理性質(zhì)有以下3種：比重、粘度、外表張力于水；外表張力也與水接近。溶解性腐植酸能溶解于一些無機物質(zhì)的水溶液和有機試劑之中，故可用這些物質(zhì)作為抽提劑。膠體性質(zhì)是一種帶負電荷的親水膠體，呈現(xiàn)膠體性質(zhì)。附力量，加上膠體本身的粘結(jié)性，用水洗的方法很難將腐植酸中的無機物雜質(zhì)完全除去。腐植酸在粉煤成型時的固結(jié)機理磨擦力起作用之外，依據(jù)腐植酸的構(gòu)造和理化特性推想，主要還可能與以下因素有關(guān)：膠結(jié)作用粉顆粒之間相互膠結(jié)而聚合。吸附作用腐植酸構(gòu)造類似疏松的海綿，比外表積很大，具很強的吸附力量，能使煤粉顆粒嚴(yán)密地吸附在一起?；钚怨倌軋F的絡(luò)合與螯合作用腐植酸的分子構(gòu)造中包含有肯定數(shù)量的活性官能團(如—COOH、—OH金屬離子(Fe3+A13Ca2Mg2)和氧化物(FeOA1O23 23結(jié)合力。一般絡(luò)合物或螯合物的示性式如下：式中：R表示腐植酸分子核；M外力因素作用成煤棒。這樣，使制得的煤棒有較好的冷、熱強度。腐植酸溶液的制備制作腐植酸的原料古代值物演化成無煙煤，其形成過程是：植物→泥炭→褐煤→煙煤→無煙煤1.1～1.4，強度差，熱值低。從60％～75％5％～610％～30％。從工業(yè)分析得知，其固定碳含量3045％～55％，灰分變化范圍較大，其組分也各不一樣。腐植30％～60％，10％～40％，這與褐煤的化學(xué)構(gòu)造有關(guān)。用于腐植酸粘結(jié)劑原料和褐煤有以下幾點要求：30％。S、P(360腐植酸的成分與等級≤30％、硫≤1％、解鍵劑≥1％、有機質(zhì)≥78％、含酸量55％～78％。粒度在40～6065％～78％為一58％～6555％～58％為三級品。腐植酸溶液的制作制備原理R—(COOH〕n+nNaOH→R—(COONa)n+nHO2通過復(fù)合分解反響，腐植酸轉(zhuǎn)變成鈉鹽溶于水中，而碳酸根則和Ca2CaCOCaCO3 3

的溶度R—〔COONa)n制備過程腐植酸粘結(jié)劑提取方法：①經(jīng)典的方法：褐煤經(jīng)烘干粉碎后，投入預(yù)先提高溫度的堿液提取桶內(nèi)，經(jīng)不斷攪拌反響，放置澄清，水洗濾渣，將兩次濾液合并，加濃縮備用。這種提取方法，所得到腐植酸純度高，質(zhì)量好，粉煤成型效果特佳。但是應(yīng)用材料消耗高，能耗也高，反響流程長，且耗量長，大型工業(yè)生產(chǎn)很難實施。50t4％左右。在粘結(jié)劑提取桶內(nèi)，50～80kg，20min90℃，1.0～2.0t(褐煤中腐植酸含量約35％，其投入量多少應(yīng)依據(jù)腐植酸含量不同而變化)。此時由于化學(xué)反響是放熱反響，同時產(chǎn)生少量氣體，95～100℃，1h，反響根本完全，吸取少量提取液檢查，顏色為黑褐色，有粘結(jié)性。冷卻后粘結(jié)性增大，流淌性變差，此時視為反響完畢，停頓蒸汽，不停攪拌待用。在制作腐植酸溶液時，其溶液中的堿濃度格外重要。腐植酸或多或少地能溶解在一些無機物質(zhì)的水溶液300.4％～3.2％為宜，假設(shè)超過4％，腐植酸簡潔形成膠體溶液而影響其水溶性，抽提率反13％左右為佳。腐植酸粘結(jié)劑對型煤的成效型煤的化學(xué)活性的變化1)。型煤的灰熔融性轉(zhuǎn)變煤的灰熔融性(俗稱灰熔點或耐火度)表示方法是：DT(T1)變形溫度、ST(T2)軟化溫度、FT(T3)流淌溫度，通常用ST表示灰熔融性。打算的。如：灰分中含A1O和SiOFeOCaOMgO23 2 23ST70～100℃?；襇gO、FeOCaO23型煤的灰熔融性溫度。

23 23A1O23

A1O23

含量還較高。在抽提過程中有效分A1O23

進入了腐植酸溶液中。因此，有利于提高型煤灰熔融性溫度。35％～5％。假設(shè)選用兩種以上不同灰熔融A煤的灰熔融性溫度(ST(ST)型煤的灰熔融性溫度為：1330℃，該粘結(jié)劑提高了A多少而定。有的企業(yè)為了提高型煤灰熔融性的溫度，在型煤中添加含有SiO和A1O23

成分的高嶺土和膨潤土作為粘結(jié)劑，也有肯定的效果。型煤的熱穩(wěn)定性多：12％～148％～棒而言，煤棒成型后讓它自然風(fēng)干24h為最正確，風(fēng)干時間過長或過短均會影響到型煤的冷、熱強度。過短型煤水分高影響熱強度，過長型煤水分少，脆性增加，會影響冷強度。原煤中含有膨脹系數(shù)不同的巖石包體，制成型煤后照舊存在，遇高溫后會發(fā)生支解碎裂。在型煤中由原料或某些粘結(jié)劑帶入的碳酸鹽等物質(zhì)，受熱后分解成CO2

的過程中引起碎裂。2％～4％。假設(shè)是用兩種以上的原煤制成的型煤，可