Способ получения угольных брикетов из окисленных углей для рекультивации нарушенных земель


 


Владельцы патента RU 2613962:

Доня Денис Викторович (RU)
Устинова Юлия Владиславовна (RU)
Кучер Николай Алексеевич (RU)
Новикова Яна Анатольевна (RU)
Шевченко Татьяна Викторовна (RU)

Изобретение описывает способ получения угольных топливных брикетов из окисленного угля, включающий в себя отсев угольной шихты от крупной мелочи, ее смешение со связующим – водным раствором полиакриламида с примесью поверхностно-активного вещества пропиленгликоля и гуминового препарата «Биогум», брикетирование, сушку и затаривание полученных брикетов. Технический результат заключается в получении угольных брикетов, обладающих повышенной эффективностью рекультивации и восстановления земель. 1 табл., 7 пр.

 

Настоящее изобретение относится к способу переработки в брикеты тонкодисперсного природного органического материала, состоящего из окисленных каменных углей, являющихся отходом угледобывающей промышленности, в брикеты для рекультивации и восстановления земель, при использовании связующего материала (гидрофильная композиционная смесь, состоящая из водного раствора полиэлектролита на основе полиакриламида (ПАА)) [7] с добавкой пропиленгликоля (ПГ) неионогенного поверхностно-активного вещества (ПАВ) [6] и с добавкой суспензии микробиологического гуминового препарата «Биогум», полученного промышленным способом при биотрансформации окисленного угля.

Известен способ получения брикетов из измельченного угольного материала с использованием водорастворимых, комбинированных связующих, содержащих воду, хлебные остатки пищи, мякину, полову [4].

Недостатком данного технического решения является использование пищевых продуктов для получения угольных брикетов, сложность приготовления рабочих растворов связующих.

Известен способ производства угольных брикетов по стандартной технологической схеме [5] на основе смеси измельченного твердого топлива с комбинированным связующим, состоящим из воды, торфа, цемента, глины.

Недостатком данного технического решения является то, что данные брикеты при повышенной механической прочности получают с использованием высокого расхода тепловой энергии [4].

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ получения угольных брикетов, включающий в себя стадии: отсев угольного материала; смешение угля со связующим - водным раствором полиэлектролита - флокулянта на основе полиакриламида (ПАА) с добавкой ПАВ (смеси переменного состава, состоящей из простых полиэфиров на основе полипропиленгликолей переменного состава, содержащей ди-, три- и полипропиленгликоли, являющиеся отходом стадии ректификации в производстве пропиленгликоля); прессование; сушка; затаривание готовых брикетов [2].

Недостатком данного технического решения является использование в качестве ПАВ смеси переменного состава полигликолей, состав которой нестабилен, зависит от технологии получения основного продукта - пропиленгликоля, имеет малый материальный ресурс (дефицитный продукт); применение ПАА со средней молекулярной массой (10 млн.а.е.м.), что снижает механическую прочность брикета; повышенное энергопотребление на тепловую сушку готовых влажных брикетов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является способ получения угольных топливных брикетов при одновременной ликвидации недостатков технического решения, предложенного в прототипе.

Данная задача решается за счет производства брикета по стандартной технологии с использованием комплексного связующего, состоящего из вспомогательного технического материала - полиэлектролита на основе ПАА с повышенной молекулярной массой (более 15 млн.а.е.м.), из ПГ (доступного химического продукта с высоким материальным ресурсом), который выполняет одновременно две технологические функции: 1 - адсорбируется на поверхности угольных частиц, снижая поверхностную энергию и увеличивая силы адгезии между ними; 2 - является модификатором для макромолекул ПАА (проводит их химическую сшивку с одновременным увеличением молекулярной массы в 1,5-2 раза), что также повышается силы адгезии; из добавки микробиологического препарата «Биогум», содержащего в своем составе гуминовые кислоты и живые микроорганизмы, адаптированные к углю, которые способны проводить холодную микробиологическую сушку влажных угольных брикетов и повышать эффективность рекультивации.

В предлагаемом способе получения топливных брикетов с заявленным связующим использовались окисленные длиннопламенные угли из Караканского месторождения Кузнецкого угольного бассейна со следующим характеристиками:

- гранулометрический состав (содержание частиц разного размера) (0-1 мм) - 80%; (1-4 мм) - 20%;

- средняя зольность - 20%;

- теплота сгорания средней пробы - 3000 ккал/кг;

- влажность средней пробы - 10%.

Пример 1 (по прототипу). Для изготовления брикетов массой 50 г из окисленного угля угольная шихта смешивалась с водным раствором ПАА с добавкой ПАВ (кубовые остатки ректификации пропиленгликоля), брикетировалась на лабораторном штемпельном прессе под давлением 20 кг/см и высушивалась в токе теплого воздуха при температуре 30-40°С до постоянной массы в течение 120 мин. Данные экспериментов и характеристика брикетов представлены в таблице, согласно которой в качестве определяющих показателей эффективности процесса брикетирования и качества брикетов выбраны их прочность и время сушки.

Примеры 2-7 (по предлагаемому способу). Для изготовления брикетов массой 50 г шихта, приготовленная из окисленного угольного материала, как по примеру 1, смешивалась с водным раствором ПАА, содержащим различное его количество (расход ПАА составлял 0,2-0,3%), примеси ПГ (0,4-0,6%) и водную суспензию препарата «Биогум» (8-10%). Прессование проводилось на лабораторном штемпельном прессе под давлением 20 кг/см и просушивались в токе теплого воздуха с температурой 25-30°С до постоянной массы.

Результаты испытаний представлены в таблице.

На основании сравнительных данных, представленных в таблице, следует, что при использовании связующего по примеру 1 (прототип), содержащего ПАА и отходы производства ПГ и комплексного связующего по примерам 2-7 (предлагаемый способ), содержащего водный раствор ПАА с примесью ПГ и препарата «Биогум», получены более прочные брикеты при уменьшенном в 2 раза времени сушки при выбранном расходе компонентов связующего: ПАА с молекулярной массой более 15 млн.а.е.м. (0,3%); примесь ПГ в количестве 0,4-0,6%, примесь препарата «Биогум» (10%). В качестве дополнительного достоинства заявленного способа производства угольных брикетов следует считать наличие микробиологического препарата «Биогум», содержащего живые биологические штаммы, способные к биологической сушке готовых сырых брикетов и позволяющие снижать в 2 раза время этой технологической стадии за счет биохимических процессов.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р 50335-92. Удобрение органо-минеральное «Биогум», технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1993. - 6 с.

2. Патент №2473671. Российская Федерация / Способ получения угольных брикетов // Шевченко Т.В., Ульрих Е.В., Файрушин Ш.А., приоритет от 19.04.11 (прототип).

3. Патент №2157401. Российская Федерация / Состав для брикетирования топлива // Кнатько В.М., Кнатько М.В., Казаров Г.С., приоритет от 27.07.99 (торф глина цемент).

4. Авторское свидетельство СССР №1765171. Состав для получения брикетированного топлива / Э.А. Гогинян, Р.С. Фармазян, А.А. Налбандян, опубл. 22.01.90.

5. Елишевич А.Т. Брикетирование со связующим / А.Т. Елишевич. - М.: Недра. - 1992. - 216 с.

6. Дымент О.Н. Гликоли и другие производные окисей этилена и пропилена / О.Н. Дымент, К.С. Казанский, A.M. Мирошников. - М.: Химия. - 1976. - 376 с.

7. Запольский А.К. Коагулянты и флокулянты в процессе очистки воды / А.К. Запольский, А.А. Баран. - Л.: Химия. - 1987. - 180 с.

Способ получения угольных топливных брикетов из окисленного угля, включающий в себя технологические стадии: отсев угольной шихты от крупной мелочи; ее смешение со связующим - водным раствором полиакриламида с примесью поверхностно-активного вещества - пропиленгликоля и гуминового препарата «Биогум»; брикетирование, сушку, затаривание полученных брикетов.



 

Похожие патенты:

Изобретение описывает топливный брикет, который включает коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, связующее фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли и при этом дополнительно содержит угольную пыль с размерами частиц менее 1 мм, причем смесь угольной и коксовой пыли предварительно обогащают методом масляной агломерации, брикет имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Изобретение описывает способ изготовления прессованных изделий, содержащих частицы угля, в котором частицы угля смешивают с содержащей воду системой связующего, и получаемую при этом смесь перерабатывают путем прессования для получения прессованных изделий, характеризующийся тем, что перед смешиванием с системой связующего, содержащей воду, частичное количество частиц угля подвергают стадии пропитки, на которой частицы пропитывают веществом, при этом указанное вещество вводят в виде жидкости или при помощи жидкости для пропитывания, где указанное вещество выбирают из группы, включающей не растворимые в воде и/или водоотталкивающие вещества, водную суспензию коллоидов твердого материала, причем твердый материал имеет водоотталкивающие свойства и нижняя граница количества указанного вещества, добавляемого на стадии пропитки, составляет 0,3 вес.% по отношению к весу частиц угля материала, подлежащего переработке в прессованные изделия.

Изобретение описывает состав для производства твердотопливных изделий, включающий углеродсодержащие отходы, связующее, при этом в качестве углеродсодержащих отходов он содержит лигноцеллюлозные отходы, состоящие из древесных биомасс, опилок, измельченной древесной коры, травяных биомасс, плодовых биомасс, отходов целлюлозно-бумажного производства, отходы гидролизного производства и/или торфа, древесного угля или их смесь, а в качестве связующего - наноорганоминеральную или наноорганическую композицию.

Изобретение описывает топливные брикеты, содержащие горючее связующее, загуститель - угольную пыль и наполнитель, при этом в качестве горючего связующего они содержат смесь нефтешлама и каменноугольного масла в соотношении 1:(0,6-0,8), в качестве наполнителя - лузгу семян масличных культур и дополнительно содержат отвердитель - гидрофуз и отход процесса дезодорации растительных масел в соотношении 1: (0,1-0,5) при следующем массовом соотношении компонентов: горючее связующее 40-50 загуститель 30-40 отвердитель 2-4 наполнитель до 100 Техническим результатом является получение топливных брикетов высокого качества, расширяющих ассортимент их состава, а также утилизация отходов нефтепереработки, производства растительных масел и угля.

Изобретение относится к шихте, содержащей каменный уголь и связующие добавки, при этом в каменный уголь входят недогоревшая золошлаковая смесь от сжигания угля в котельных, тепловых электрических станциях, бытовых печах, отходы обогащения угля и в качестве активаторов используют: каменноугольную смолу, смолистые отходы коксохимической и химической промышленности, отработанные машинные масла, в качестве высококалорийной добавки - алюминиевый порошок 1-3% об., а в качестве связующего - известняк 13-18% об.
Изобретение относится к составу для получения топливного брикета, который содержит термообработанную угольную мелочь и остатки нефтепереработки в качестве связующего вещества, при этом он содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5 % сульфатный гидролизный лигнин, который нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина и подвергнут механической активации, при следующем соотношении компонентов, масс.%: термообработанная угольная мелочь - 74-75%, сульфатный гидролизный лигнин - 11-15%, остатки нефтепереработки - 15-10%.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, пресс-форму предварительно нагревают до температуры 40-50ºС, а брикетирование смеси под давлением производят ступенчато, для чего сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм, с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, смесь коксовой пыли и связующего нагревают до 100°C, прессуют ступенчато: сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин, готовый топливный брикет прокаливают при температуре 250-300°C без доступа воздуха в течение 10-12 мин.

Изобретение относится к устройству для брикетирования отходов жизнедеятельности животных и птицы, содержащему загрузочный бункер, установленный в полом корпусе конический шнек, расположенный в нижней части корпуса скребковый транспортер, со стороны вершины конического шнека на выходе из корпуса установлена подпружиненная пластина в виде лыжи, при этом оно дополнительно содержит смеситель, состоящий из корпуса, патрубков ввода заполнителя и наполнителя, причем вдоль вертикальной оси корпуса смесителя размещен ротор с лопастями, расположенными под углом друг к другу, нижняя часть смесителя через шибер и трубопровод соединена с нижней частью устройства для смешивания материала со связующим, состоящего из корпуса и патрубка ввода связующего, внутри корпуса, на его противоположных сторонах размещены два шнека в виде спирали с противоположной навивкой, вращающихся с помощью электродвигателей, с внешней стороны корпуса устройства для смешивания по его периметру расположен змеевик с теплоносителем.

Настоящее изобретение относится к брикету, способу изготовления такого брикета и к применению такого брикета в горелках для выработки тепла. Брикет состоит из спрессованного лигноцеллюлозного тела, содержащего: (а) от 60 до 90 вес.% обрезков травяных стеблей и (b) от 10 до 40 вес.% трепаного лигноцеллюлозного связующего со степенью трепания от 38 до 75°RS (градусы Шоппера-Риглера), предпочтительно от 45 до 70°RS (указанные проценты выражены в сухом весе относительно сухого веса суммы (а) и (b)) и из жидкого при комнатной температуре топлива, имеющего температуру вспышки от 30 до 150°С, пропитывающего спрессованное лигноцеллюлозное тело, причем указанный брикет имеет по существу цилиндрическую форму и имеет центральный дымоотвод со звездообразным поперечным сечением.

Изобретение раскрывает способ получения топливных брикетов, включающий смешение углеродсодержащих материалов и их формование, при этом смешивают отходы деревообработки, продукты пылеулавливания процессов деревообработки и сланцепереработки.

Изобретение описывает топливный брикет, который включает коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, связующее фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли и при этом дополнительно содержит угольную пыль с размерами частиц менее 1 мм, причем смесь угольной и коксовой пыли предварительно обогащают методом масляной агломерации, брикет имеет следующее соотношение компонентов, мас.

Изобретение описывает способ изготовления прессованных изделий, содержащих частицы угля, в котором частицы угля смешивают с содержащей воду системой связующего, и получаемую при этом смесь перерабатывают путем прессования для получения прессованных изделий, характеризующийся тем, что перед смешиванием с системой связующего, содержащей воду, частичное количество частиц угля подвергают стадии пропитки, на которой частицы пропитывают веществом, при этом указанное вещество вводят в виде жидкости или при помощи жидкости для пропитывания, где указанное вещество выбирают из группы, включающей не растворимые в воде и/или водоотталкивающие вещества, водную суспензию коллоидов твердого материала, причем твердый материал имеет водоотталкивающие свойства и нижняя граница количества указанного вещества, добавляемого на стадии пропитки, составляет 0,3 вес.% по отношению к весу частиц угля материала, подлежащего переработке в прессованные изделия.

Изобретение описывает топливный брикет, включающий углеродсодержащий компонент и связующее, при этом в качестве углеродсодержащего компонента используется коксовая пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего - смесь фусов коксования с карбамидом при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее (смесь фусов коксования и карбамида в соотношении 1:1) 8-10, коксовая пыль - остальное.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива с фенольно-щелочной смолой в количестве 1,7-1,8 % от массы коксовой мелочи и эфирным отвердителем в количестве 22-28% от массы смолы, прессование полученной смеси и формование топливных брикетов, при этом коксовую мелочь с размерами частиц 0,6-3 мм и влажностью до 3% с фенольно-щелочной смолой и эфирным отвердителем смешивают в вихревом смесителе, а прессование полученной смеси производят методом жесткой шнековой экструзии при давлении 7-8 мПа, затем формуют брус, который после ломают на мерные куски длиной 100-150 мм.

Изобретение относится к шихте, содержащей каменный уголь и связующие добавки, при этом в каменный уголь входят недогоревшая золошлаковая смесь от сжигания угля в котельных, тепловых электрических станциях, бытовых печах, отходы обогащения угля и в качестве активаторов используют: каменноугольную смолу, смолистые отходы коксохимической и химической промышленности, отработанные машинные масла, в качестве высококалорийной добавки - алюминиевый порошок 1-3% об., а в качестве связующего - известняк 13-18% об.

Изобретение относится к способу получения пеллет и брикетов на основе торфа, включающему механохимическую обработку водоторфяной дисперсии, используемой в качестве связующего, при этом механохимическую обработку водоторфяной дисперсии осуществляют механическим и/или ультразвуковым воздействием при повышенной температуре в присутствии химических реагентов.
Изобретение относится к составу для получения топливного брикета, который содержит термообработанную угольную мелочь и остатки нефтепереработки в качестве связующего вещества, при этом он содержит термообработанную угольную мелочь до влажности не более 4-5%, термообработанный до влажности не более 4-5 % сульфатный гидролизный лигнин, который нейтрализован раствором в соотношении Т:Ж как 1:5 гашеной извести в количестве 1,34 кг на тонну сульфатного гидролизного лигнина и подвергнут механической активации, при следующем соотношении компонентов, масс.%: термообработанная угольная мелочь - 74-75%, сульфатный гидролизный лигнин - 11-15%, остатки нефтепереработки - 15-10%.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, пресс-форму предварительно нагревают до температуры 40-50ºС, а брикетирование смеси под давлением производят ступенчато, для чего сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм, с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин.

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающему смешивание измельченного твердого топлива со связующим, брикетирование смеси под давлением, где в качестве измельченного твердого топлива используют коксовую пыль с размерами частиц менее 1 мм, а в качестве связующего используют фусы коксования в количестве 8,0-10% к массе коксовой пыли, смесь коксовой пыли и связующего нагревают до 100°C, прессуют ступенчато: сначала устанавливают нагрузку 5-6 атм с выдержкой 3-5 мин и далее до 15 атм с выдержкой при максимальной нагрузке 3-5 мин, готовый топливный брикет прокаливают при температуре 250-300°C без доступа воздуха в течение 10-12 мин.

Изобретение раскрывает способ получения топливных брикетов, включающий смешение углеродсодержащих материалов и их формование, при этом смешивают отходы деревообработки, продукты пылеулавливания процессов деревообработки и сланцепереработки.
Наверх