Способ получения угольных брикетов из окисленных углей для рекультивации нарушенных земель

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.

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.

Наверх