способ получения угольных брикетов

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ, включающий перемешивание угольной мелочи или шлама с раствором производного щелочной соли сульфокислоты, прессование смеси в брикеты, сушку брикетов и последующее нанесение на поверхность брикетов углеводородсодержащего водостойкого покрытия, отличающийся тем, что в качестве производного щелочной соли сульфокислоты используют натриевую соль метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% от массы угля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии брикетирования угольных шламов и мелких классов угля. Брикетируемый уголь и шлам могут быть использованы в качестве топлива для сжигания в бытовых и промышленных топках, а также для коксования в коксохимической и металлургической промышленности.

Известен способ окускования шламов и мелких классов каменных углей, включающий перемешивания угля, шлама со связующим веществом, которым служит гумат натрия, прессование смеси в брикеты при влажности смеси до 25% последующую сушку брикетов [1]

Однако данный способ недостаточно эффективен и характеризуются сравнительно невысокой прочностью и низкой влагостойкостью брикетов, значительными капитальными, энергетическими, материальными и трудовыми затратами и не обеспечивают экологической безопасности производства и санитарного уровня гигиены труда. Низкая влагостойкость требует дополнительных затрат на строительство закрытых складов, на изготовление и транспорт водонепроницаемой тары при перевозках брикетов.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ получения угольных брикетов, включающий перемешивание угольной мелочи (шлама) с раствором лигносульфоната аммония при массовом отношении к углю 1:13 и 1:20, прессование смеси в брикеты, сушку брикетов и последующее нанесение на поверхность брикетов водостойкого покрытия из нефтяных продуктов (парафина)[2] Недостатками данного способа является сравнительная невысокая прочность и больший расход связующего.

Целью изобретения является повышение прочности и влагостойкости брикетов, а также снижение затрат на изготовление, хранение и транспорт брикетов.

Указанная цель в предлагаемом способе достигается за счет применения эффективного нового связующего вещества раствора натриевых солей метиленнафталинсульфокислоты, его рационального расхода и нанесение на поверхность брикетов после сушки углеводородсодержащего водостойкого покрытия.

Предлагаемый способ брикетирования угольных шламов и мелких классов угля включает перемешивание угольных шламов и (или) мелких классов угля со связующим, прессование смеси в брикеты, сушку брикетов; в качестве связующего используют раствор натриевой соли метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% сухой массы связующего к брикетируемой массе угля и (или) шлама. На поверхность брикетов после сушки наносят углеводородсодержащее водостойкое покрытие, в качестве которого используют поглотительное или антраценовое масло. Толщина покрытия (расход масла) брикета зависит от ситового состава брикетируемой массы (0,5-2 мм.), т.е. чем мельче частицы брикетируемой массы, тем меньше толщина покрытия брикетов. Пределы влажности брикетируемой массы составляют 8-25% ситовый состав брикетируемой массы находится в пределах 0-13 мм. Учитывая высокую допустимую влажность брикетируемой массы (до W 25% ), при превышении исходной влажности угля или шлама этого порога влажности, в брикетируемую массу добавляют, например, отсевы угля или органические отходы производства, например, опилки с более низкой влажностью и таким образом без предварительной сушки подготавливают массу к брикетированию.

Новое связующее вещество соль натрия метиленнафталинсульфокислоты, рациональный его расход, позволяют повысить прочность брикетов и снизить затраты на производство.

Повышение прочности снижает количество разрушенных при складировании, загрузке и транспортировке брикетов и тем самым снижается объем повторной переработки боя брикетов, т.е. расходы производства.

Покрытие поверхности высушенных брикетов позволяет повысить влагостойкость брикетов, что позволяет отказаться от закрытых складов хранения и водонепроницаемой тары при перевозках, что снижает затраты на использование брикетов.

П р и м е р 1. Брикетирование угля проводят на опытно-промышленной установке. В качестве исходного сырья принято 30 кг угля марки СС шахты "Тырганская". Прокопьевского месторождения с ситовым составом в пределах 0-12 мм и влажностью 14% в качестве связующего принят 20%-ный раствор натриевой соли метиленнафталинсульфокислоты, сухая масса которого составляет 0,3 кг; водостойкое покрытие антраценовое масло. Уголь со связующим перемешивают в смесителе БСП-150 М "Торнадо", при этом раствор связующего подают насосом НШ-10 через форсунку в виде брызг на поверхность перемешиваемого в смесителе угля. После перемешивания в течение 6 мин смесь загружают в бункер вибропресса ВМ-2.00.00.00.ПС и прессуют при давлении 1 МПа при одновременной вибрации, после прессования получают брикеты в виде цилиндров диаметром 50 мм, плотностью 1,15 т/м³. Брикеты подают в сетчатых поддонах в сушильный шкаф конвективной печи, в топку которой подают ранее изготовленные брикеты для подогрева воздуха идущего на сушку брикетов. Брикеты подсушивают до влажности 8-10% после чего на их поверхность через разбрызгивающие форсунки подают антраценовое масло. Полученные брикеты, по результатам испытаний, имеют прочность на сжатие 3-6 МПа, прочность на сбрасывание остаток на сите +25 мм 86-92% хорошую термическую прочность, так как при сжигании до полного сгорания сохраняют форму. Хорошую устойчивость к влаге, не разрушались в течении 6,5 ч при обрызгивании их водой.

П р и м е р 2. Брикетирование угля проводят на опытно-промышленной установке. В качестве исходного сырья используют 30 кг угольного шлама марки КСОСТС ГОФ "Судженская" с ситовым составом в пределах 0-3 мм и влажностью 15,6% зольностью 18% в качестве связующего 20%-ный раствор натриевой соли метиленнафталинсульфокислоты, сухая масса которого составляет 0,3 кг; водостойкое покрытие антраценовое масло. Шлам со связующим перемешивают в смесителе БСП-150 М "Торнадо", при этом раствор связующего подают насосом НШ-10 через форсунку в виде брызг на поверхность перемешиваемого в смесителе угля. После перемешивания в течении 6 мин, смесь загружают в бункер вибропресса ВМ-2.00.00.00 ПС и прессуют при давлении 1 МПа при одновременной вибрации, после прессования получают брикеты в виде цилиндров диаметром 50 мм, плотностью 1,2 т/м³. Брикеты подают в сетчатых поддонах в сушильный шкаф конвективной печи, в топку которой подают ранее изготовленные брикеты для подогрева воздуха, идущего на сушку брикетов. Брикеты подсушивают до влажности 8-10% после чего на их поверхность через разбрызгивающие форсунки подают антраценовое масло. Полученные брикеты, по результатам испытаний, имеют прочность на сжатие 3-6 МПа, прочность на сбрасывание остаток на сите +25 мм. 86-92% хорошую термическую прочность, так как при сжигании до полного сгорания сохраняют форму. Хорошую устойчивость к влаге, не разрушались в течении 7 ч при обрызгивании их водой.

Прочность брикетов, получаемых по известному способу описанному в аналоге составляет 0,65-1,85 МПа, кроме того полученные этим способом брикеты не разрушались в течении 15-20 мин при обрызгивании их водой.

Таким образом, предлагаемый способ брикетирования, шламов и мелких классов угля позволяет повысить прочность брикетов и влагостойкость, а также снизить затраты на их производство, хранение и транспорт.