[发明专利]生物碳的配方及生产工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新的燃烧材料,特别是生物碳的配方及生产工艺。

背景技术：

煤矸石是煤矿生产中的伴生废石，含有大量的碳质页岩，砂质岩和石灰岩，含碳量一般20~30%，我国是煤炭生产大国，历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，占地在5万亩以上，严重污染环境，对大气、水环境、农田耕地都有损害，甚至煤矸石还会自燃，煤矸石在露天堆放过程经雨水淋洗后，部分物质被溶解，进入水渠污染水源，影响人体健康，破坏生态环境。煤矸石用作燃料时，由于其含硫量高，燃值低，杂质含量高，煤矸石中的碳分布不均匀，固定碳含量少，不经处理很难燃烧。近年来，国内外对煤矸石的综合利用作了大量工作，提出过若干关于煤矸石综合利用的方案和方法，研究的重点多在工业利用方面，在民用方面使用煤矸石作为燃料的技术比较先进的一项如中国专利201010217906.0号公开了一项名称为“一种生物质块燃料及其制备方法”的技术，介绍了一种由秸秆、杂草、树叶、煤矸石、煤泥和无烟煤按照一定比例混合而成，具体方法是先将秸秆、杂草和树叶制成糊状物质；再将煤矸石、煤泥和无烟煤混合制成粉末；将糊状物质和粉末混合均匀后成型。该发明的生物质块燃料具有燃烧充分、不焖心、烟尘少等优点，但也还存在着煤矸石量少、农作物副产品用量大、发热量达不到生产要求等问题。 另有一项专利号为CN201310017609.5名称为新型煤矸石燃烧配方及制造工艺的技术，公开一种配方为煤矸石、固体酒精、碳酸钾、亚硝酸钠、重铬酸钾。将煤矸石用粉碎机粉碎成3—5mm大小的煤矸石块；将粉碎后的煤矸石块传送至卧槽式双轴搅拌机内充分搅拌均匀。添加粘合剂和水，用成型机将煤矸石混合物制成中空状的球型或圆柱型成品。该发明可变废为宝、清洁环境，可替代煤应用于工业锅炉中，该技术存在的问题是在添加剂比例较高而导致产品成本高。解决这些问题已成为急需。 

发明的内容：

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种将煤矸石粉改质改性，使之成为达到工业用煤的标准的生物碳。生物碳的配方是（按重量计）：煤矸石590-600份、黄色垃圾390-400份、指硝酸钾2-3份、硝酸钠4-4.5份、硼砂3-3.5份、高效植物粒2-2.1份、水200-250份。黄色垃圾可以是秸秆、树叶或玉米杆其中的一种或两种以上混合，任何比例均可。高效植物粒是由玉米、秸秆、稻壳按1：1:1的比例粉碎至30-50目压缩成颗粒，浸地沟油制成。其生产工艺是:将煤矸石、 黄色垃圾粉碎至30目，搅拌均匀加入指硝酸钾、硝酸钠、硼砂、高效植物粒进行物料搅拌，加入水，经过沉化过程使之充分混合，经冷压成型然后烘干即为成品。本发明以煤矸石粉和黄色垃圾为主体，加入有硝酸钾、硝酸钠、硼砂和高效植物粒,具有粘结剂、热稳定剂和气体活性促进剂的作用,对煤矸石粉的亲和力强、表面活性高，强力小，分散能力强，与物料之间有很好的相溶性;使产品抗高温性能好、提高反应活性;热稳定剂可确保型煤在到达灰溶点前部溃散;粘合剂的加入又不降低灰溶点，充分发挥煤炭在其他方面的优势;气体活性促进剂的加入使得本发明的产品燃烧时表现出优异的气化活性。同时，本发明的产品在燃烧的过程中,硝酸钾在0-200℃时转换激发和释放氧气、硝酸钠在300-700℃时转换激发和释放氧气、硼砂在400℃以上时转换激发和释放氧气、高效植物粒在400-700℃以上时持续转换激发和释放氧气,因此本发明的产品能够燃烧充分,减少飞灰，降低炉渣热损失，经检测可减少烟尘排放量达50-60%，节煤50-70%，提高热效率70-90%，降低烟气中SO2含量40-70%，固硫率达50%以上，并改变燃烧结构和工况，可节约能源和降低环境污染,成功实现了低成本、高效益。

具体实施方式:

本发明的一个最佳实施例,取（按重量计）：煤矸石590KG、黄色垃圾400 KG、硝酸钾2 KG、硝酸钠4 KG、硼砂3 KG、高效植物粒2 KG、水200 KG。黄色垃圾选用秸秆。高效植物粒是由玉米、秸秆、稻壳按1：1:1的比例粉碎至30-50目压缩成颗粒，浸地沟油制成。其生产工艺是:将煤矸石、黄色垃圾粉碎至30目, 搅拌均匀加入指硝酸钾、硝酸钠、硼砂、高效植物粒进行物料搅拌，加入水，经过沉化过程使之充分混合，经冷压成型然后烘干即为成品。

本发明的另一个实施例, 取（按重量计）：煤矸石600 KG、黄色垃圾390 KG、指硝酸钾3 KG、硝酸钠4.5 KG、硼砂3.5 KG、高效植物粒2.1 KG、水250 KG。黄色垃圾选用树叶。高效植物粒是由玉米、秸秆、稻壳按1：1:1的比例粉碎至30目压缩成颗粒，浸地沟油制成。其生产工艺同实施例1.