[发明专利]一种煤矸石基型煤固硫剂

说明书

本发明公开了一种煤矸石基型煤固硫剂，包括以下重量份数的原料：碳酸钙50～60份，氢氧化钙20～30份，改性陶瓷粉5～10份；所述改性陶瓷粉为负载零价铁的陶瓷粉。改性陶瓷粉的制备方法为：废弃陶瓷粉碎、过筛后将其浸泡于酸液或碱液中，超声波分散处理后用去离子水清洗并干燥得到陶瓷粉；将陶瓷粉和FeSO₄·7H₂O置于乙醇溶液中，氮气保护下进行搅拌；再滴加NaBH₄溶液，氮气保护下继续搅拌得分散液，分散液过滤后得到的固体洗涤并干燥，得到负载零价铁的陶瓷粉。本发明的高温固硫率(1100℃)可达75％以上，效果显著；同时还能提高型煤的冷机械强度和粘结性。

技术领域

本发明涉及型煤技术领域，具体涉及一种煤矸石基型煤固硫剂。

背景技术

煤矸石作为固、液、气三害俱全的“工业废料”，它的长期堆放不仅浪费了资源，占压了大量的土地，而且污染了水源、土壤和周围的空气。为了将煤矸石进行利用，逐步开发出煤矸石代替部分原煤的煤矸石基型煤。型煤燃烧产生的烟气经废热回收后，经移动床脱硫脱硝除汞除尘后，可实现烟气清洁排放。不仅有利于拓展煤矸石综合利用途径，提高煤炭资源的清洁高效利用水平，同时还有利于最大程度减轻煤矸石堆放和燃煤烟尘对环境的不利影响。工业型煤技术作为一种经济实用的洁净煤技术，其燃烧具有节约煤炭、减少烟尘及部分有害气体排放的特点。因此工业型煤能够代替块煤广泛应用于电厂发电、工业窑炉、民用窑炉燃烧及小高炉炼铁等众多领域。但煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境。

目前我国型煤固硫技术所能达到的固硫率平均只有50％左右，而美国和日本的型煤固硫率可达85％以上。在我国燃煤污染日趋严重、发展高效可行的燃煤污染防治技术产品刻不容缓。所以需要一种煤矸石基型煤固硫剂，用于煤矸石生产型煤的固硫剂，既能高效固硫，还能提高型煤的冷机械强度；有效满足自治区内外煤电行业当前及今后追求超低排放、清洁绿色发展的需求。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种煤矸石基型煤固硫剂。本发明的煤矸石基型煤固硫剂固硫效果特别突出，同时还能提高型煤的冷机械强度和粘结性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种煤矸石基型煤固硫剂，包括以下重量份数的原料：

碳酸钙50～60份，氢氧化钙20～30份，改性陶瓷粉5～10份；所述改性陶瓷粉为负载零价铁的陶瓷粉。

优选的，所述改性陶瓷粉由以下方法制备：

(1)废弃陶瓷粉碎、过筛后将其浸泡于酸液或碱液中，超声波分散处理后用去离子水清洗并干燥得到陶瓷粉；

(2)将陶瓷粉和FeSO₄·7H₂O置于乙醇溶液中，氮气保护下进行搅拌；再滴加NaBH₄溶液，氮气保护下继续搅拌得分散液，分散液过滤后得到的固体洗涤并干燥，得到负载零价铁的陶瓷粉。

优选的，步骤(1)中，所述酸液为质量分数10～30％的盐酸溶液；所述碱液为质量分数10～30％的氢氧化钠溶液。

优选的，步骤(1)中，所述陶瓷粉的粒径为40～100目。

优选的，步骤(2)中，所述陶瓷粉与FeSO₄·7H₂O的质量比为(4～10):10。

优选的，步骤(2)中，所述乙醇溶液为质量分数10～30％的酒精。

优选的，步骤(2)中，所述NaBH₄溶液由质量比为1:(20～50)的NaBH₄与去离子水混合而成；所述陶瓷粉与NaBH₄的质量比为(1～2)：1。