[发明专利]一种提高反应后强度和抗碱性的焦粉固化材料

说明书

本发明是一种提高反应后强度和抗碱性的焦粉固化材料，有效解决了现有焦粉型焦反应性高、反应后强度低、抗碱性弱的技术问题，由以下重量百分比的原料组成：多元树脂16‑22%、改性剂25‑35%、凝胶剂43‑55%;称取多元树脂16‑22%、改性剂25‑35%、凝胶剂43‑55%按比例加入搅拌机混合均化，然后再置入粉碎机将混合料粉碎至200目得到焦粉固化材料，采用本发明自然固结快、冷热强度高、使固废焦粉转化为用于冶炼的冶炼碳质冶炼原料，具有抗碱性能好、降低型焦反应性、提高反应后强度、固废资源利用率高等优点。可有效改变焦粉的分子结构，使其焦炭达到结焦效果好、结焦密度及强度高，有效降低焦炭的热反应，提高焦炭的热强度；通过使用本发明可有效节约炼焦优煤的用量，节约能源。

技术领域

本发明涉及焦粉成型固化材料技术领域，具体的是一种提高反应后强度和抗碱性的焦粉固化材料。

背景技术

焦炭是我国重要的战略性能源，2020年我国焦炭产量达4.71亿吨，但在冶金、焦化、合金、化工等行业，由于生产、运输、应用过程中会产生产量为10％以上的焦粉，因焦粉粒度小、不符合工艺要求，导致众多焦化厂和钢铁企业多以普通燃料廉价出售或烧结配用，不仅造成巨大的资源浪费，且又造成二次环境污染。

近年来，国内多家单位在焦粉成型方面开展了大量研究，在粘结剂选择、成型工艺方面取得了一定的成绩，部分企业将焦粉生产型焦作为重点项目产业化，但因采用的粘结材料不适应、冷热强度低，尤其是型焦抗碱性能低、反应性高及反应后强度差等原因，致使大部分企业生产的型焦不符合高温条件应用要求，而只能用作铁合金、化工等行业配用原料或作民用燃料。部分企业采用焦粉配加煤焦油、沥青做焦粉型焦，虽然获得较好效果，但因原料加热搅拌、干馏、炭化工序的污染问题，成为环保限批、叫停、取缔的重点。

因此，研发降低焦粉型焦反应性、提高反应后强度和抗碱性能的焦粉固化材料，对提高焦化固废焦粉资源化率、降低生产应用成本、减少焦煤应用量、促进完成双碳目标及低碳绿色发展具有重大意义。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种提高反应后强度和抗碱性的焦粉固化材料，有效解决了现有焦粉型焦反应性高、反应后强度低、抗碱性弱的技术问题。

一种提高反应后强度和抗碱性的焦粉固化材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：

多元树脂16-22％、改性剂25-35％、凝胶剂43-55％；其中；

多元树脂由苯酚、甲醛、三聚氰胺、腐植酸通过缩聚反应而成；

改性剂由氧化硼、硼泥、焦油渣、纳米氧化镁组成；

凝胶剂由微硅粉、铝灰、磺酸木质素组成；

制备方法为：

按重量百分比计：称取多元树脂16-22％、改性剂25-35％、凝胶剂43-55％按比例将上述原料加入搅拌机混合均化，然后再置入粉碎机将混合料粉碎至200目得到焦粉固化材料，密封包装即可应用。

优选的，所述多元树脂为多元耐高温树脂，其制备方法为：按质量份数计：

称60份甲醛溶液和4份稀氨水加入反应釜内，升温到60℃加入32份三聚氰胺和4份腐植酸，在70-80℃保持至完全溶解后冷却至60℃，再加入47份苯酚、50份甲醛溶液和3份氨水，调至Ph至8左右，继续加热至90℃保温3h，真空干燥箱脱水即得多元树脂。

优选的，改性剂按质量％计，称取焦油渣60％、硼泥6％、纳米氧化镁30％、氧化硼4％混合均化而成。

优选的，凝胶剂按质量％计，称取微硅粉15％、铝粉15％和磺酸木质素70％混合均化而成。

本发明具有以下有益效果：