[发明专利]一种用弱粘煤生产电石用成型球团的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，更具体地涉及一种用弱粘煤生产电石用成型球团的方法。

背景技术

电石是重要的乙炔化工中间体。电石乙炔可以用来合成苯、橡胶、聚氯乙烯、聚乙炔等多种有机产品。经过60多年的改进和发展，电石工业目前已经成为我国不可或缺的基础化工原料产业。同时我国“富煤、贫油、少气”的能源结构，决定了电石在我国经济社会发展中发挥着不可取代的重要作用。

工业生产电石的方法主要是电热法，即在高温电弧炉设备中加热熔炼块状的焦炭和氧化钙，在温度为1800℃-2200℃时反应生成熔融电石。电热法采用焦炭作为碳素原料，一般通过煤焦化制备，该过程流程长、电耗大，并且有机碳损失高，污染严重。电热法采用氧化钙为钙素原料，一般通过煅烧石灰石得到，该过程流程长、能耗大。同时电热法采用的原料均为块状原料，原料之间接触面积少，物料传质速度慢，化学反应速度低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用弱粘煤生产电石用成型球团的方法。该方法将弱粘结性粉煤配以一定比例的粘结性粉煤与岩棉和粉状钙素原料作为原料，经混合、高压成型加工处理，所得球团强度满足倒运和入炉要求。

根据本发明的一方面，提供一种用弱粘煤生产电石用成型球团的方法，该方法包括下列步骤：

1)将弱粘煤、粘结性煤、岩棉和生石灰分别进行破碎处理，得到弱粘煤粉煤、粘结性煤粉煤、岩棉粉和生石灰粉；

2)将步骤1)中得到的弱粘煤粉煤、粘结性煤粉煤烘干，得到干燥后的弱粘煤粉煤和干燥后的粘结性煤粉煤；

3)将干燥后的弱粘煤粉煤、干燥后的粘结性煤粉煤与岩棉粉和生石灰粉按比例混合均匀，得到混合粉料；

4)将步骤3)中的混合粉料冷压成球，得到电石生产用混合球团；

5)将步骤4)中所得的混合球团进行热解，得到热解后球团。

根据本发明的一个实施例，步骤1)中的弱粘煤是低阶煤，低阶煤包含褐煤、长焰煤中的一种或多种，并且灰分含量小于等于10％。以弱粘煤为主碳素原料，使得电石原料成本大幅度降低，同时极大提高了弱粘煤提质后半焦的附加值，拓宽了弱粘煤提质加工途径。

根据本发明的一个实施例，步骤1)中的粘结性煤的粘结指数大于25，粘结性煤可以选用焦煤、肥煤、无烟煤等高阶煤中的一种或多种，并且其灰分含量小于等于16％。采用少量粘结性煤和岩棉为复合粘结剂，粘结剂成本低且容易实现工业化。粘结性煤既发挥粘结剂作用，同时也提供部分电石生产用碳素原料，相对于有机粘结剂，粘结性煤价廉易得，岩棉和粘结性煤的配合使用，既降低了粘结性煤的加入量，又减少了杂质带入量，进而保证电石品质。

根据本发明的一个实施例，步骤1)中生石灰的钙素含量在85％以上。

根据本发明的一个实施例，步骤1)中的弱粘煤粉煤、粘结性煤粉煤、岩棉粉和生石灰粉的粒度均在3mm以下。采用粉煤和粉状钙素原料，增加了原料之间的接触传递面积，有利于化学反应发生，从而降低能耗。

根据本发明的一个实施例，步骤2)中的烘干后弱粘煤粉煤和干燥后粘结性煤粉煤的水分均小于6％，保证水分含量旨在保证生石灰不被消化而破坏球团强度。

根据本发明的一个实施例，步骤3)中干燥后的弱粘煤粉煤、干燥后的粘结性煤粉煤与岩棉粉和粉状生石灰按照0.7～0.9:0.1～0.3：0.03～0.10:1～1.2的重量比进行混合。

根据本发明的一个实施例，步骤3)中混合时间为8～15分钟。

根据本发明的一个实施例，步骤4)中粉料送入高压压球机中冷压成球，其中高压压球机压力为18-25Mpa，并采用氮气进行安全保护。

根据本发明的一个实施例，步骤5)中热解温度为600～900℃，热解时间为30～60分钟。

本发明的方法通过高压成型提高冷球团强度，配入粘结性煤和岩棉保证入炉后的热强度，所得球团的冷强度在500N以上，900℃下热强度在1000N以上，满足电石生产对原料球团的入炉要求和生产过程中的热强度要求，解决了球团强度不足的问题。同时，本发明采用粘结性煤和岩棉为复合粘结剂，岩棉为人造矿物纤维，来源广泛，同时具有良好的分散性，可在高温下熔融进而起到粘结作用，并且，其在高温使用过程中不会释放出有害气体，是一种较为环保的粘结剂。此外，本发明采用粉煤和粉状生石灰干法成型制备球团，成型工艺简单，并且粉状原料有利于电石合成反应中的传质和传热，加快电石反应，达到了节能高效的目的。

附图说明

图1是本发明的用弱粘煤生产电石用成型球团的方法的流程示意图。