專利名稱：富炭煤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以多元化能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)重組的高性能的富炭煤，更具體的說， 是一種適合各種工業(yè)和民用的、高品質(zhì)的、無需煉焦的、無污染的、性能優(yōu)質(zhì)的、節(jié)能環(huán)保 的富炭煤燃料，其富炭煤熱卡高達(dá)6000-7200大卡，含硫量僅為0. 2-0. 4%，林格曼煙度為 20-30%，固定炭含量高達(dá)55-65%，十分優(yōu)良，為高品質(zhì)煤炭，故稱之為“富炭煤”。本發(fā)明 還涉及到富炭煤的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，公知現(xiàn)有的各種煤炭，如天然煤種的長焰煤、瘦煤、不粘煤、氣煤、焦煤、肥 煤、燭煤、藻煤、弱粘煤、煤精、無煙煤、褐煤、以及人工煤炭的焦炭、型煤、煤炭助然劑等都沒 有從根本改變原始煤炭的性質(zhì)和性能，也沒有從原煤的基礎(chǔ)上來提高煤炭的質(zhì)量，致使煤 炭的使用效率、燃燒性能和節(jié)煤率都很低，因此造成原煤低效能和嚴(yán)重浪費(fèi)的毀滅性的粗 放式的濫采和濫用，也就造成了單煤組份(就是一種煤)使用率極低的局面；造成了開采的 越多、使用的越多、造成的危害就越大，煤炭成了人類惡性循環(huán)的第一步陷阱。
眾所周知，煤炭資源是不可再生的能源，有效地合理利用對人類的共同發(fā)展意義 重大，無論是關(guān)閉煤礦，分期開采，重組開采，還是限制開采都是合情合理的。當(dāng)前特別是國 家要從能源安全、能源節(jié)約和參與全球經(jīng)濟(jì)競爭的大局出發(fā)，要從根本上解決煤炭污染和 能源緊缺問題。開發(fā)生產(chǎn)和推行使用高性能煤炭勢在必行，高性能煤炭應(yīng)列入國家主產(chǎn)品， 禁止直接使用(和燃燒)污染嚴(yán)重的原煤，這關(guān)系到國譽(yù)和民生的重大問題。但煤炭是工 業(yè)的“糧食”，工業(yè)的發(fā)展離不開煤炭，煤炭資源是維持人類生存的重要組成部分，這一有限 的能源又能維護(hù)多久？由此而產(chǎn)業(yè)的環(huán)境污染又如何治理？這完全要靠人類自身節(jié)約和 提高煤炭使用效率來加以自我保護(hù)，否則一二百年后這種有限的資源也將所剩無幾，同時(shí) 也將失去我們的生存環(huán)境。當(dāng)前，世界污染最為嚴(yán)重地區(qū)一中國山西省，近年來，就曾關(guān)閉 小煤窯及煤礦達(dá)10000余家，這是中國對自己負(fù)責(zé)，對人類文明社會作貢獻(xiàn)的良好開端。
我們知道，開采原煤和使用原煤都是一個(gè)嚴(yán)重的污染過程，然后再把這些污染過 程(原煤)分散到全國各地，其污染也就隨之帶到了全國各地。當(dāng)國家、部門、企業(yè)再進(jìn)行 污染治理時(shí)，已經(jīng)晚也，而且在治理污染時(shí)還要進(jìn)行大量投入。本發(fā)明的富炭煤能從源頭對 原煤的污染進(jìn)行徹底治理；并能將1噸原煤變?yōu)?噸純潔凈環(huán)保煤炭；也能將劣質(zhì)煤炭變 標(biāo)準(zhǔn)煤炭，還能將熱卡提高1500-3500大卡。富炭煤不僅能使原煤污染得到徹底治理，而且 能為國家節(jié)約原煤高達(dá)50-80%。如果按中國每年采煤量20億噸計(jì)算，只需采煤10億噸原 煤即可滿足中國年需求量，每年可減少原始煤炭開采量達(dá)10億噸，僅此一項(xiàng)就能為國家節(jié) 約能源高達(dá)7500億元(按全國平均煤價(jià)750計(jì))，另外節(jié)約綜合投入也至少在3000億元 以上。本發(fā)明利國利民，完全符合國家能源戰(zhàn)略發(fā)展要求，被譽(yù)為“地上煤礦-高效能源煤 礦-無礦難煤礦-可再生煤礦”！
同時(shí)，要求人類生產(chǎn)潔凈型的、使用高效率的、高能量的和節(jié)能環(huán)保的富炭煤勢在 必行。均存在以下缺點(diǎn)和不足之外
一、現(xiàn)有的各種煙煤如天然煤種的長焰煤、瘦煤、氣煤、焦煤、肥煤等本身都不具 有高效性能和環(huán)保性能，必須通過性能改進(jìn)、重組煤炭結(jié)構(gòu)和人為加工的方式才能達(dá)到其 高效率，因此，單煤組份(就是一種煤)永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到高效率。
二、無煙煤雖然自身效率高，但煤資源較為有限，再加上人為使用效率不高，又沒 有進(jìn)行煤炭結(jié)構(gòu)重組，也沒有進(jìn)行效率提高，因此無煤成了拿著黃金當(dāng)生鐵使用的局面。如 果將節(jié)能性能的增加、原煤質(zhì)量的改善、利用率的提高，那就必須進(jìn)行煤炭結(jié)構(gòu)重組和人為 改進(jìn)的方式才能達(dá)到高效率。
三、天然煤種的燭煤、藻煤、弱粘煤等又是另一品種煤，均不具有高效性能和環(huán)保 性能，同樣需要能量合成和人為改進(jìn)，如果不進(jìn)行煤炭結(jié)構(gòu)和組份重組，永遠(yuǎn)也不可能達(dá)到 其高效率。
四、煤精是一個(gè)特殊品種，雖然能與普通煤一樣可以燃燒，但性能和效率極低，用 途不大，其特點(diǎn)是質(zhì)地致密，主要是用作工藝雕刻制品的原料。如果當(dāng)成燃料使用，也必須 進(jìn)行煤炭結(jié)構(gòu)重組，方能達(dá)到一定的效率。
五、精煤是洗煤廠洗后的產(chǎn)品，浪費(fèi)了大量的煤泥、煤矸石和中煤資源，根本不可 取，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值也并不高；而且污染環(huán)境。洗煤不可能達(dá)到原煤利用的高效率。
以上各種原煤，其效率都很低，直接使用時(shí)，對大氣和自然環(huán)境能產(chǎn)生嚴(yán)重污染， 而且原煤的儲存和運(yùn)輸成本都很高，如果不對原煤進(jìn)行處理、改變煤炭結(jié)構(gòu)和人為加工的 話，其原煤使用的危害會更大，這也是對原始性能源的浪費(fèi)，同時(shí)加速了原始能源的消耗， 長期使用和深度開采將對人類產(chǎn)生巨大危害。另一方面的危害程度更深還有對山體、地 況、地貌的深度破壞，以及大量開采人員的傷亡，由于急劇開采還能引發(fā)地陷、地殼變化和 弓丨發(fā)地震災(zāi)害，同時(shí)加速了對地球和人類生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞。
六、焦炭雖然在工業(yè)、冶金領(lǐng)域利用率較好，燃燒值有所提高；但沒有節(jié)煤性能， 在生產(chǎn)時(shí)，無論是人工生產(chǎn)，還是機(jī)焦生產(chǎn)，其成本都較高。目前，絕大多數(shù)采用的都是機(jī)焦 生產(chǎn)，機(jī)焦生產(chǎn)雖然產(chǎn)量大，不但成本較高，二次污染更為嚴(yán)重；而且生產(chǎn)投資較大，由于生 產(chǎn)時(shí)有一定的污染，也因此大多數(shù)焦炭焦化廠都被政府下令關(guān)閉和限制發(fā)展。
七、現(xiàn)有型煤指多種型煤，如蜂窩煤、球煤等，由于采用黃泥或硅酸鈉作粘接劑， 燃燒時(shí)，黃泥本身消耗部分熱能，浪費(fèi)了能量，其熱效率低，又由于硅酸鈉易吸潮分解，影響 煤的強(qiáng)度，不便儲存和運(yùn)輸，因此造成型煤的利用率較低，其經(jīng)濟(jì)附加值也較為低下，由于 型煤一般都是生活用煤，約占煤炭銷售總量的20%以上，長期以來，由于生活用煤技術(shù)落 后，熱效率也只有20%左右，浪費(fèi)大量能源，而且污染程度無法降低，造成了嚴(yán)重的分散性、 普遍性污染。另外，目前使用的煤粘合劑效果并不理想，也由于煤炭重組的密度、強(qiáng)度不夠， 致使型煤易吸潮分解，再加上強(qiáng)度不高，很難長途運(yùn)輸。
八、現(xiàn)有煤炭助然劑雖然能在一定程度上增加了煤炭的利用率，也減少了燃煤對 環(huán)境的污染，并且具有起火快、高熱能、低硫、低灰的特點(diǎn)。但綜合效率不高，又由于沒有進(jìn) 行物質(zhì)重組和改變煤炭結(jié)構(gòu)，所以節(jié)煤率最高都不超過10% ；如果不從根本上去改變原煤 的質(zhì)量，也就不可能解決原始能源的浪費(fèi)問題和降低原始能源的污染問題；所以煤炭助燃 劑與本發(fā)明綜合節(jié)煤率在數(shù)倍以上，相差甚遠(yuǎn)；而且永遠(yuǎn)也達(dá)不到本發(fā)明富炭煤的節(jié)煤率 和特有的高效性能。以上諸多缺點(diǎn)，亟待改進(jìn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種富炭煤，它能克服現(xiàn)有各種各種煙煤、無煙煤、天然煤 種的(燭煤、藻煤、弱粘煤)、煤精、精煤、焦炭、現(xiàn)有型煤、現(xiàn)有煤炭助然劑的缺點(diǎn)和不足之 處。該富炭煤是采用天然原煤合成基料、改性植物優(yōu)化材料、環(huán)保潔凈劑和能量聚合促進(jìn)劑 等組份組成；它是經(jīng)化學(xué)和物理轉(zhuǎn)換過程，并進(jìn)行科學(xué)的物質(zhì)重組，從而形成了富炭煤。先 分別按天然原煤合成基料的品種、質(zhì)量、性質(zhì)、性能要求與改性植物優(yōu)化材料進(jìn)行物質(zhì)重組 和組份優(yōu)化合成為多元化組份主基料；在多元化組份主基料中添加相應(yīng)的環(huán)保潔凈劑，它 能有效地保障多元化組份主基料優(yōu)越的環(huán)保性能；最后，再添加能量聚合促進(jìn)劑，即成高性 能富炭煤材料。
可將高性能富炭煤材料放入到專用攪拌機(jī)中加入混合型雙性粘合劑進(jìn)行攪拌，即 得高性能富炭煤成型材料；再把高性能富炭煤成型材料放入到球煤成型機(jī)、塊煤成型機(jī)、蜂 窩煤成型機(jī)中成型。即可生產(chǎn)出各種規(guī)格的富炭煤成品，經(jīng)儲存、上市。
該富炭煤成品不僅在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能、質(zhì)量上有了重大改變和優(yōu)化重組，使其達(dá) 到最高效率和更大環(huán)保特性，并具有延長燃燒時(shí)間(比普通煤要長30分鐘)，從而達(dá)到提高 燃燒值、熱效率、節(jié)能、無污染和環(huán)保的目的。
由于在富炭煤中加入改性植物優(yōu)化材料、環(huán)保潔凈劑和能量聚合促進(jìn)劑等組份； 所以再生性很強(qiáng)，并能在很大程度上節(jié)約了原始煤炭能源；在很大程度上又提高了富炭 煤的質(zhì)量、能量和熱效率，其綜合效率高，節(jié)約原始煤炭能源高達(dá)50-80% ；其熱卡可高達(dá) 6000-7200大卡，含硫量僅為0. 2-0. 5 %，林格曼煙度為20-30 %，固定炭含量高達(dá)55-65 %， 十分優(yōu)良，為高品質(zhì)煤炭，故稱之為再生性“富炭煤”。
該富炭煤可廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用，是最節(jié)能、最環(huán)保、最高效的新品種再生煤， 有“綠色高性能燃煤”之稱。本發(fā)明從根本上解決了 50-80%天然煤炭的一切有害物質(zhì)的排 放，并能達(dá)到較高的節(jié)能環(huán)保效率，應(yīng)用廣泛，意義重大，極其完善。
當(dāng)前節(jié)能成了人類的首要問題，能源問題也始終困擾著人類的發(fā)展。本發(fā)明能在 很大程度上解決了原煤能源的緊缺問題，若使用本技術(shù)生產(chǎn)富炭煤將對全社會都是一大貢 獻(xiàn)，能使煤炭資源的使用年限延長，同時(shí)能減少和延緩人類自身對地球與生存環(huán)境的破壞， 而且對人類各方面的影響十分重大，從而形成了本發(fā)明的富炭煤。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種富炭煤，它是采用天然原煤合成基料(含低值 煤的煤矸石、煤泥、中煤)、改性植物優(yōu)化材料、環(huán)保潔凈劑和能量聚合促進(jìn)劑等組份組成。 經(jīng)三年生產(chǎn)試驗(yàn)配方十分優(yōu)良
其配方一是天然原煤合成基料40-55% (重量份)、改性植物優(yōu)化材料45-60% (重量份)、環(huán)保潔凈劑3-5% (重量份)、能量聚合促進(jìn)劑8-12% (重量份)、混合型雙 性粘合劑4-6% (重量份)。該配方一的富炭煤熱卡可高達(dá)6000-7200大卡，含硫量僅為 0. 2-0. 4 %，林格曼煙度為20-30 %，固定炭含量高達(dá)55-65 %，十分優(yōu)良，為高品質(zhì)煤炭。
其配方二是天然原煤合成基料(含低值煤的煤矸石、煤泥、中煤 15-25 % ) 40-50 % (重量份)、改性植物優(yōu)化材料45-58 % (重量份)、環(huán)保潔凈劑5_7 % (重 量份)、能量聚合促進(jìn)劑6-12% (重量份)、混合型雙性粘合劑4-6% (重量份)。該配方二 的富炭煤熱卡可高達(dá)5500-6000大卡，含硫量僅為0. 3-0. 6%,林格曼煙度為20-40%，固定 炭含量高達(dá)50-55 %，較為優(yōu)良，為純潔凈煤炭。
其配方三是天然原煤合成基料(含低值煤的煤矸石、煤泥、中煤 26-40 % ) 45-55 % (重量份)、改性植物優(yōu)化材料40-50 % (重量份)、環(huán)保潔凈劑5_7 % (重 量份)、能量聚合促進(jìn)劑6-15% (重量份)、混合型雙性粘合劑4-6% (重量份)。該配方 二的富炭煤熱卡可高達(dá)4500-5500大卡，含硫量僅為0. 4-0. 9%,林格曼煙度為30-50%，固 定炭含量可達(dá)45-50%，較為優(yōu)良，為潔凈煤炭。而且煤矸石、煤泥、中煤等低值煤利用率較 高，有很高的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
該富炭煤生產(chǎn)總成本僅為320-450元，市場平均售價(jià)在650-800元，其社會效益和 經(jīng)濟(jì)效益較高，可為國家節(jié)約原始煤炭高達(dá)50-80%。
富炭煤的生產(chǎn)方法
先分別把兩種以上天然原煤粉碎至60-120目，即成天然原煤合成基料，儲存?zhèn)?用；再將植物秸稈粉碎至1-10目，并加入3-5%原煤粉經(jīng)攪拌后，用高效率制棒機(jī)進(jìn)行制棒 和制顆粒，再將植物棒(顆粒)放入到循環(huán)快速炭化機(jī)內(nèi)進(jìn)行炭化，將炭化的植物炭棒(炭 顆粒)粉碎至80-150目，即成改性植物優(yōu)化材料，在干燥情況下儲存?zhèn)溆谩Ｔ賹⑻烊辉?合成基料與改性植物優(yōu)化材料進(jìn)行物質(zhì)重組和組份優(yōu)化合成為多元化組份主基料，儲存?zhèn)?用。
生產(chǎn)時(shí)，取一定量的多元化組份主基料添加相應(yīng)的環(huán)保潔凈劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁?達(dá)到多元化組份主基料更加環(huán)保的要求；再加入能量聚合促進(jìn)劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，以達(dá)到多 元化組份主基料更為優(yōu)質(zhì)，同時(shí)性能、性質(zhì)和質(zhì)量都發(fā)生了巨大改變，使能量增大，從而達(dá) 到化學(xué)和物理轉(zhuǎn)換過程，并進(jìn)行科學(xué)的物質(zhì)重組形，即成高性能富炭煤材料。
再將高性能富炭煤材料放入到專用攪拌機(jī)中加入混合型雙性粘合劑進(jìn)行攪拌，即 得高性能富炭煤成型材料；再把高性能富炭煤成型材料放入到球煤成型機(jī)、塊煤成型機(jī)、蜂 窩煤成型機(jī)中成型；即可生產(chǎn)出各種規(guī)格的富炭煤成品。經(jīng)儲存、上市。
具體實(shí)施方式
根據(jù)生產(chǎn)操作實(shí)施例
富炭煤是由配方一天然原煤合成基料40-55% (重量份)；改性植物優(yōu)化材料 45-60% (重量份)；環(huán)保潔凈劑(由除垢劑的氧化鈣和碳酸鈣，消煙劑的碳酸鈉和活性氧 化鎂，脫硫劑的硅酸鎂和三氧化二鋁等組成)3-5% (重量份)；能量聚合促進(jìn)劑(由強(qiáng)氧 化劑的高氯酸鉀、高錳酸鉀和氯酸鉀，強(qiáng)催化劑的氧化鎂和二氧化錳等組成)8-12% (重量 份)進(jìn)行物質(zhì)重組和優(yōu)化成為多元化組份主基料96-132% (重量份)，在干燥情況下儲存 備用。再將96-132% (重量份)中加入混合型雙性粘合劑4-6% (重量份)進(jìn)行攪拌并充 分勻合后，即得高性能富炭煤成型材料總份100-138% ；再把高性能富炭煤成型材料放入到 球煤成型機(jī)、塊煤成型機(jī)、蜂窩煤成型機(jī)中進(jìn)行成型；即可生產(chǎn)出各種規(guī)格的富炭煤成品。 經(jīng)儲存、上市。
富炭煤是由配方二 天然原煤合成基料(含低值煤的煤矸石、煤泥、中煤 15-25% )40-50% (重量份)、改性植物優(yōu)化材料45-58% (重量份)、環(huán)保潔凈劑(由除垢 劑的氧化鈣和碳酸鈣，消煙劑的碳酸鈉和活性氧化鎂，脫硫劑的硅酸鎂和三氧化二鋁等組 成)5-7% (重量份)、能量聚合促進(jìn)劑(由強(qiáng)氧化劑的高氯酸鉀、高錳酸鉀和氯酸鉀，強(qiáng)催 化劑的氧化鎂和二氧化錳等組成)6-12% (重量份)進(jìn)行物質(zhì)重組和優(yōu)化成為多元化組份主基料96-127% (重量份)，在干燥情況下儲存?zhèn)溆?；再?6-127% (重量份)中加入混 合型雙性粘合劑4-6% (重量份)進(jìn)行充分?jǐn)嚢鑴蚝虾?，即得高性能富炭煤成型材料總?100-127% ；再把高性能富炭煤成型材料放入到球煤成型機(jī)、塊煤成型機(jī)、蜂窩煤成型機(jī)中 成型；即可生產(chǎn)出各種規(guī)格的富炭煤成品。經(jīng)儲存、上市。
富炭煤是由配方三天然原煤合成基料(含低值煤的煤矸石、煤泥、中煤 26-40% )45-55% (重量份)、改性植物優(yōu)化材料40-50% (重量份)、環(huán)保潔凈劑(由除垢 劑的氧化鈣和碳酸鈣，消煙劑的碳酸鈉和活性氧化鎂，脫硫劑的硅酸鎂和三氧化二鋁等組 成)5-7% (重量份)、能量聚合促進(jìn)劑(由強(qiáng)氧化劑的高氯酸鉀、高錳酸鉀和氯酸鉀，強(qiáng)催 化劑的氧化鎂和二氧化錳等組成)6-15% (重量份)進(jìn)行物質(zhì)重組和優(yōu)化成為多元化組份 主基料96-112% (重量份)，在干燥情況下儲存?zhèn)溆茫辉賹?6-112% (重量份)中加入混 合型雙性粘合劑4-6% (重量份)進(jìn)行充分?jǐn)嚢鑴蚝虾?，即得高性能富炭煤成型材料總?100-118% ；再把高性能富炭煤成型材料放入到球煤成型機(jī)、塊煤成型機(jī)、蜂窩煤成型機(jī)中 成型；即可生產(chǎn)出各種規(guī)格的富炭煤成品。經(jīng)儲存、上市。
權(quán)利要求
1. 一種富炭煤，其特征在于它是由配方一天然原煤合成基料40-55% (重量份)、改 性植物優(yōu)化材料45-60% (重量份)、環(huán)保潔凈劑3-5% (重量份)、能量聚合促進(jìn)劑8-12% (重量份)、混合型雙性粘合劑4-6% (重量份)組成；配方二 天然原煤合成基料(含低 值煤的煤矸石、煤泥、中煤15-25% )40-50% (重量份)、改性植物優(yōu)化材料45-58% (重 量份)、環(huán)保潔凈劑5-7% (重量份)、能量聚合促進(jìn)劑6-12% (重量份)、混合型雙性粘 合劑4-6% (重量份)組成；配方三天然原煤合成基料(含低值煤的煤矸石、煤泥、中煤 26-40 % ) 45-55 % (重量份)、改性植物優(yōu)化材料40-50 % (重量份)、環(huán)保潔凈劑5_7 % (重 量份)、能量聚合促進(jìn)劑6-15% (重量份)、混合型雙性粘合劑4-6% (重量份)組成。
全文摘要
一種富炭煤，它是富炭煤是采用天然原煤合成基料、改性植物優(yōu)化材料、環(huán)保潔凈劑和能量聚合促進(jìn)劑等組份組成；它是經(jīng)化學(xué)和物理轉(zhuǎn)換過程，并進(jìn)行科學(xué)的物質(zhì)重組，從而形成了富炭煤。該富炭煤成品不僅在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能、質(zhì)量上有了重大改變和優(yōu)化重組，使其達(dá)到最高效率和更大環(huán)保特性，并具有延長燃燒時(shí)間，從而達(dá)到提高燃燒值、熱效率、節(jié)能、無污染和環(huán)保的目的。富炭煤再生性很強(qiáng)，并能在很大程度上節(jié)約了原始煤炭能源，節(jié)約率高達(dá)50-80％；其熱卡可高達(dá)6000-7200大卡，含硫量僅為0.2-0.5％，林格曼煙度為20-40％，固定炭含量高達(dá)50-65％，十分優(yōu)良，為潔凈高品質(zhì)煤炭，故稱之為“富炭煤”?？蓮V泛應(yīng)用于工業(yè)和民用，應(yīng)用廣泛，意義重大，極其完善。
文檔編號C10L5/04GK102031173SQ20101060797
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者萬金林 申請人:萬金林