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型煤粘結劑是決定型煤品種及其質量的關鍵輔助原料,也是目前,世界上已開發了數百種不同的粘結劑。從發展趨勢看,在研究粘結劑時,主要將重點放在來源充足、當地易得、廉價、無污染、成本低和防水等方面。
型煤粘結劑大致可分為:有機粘結劑、無機粘結劑、工業廢料和復合粘結劑。有機粘結劑可分為親水型和疏水型兩種。親水型有機粘結劑主要有淀粉、腐殖酸鹽和生物質等。疏水型有機粘結劑主要有煤焦油瀝青、石油瀝青和高分子聚合物等,而高分子聚合物主要包括聚乙烯(醇)、聚苯乙烯、合成樹脂和樹脂乳膠等。
有機粘結劑的粘結性能好,固化后可使型煤具有較高的機械強度。在高溫時,有機質易于分解,因此用有機粘結劑生產的型煤,其熱機械強度和熱穩定性都不太理想。
無機粘結劑主要有石灰、水泥、粘土、石膏和硅酸鈉等。無機粘結劑的共同特點是具有較強的粘結能力,固化后能起“骨架”的作用,使型煤具有較高的機械強度。由于大多數無機粘結劑在較高的溫度下不易分解,因而用無機粘結劑生產的型煤的熱機械強度和熱穩定性都比較理想。無機粘結劑的主要缺點是防水性差并增加了型煤的灰分。
工業廢料主要指紙漿廢液、釀酒廢液、制革廢液和制糖廢液等。這些廢液主要屬于有機粘結劑。利用工業廢料作為粘結劑既可使廢物得到充分的利用,又可大大減少廢料對環境的污染。這是值得大力提倡的好事。
用不同的煤加相應的粘結劑可生產出不同的型煤,但必須同時具備以下基本要求:一是生產出的型煤要求具備一定的機械強度(包括初始和冷強度),二是具有一定的防潮、防水性;三是不影響燃燒性能,造氣型煤不影響造氣效果,有一定的熱穩定性。
采用高分子化合物、生物催化劑、氧化劑等材料組成利用,使型煤具有較高的機械強度和熱穩定性。為了賦予粘結劑或型煤特殊的性能,人們常常在粘結劑中添加少量添加劑。這些添加劑主要包括固硫劑、防水劑、速凝劑和助燃劑等。
有部分企業用焦油、瀝青做粘結劑,效果特別好,屬于熱壓成型工藝,工藝較復雜,需要原料加熱、熱壓成型、炭化等工藝。
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