黏结剂对型煤强度的影响及优化方案

（一）型煤黏结剂的种类

型煤黏结剂种类繁多，从广义上可分为有机类、无机类、复合类三大类（徐振刚等，2001）。

1.有机类

（1）煤沥青、煤焦油和石油沥青及其残渣。

（2）高分子聚合物：PVA、FAA、PA、PF等。

（3）淀粉类：木瓜、地瓜、土豆、玉米等淀粉和糖蜜、糖渣等。

（4）植物油渣类：葵花籽油渣、棉籽油渣、麻籽油渣等。

（5）动物胶类：利用工业加工后的动物皮革废料熬制的动物胶。

（6）工业废弃物：纸浆废液、含油污水、废轮胎等。

（7）腐植酸盐、木质纤维素。

2.无机类

（1）土：膨润土、高岭土、黏土、白泥、河泥等。

（2）水泥：指任何能与水化合生成石状物质的一系列水泥。

（3）水玻璃、生（熟）石灰、电石泥、磷酸盐、硫酸盐等。

（4）有些煤矿的顶、底板泥。

3.复合类

（1）有机物与有机物复合，如煤焦油与纸浆复合。(www.xing528.com)

（2）有机物与无机物复合，如美国用膨润土与聚丙烯酸钠和焦磷酸二氢钠复合。

（3）无机物与无机物复合，如日本用铝水泥与CaCO3、K2CO3复合。

复合型黏结剂的掺料之间可起到互补作用，能发挥综合效果，提高黏结剂的多效性，是今后开发新型黏结剂的一个主要方向。

（二）黏结剂的质量要求

（1）用黏结剂制成的型煤要有一定的机械强度，包括初始强度和最终强度；气化型煤还必须要有一定的热稳定性和热强度。

（2）黏结剂要有一定的防潮、防水性能。

（3）黏结剂的性能不影响型煤的使用效果，如燃用型煤不影响燃烧性能，气化型煤不影响气化效果、煤气质量及炉况的可操作性等。

（4）黏结剂的成灰物不宜过大。

（5）有黏结剂成型的型煤要考虑后处理工艺，即黏结剂的性能须考虑型煤后处理工艺要简单易行。

（6）型煤黏结剂不应产生二次污染。

（三）黏结剂的配置方法

配制黏结剂的具体方法步骤如下。首先，根据型煤厂家提供的煤种和型煤用户对型煤技术指标的要求，取煤样到实验室进行科学配制，经多次反复配比和测试，得出初步的黏结剂配方；然后，将初步配制的黏结剂配方拿到型煤厂家，和经过加工的原煤科学匹配、混合搅拌，用成型机加压成型，再用实验室有关仪器仪表加以测试，使其冷热强度、热稳定性、防潮防水性等指标达到要求；最后，把型煤产品拿到用户单位进行试烧，直到满足用户要求，此时型煤厂才可正式投入生产。

一般来说，有机黏结剂和工业废料黏结剂的黏结性能较好，型煤干燥固化以后具有较高的机械强度。其原因在于煤本身也是有机物，因而黏结剂中的有机成分对粉煤颗粒有很强的亲和力，黏结剂能够很好地浸润煤料，甚至会浸透到煤的微孔结构中，干燥固化以后可与煤料紧紧地黏结在一起。但由于这样的黏结剂中的有机物在高温下易分解和燃烧，会使其丧失黏结能力，因此这类型煤的热态强度一般较差。另外，由于有些黏结剂具有一定的吸水性，因而型煤易潮解而失去强度。

复合黏结剂是同时使用至少两种不同类型的黏结剂，利用各单种黏结剂的优点，使其相互取长补短，发挥出最佳的黏结剂效果。特别是近年来随着对高强、防水、含碳量高、成本低、适合较远距离运输型煤需求的快速增长，复合黏结剂越来越受到高度重视，并已成功开发了几种免烘干、强防水的型煤黏结剂。

国内民用型煤用得最多的黏结剂是石灰、黄土、黏土等无机物，可保证足够的灰渣强度；上点火蜂窝煤的点火层、烧烤炭、火锅炭和易燃煤球等，采用淀粉黏结剂，黏结力强而无污染；工业燃料型煤国外多以焦油、沥青等作黏结剂，型煤机械强度高，但在生产及使用中对环境有污染，因此国内除型焦用型煤外，其他工业型煤均不使用；工业气化型煤中使用最多的是石灰炭化煤球，腐植酸煤球、纸浆废液煤球、黏土煤球等也得到了应用。

煤焦油沥青和石油沥青曾是型煤黏结剂中应用时间最长、最广泛的黏结剂，但由于压制型煤的工艺复杂，在制备型煤和使用过程中存在二次污染，近年来仅用于炼焦型煤黏结剂，或与其他黏结剂配合使用在型煤中。