一种石煤包裹固砷燃料及其制备方法

专利名称：：一种石煤包裹固砷燃料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种固砷燃料及其制备方法，特别是涉及一种石煤包裹固砷燃料及其制备方法。
背景技术：
：燃煤释放的砷是环境砷污染的重要来源之一。据估计全球每年燃煤5.45亿吨以上，其中砷的排放量在5000吨以上。煤炭在开釆、加工过程中，煤中的砷以气态、液态和废渣的形式扩散到大气、水体和土壤中，导致严重的环境砷污染，影响了人体健康。已知我国贵州、陕西两省有大量的地方性砷中毒病区，其就是因燃用髙砷煤炭造成室内环境砷污染而引发的燃煤污染型砷中毒，给当地居民健康造成了严重的危害。当前燃煤污染型砷中毒的预防措施是单一的改炉改灶，即将敞灶、敞炉燃煤改为密闭式燃煤炉灶，使燃煤过程中产生的含砷烟尘排到室外，达到降低污染的效果。但多年防治实践证明，改炉改灶存在一些问题和困难。除了耗资巨大、进展缓慢、需重复投资外，还存在着改炉改灶后控制污染效果不理想、燃煤量增大及冬季取暖困难等问题。因此改炉改灶作为当前燃煤污染型砷中毒的主要预防措施，还存在着比较突出的局限性。
发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种可降低室内空气砷浓度和砷释放率的石煤包裹固砷燃料。为了实现上述目的，本发明釆用的技术方案是一种石煤包裹固砷燃料，其特征在于该固砷燃料由烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块组成，所述烧制石灰岩为天然石灰岩在高温900-1000X:下灼烧制得，所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为2-16:2-16:1-8:60-95，所述石煤块的粒径为20mm-50mm;所述石煤粉的粒径为0.01-3mm;所述烧制石灰岩的粒径为0.01-5mm。所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为8-12:8-12:4國6:70-80。所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为8:8:4:80。所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为12:12:6:70。所述烧制石灰岩的粒径为O.Ol-lmm，所述石煤粉的粒径为O.Ol-lmm。本发明的另一目的是提供一种工艺简单的石煤包裹固砷燃料的制备方法，其特征在于该方法为按重量百分比称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌,使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。本发明中石煤粉的作用是助燃。石煤灰分较高，其加入烧制石灰岩和粘土后，其燃烧性能进一步降低，加入石煤粉能起到助燃的作用。本发明中粘土的作用是将各种成分粘结在一起，使制备的石煤包裹固砷燃料在燃烧过程中和燃烧后，包裹层始终能牢固地粘结在石煤块上，起到固砷的作用。本发明与现有技术相比具有以下优点本发明具有就地取材、成本低廉、制作简便、效果可靠及符合病区生活、取暖习惯等特点，燃用本发明石煤包裹固砷燃料后，室内空气砷浓度由0.0133mg/m3下降到0.0007mg/m3，下降率达到94.74%;砷释放率由23.53%降至14.03%,降幅达40.37%。下面通过实施例详细说明本发明，但是本发明的保护范围不仅限于以下实施例。具体实施方式实施例1将天然石灰岩在卯0-1000lC煅烧7天，得到烧制石灰岩，然后将烧制石灰岩加水熟化。按烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为12:12:6:70称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，所述石煤块的粒径为20mm-50mm;所述石煤粉的粒径为0.01-3mm,所述烧制石灰岩的粒径为0.01-5mm;先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。实施例2将天然石灰岩在900-1000X:煅烧7天，得到烧制石灰岩，然后将烧制石灰岩加水熟化。按烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为2:2:i:60称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，所述石煤块的粒径为20mm-50mm;所述石煤粉的粒径为O.Ol-lmm，所述烧制石灰岩的粒径为O.Ol-lmm;先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。实施例3将天然石灰岩在900-1000X:煅烧7天，得到烧制石灰岩，然后将烧制石灰岩加水熟化。按烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为16:16:8:95称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，所述石煤块的粒径为20mm-50mm;所述石煤粉的粒径为O.Ol-lmm，所述烧制石灰岩的粒径为O.Ol-lmm;先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。实施例4将天然石灰岩在卯0-1000X:煅烧7天，得到烧制石灰岩，然后将烧制石灰岩加水熟化。按烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为9:9:5:75称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，所述石煤块的粒径为20mm-50mm;所述石煤粉的粒径为O.Ol-lmm，所述烧制石灰岩的粒径为O.Ol-lmm;先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。实施例5将天然石灰岩在卯o-iooox:煅烧7天，得到烧制石灰岩，然后将烧制石灰岩加水熟化。按烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为8:8:4:80称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，所述石煤块的粒径为20mm-50mm;所述石煤粉的粒径为O.Ol-lmm，所述烧制石灰岩的粒径为O.Ol-lmm;先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。煤、煤渣砷及空气砷均用原子荧光分光光度法测定，仪器使用吉天AFS-930型双道原子荧光光度计，室内空气釆样用武汉天虹智能仪表厂生产的TH-150C智能中流量总悬浮颗粒釆样器，采旺火期(炉膛温度控制在80012001C左右)呼吸带空气样品。室内空气砷下降率为室内环境及炉灶燃烧状态相同条件下，室内空气砷浓度的比较，其反映经固砷剂处理的煤炭燃烧时释放的砷对室内空气污染的程度。根据燃用石煤(原煤)和燃用石煤包裹固砷燃料(固砷煤)时空气砷浓度计算(原煤-固砷煤)/原煤"00%。砷释放率为煤砷与煤渣砷的比较，其反映煤炭在燃烧过程中砷被释放出来的程度。根据煤砷及煤渣砷计算(煤砷-煤渣砷x灰分比)/煤砷x100%。选砷中毒病区室内环境和燃煤条件相同的居民15户，先燃用未经处理的石煤原煤，釆集石煤、室内空气和煤渣样品，测定其砷含量。釆样结束后，15户居民燃用石煤包裹固砷燃料，48小时后再次釆集室内空气和煤渣样品。测定结果表明，燃用石煤包裹固砷燃料后，室内空气砷由0.0133mg/m3下降到0.0007mg/m3，下降率达到94.74%;砷释放率由23.53%降至14.03%,降幅达40.37%(见附表)。石煤包裹固砷燃料与普通石煤比较，空气砷的下降率和砷的释放率均有非常显著的差异(p<0.01)。附表固砷效果比较<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1、一种石煤包裹固砷燃料，其特征在于该固砷燃料由烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块组成，所述烧制石灰岩为天然石灰岩在高温900-1000℃下灼烧制得，所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为2-16∶2-16∶1-8∶60-95，所述石煤块的粒径为20mm-50mm；所述石煤粉的粒径为0.01-3mm；所述烧制石灰岩的粒径为0.01-5mm。2、根据权利要求1所述的一种石煤包裹固砷燃料，其特征在于所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为8-12:8-12:4-6:70-80。3、根据权利要求2所述的一种石煤包裹固砷燃料，其特征在于所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为8:8:4:80。4、根据权利要求2所述的一种石煤包裹固砷燃料，其特征在于所述烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块的重量百分比为12:12:6:70。5、根据权利要求1所述的一种石煤包裹固砷燃料，其特征在于所述烧制石灰岩的粒径为O.Ol-lmm,所述石煤粉的粒径为O.Ol-lmm。6、制备如权利要求1-5中任一权利要求所述的一种石煤包裹固砷燃料的方法，其特征在于该方法为按重量百分比称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。全文摘要本发明公开了一种石煤包裹固砷燃料及其制备方法，本发明石煤包裹固砷燃料含有烧制石灰岩、石煤粉、粘土和石煤块，制备过程为按一定重量百分比称取石煤块、烧制石灰岩、石煤粉和粘土，先用水将石煤块淋湿，再将烧制石灰岩、石煤粉和粘土加水搅拌，然后将淋湿后的石煤块与烧制石灰岩、石煤粉和粘土一起反复搅拌，使烧制石灰岩、石煤粉和粘土均匀包裹于石煤块上，自然晾干待用。燃用本发明石煤包裹固砷燃料后，室内空气砷浓度由0.0133mg/m³下降到0.0007mg/m³，下降率达到94.74％；砷释放率由23.53％降至14.03％，降幅达40.37％。文档编号C10L5/00GK101381643SQ20081023173公开日2009年3月11日申请日期2008年10月14日优先权日2008年10月14日发明者跃李,白广禄,白爱梅申请人:陕西省地方病防治研究所