本发明涉及能源化工领域，具体而言，本发明涉及处理半焦的方法。
背景技术：
型煤是以粉煤为主要原料，按具体用途所要求的配比，机械强度，和形状大小经机械加工压制成型的，具有一定强度和尺寸及形状各异的煤成品。常见的型煤有煤砖、蜂窝煤和煤球等。型煤相对于粉煤具有更高的燃烧效率、更低的环境污染，型煤的利用可以扩大瘦煤、气煤、长焰煤和褐煤等高挥发分弱粘结性煤的应用范围。
然而，现有的处理半焦的方法仍有待改进。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出处理半焦的方法。该方法可以利用低阶煤热解得到的半焦制备得到高品质的型煤产品，有效解决传统低阶煤热解工艺产生的大量半焦难以利用的问题。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理半焦的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将半焦进行破碎，以便得到半焦粉；将生石灰进行破碎，以便得到生石灰粉；将所述半焦粉、所述生石灰粉、油泥和淀粉进行混合，以便得到混合物料；将所述混合物料进行加热处理，以便得到加热后混合物料；以及将所述加热后混合物料进行成型处理，以便得到型煤。
由此，根据本发明实施例的处理半焦的方法通过将半焦和生石灰粉别进行破碎得到半焦粉和生石灰粉，并将半焦粉、生石灰粉与油泥和淀粉进行混合，以便得到的混合物料，进而将混合物料进行加热处理后，将得到的加热后混合物料进行成型处理，即可得到型煤产品。该方法以低阶煤热解得到的半焦为原料制备型煤，可以有效解决传统低阶煤热解工艺产生的大量半焦难以利用的问题。
另外，根据本发明上述实施例的处理半焦的方法还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述半焦粉的平均粒径不高于3mm。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
在本发明的一些实施例中，所述生石灰粉的平均粒径不高于1mm，且所述生石灰粉中粒径在75～150μm之间的粉末含量占60～70wt％。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
在本发明的一些实施例中，所述油泥中焦油含量为10～30wt％，半焦尘含量为30～60wt％，水分含量为10～40wt％。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
在本发明的一些实施例中，所述半焦尘中粒径不高于75μm的粉末含量大于95wt％。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
在本发明的一些实施例中，将所述半焦粉、所述生石灰粉、所述油泥和所述淀粉按照质量比1:(0.02～0.05):(0.1～0.2):(0.02～0.06)混合3～10min。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
在本发明的一些实施例中，所述加热处理是将所述混合物料加热至60～80摄氏度。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
在本发明的一些实施例中，所述成型处理采用对辊成型机进行。
在本发明的一些实施例中，所述成型处理是在13～18mpa下完成的。由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理半焦的方法流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理半焦的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将半焦进行破碎，以便得到半焦粉；将生石灰进行破碎，以便得到生石灰粉；将半焦粉、生石灰粉、油泥和淀粉进行混合，以便得到混合物料；将混合物料进行加热处理，以便得到加热后混合物料；以及将加热后混合物料进行成型处理，以便得到型煤。
下面参考图1对根据本发明实施例的制备半焦的方法进行详细描述。根据本发明的实施例，该方法包括：
s100：破碎半焦
该步骤中，将半焦进行破碎，以便得到半焦粉。具体地，半焦是传统低阶煤热解工艺中得到的产品，其含碳量高，广泛应用于冶金等领域，但半焦成型一直是世界性难题，现有的成型方法无法保证成型产品的强度，而本发明的方法解决了半焦难以成型的问题，并采用半焦制备得到了高品质的型煤产品，从而解决了半焦大量堆积难以有效利用的问题。
根据本发明的实施例，半焦粉的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，半焦粉的平均粒径可以不高于3mm。发明人发现，通过采用破碎获得粒径较小的半焦粉，可以显著提高半焦的成型效果，从而进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
s200：破碎生石灰
该步骤中，将生石灰进行破碎，以便得到生石灰粉。具体地，生石灰具有固硫的作用，通过采用生石灰作为添加剂，可以显著降低制备得到的型煤在燃烧时的有害气体排放，降低后续脱硫脱硝的负荷，从而降低生产成本。
根据本发明的实施例，生石灰粉的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，生石灰粉的平均粒径可以不高于1mm，且生石灰粉中粒径在75～150μm之间的粉末含量占60～70wt％。发明人发现，通过采用上述粒径的生石灰粉，可以进一步提高生石灰粉的固硫效果，从而进一步减少有害气体的排放和生产成本。
s300：混料
该步骤中，将半焦粉、生石灰粉、油泥和淀粉进行混合，以便得到混合物料。具体地，油泥是煤快速热解的附属产物，主要由焦油和除尘抽出的极细半焦尘以及水组成，是一种良好的粘结剂。发明人发现，通过将油泥配合淀粉共同作为粘结剂使用，可以有效地对半焦进行成型。
根据本发明的具体实施例，油泥中焦油含量为10～30wt％，半焦尘含量为30～60wt％，水分含量为10～40wt％。通过采用油泥作为粘结剂，可以有效解决油泥难以利用的问题，提高经济效益。
根据本发明的具体实施例，上述油泥中的半焦尘中粒径不高于75μm的粉末含量大于95wt％。由此，可以进一步提高型煤产品的成型效果。
根据本发明的一个具体实施例，淀粉可以为支链淀粉，由此，可以进一步提高型煤产品的成型效果。
根据本发明的实施例，半焦粉、生石灰粉、油泥和淀粉的配比并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，可以将半焦粉、生石灰粉、油泥和淀粉按照质量比1:(0.02～0.05):(0.1～0.2):(0.02～0.06)进行混合，由此，可以在保证生石灰粉有效发挥固硫作用的同时，使混合物料具有良好的成型效果，从而进一步提高制备得到的型煤产品的品质。进一步地，可以将混合物料充分搅拌混合3～10min，以提高混合效果。另外，采用上述配比制备得到的型煤产品整体含水量在5wt％以内，完全可以满足发电用煤的水分要求，本发明的方法制备得到的型煤可以不经干燥，直接用于发电，从而可以进一步降低生产成本。
s400：加热处理
该步骤中，将混合物料进行加热处理，以便得到加热后混合物料。具体地，在加热条件下，淀粉可以与油泥中的水作用，在水中溶胀、分裂，形成均匀的糊状溶液，由此可以增加淀粉的粘结性，从而进一步提高制备得到的型煤的强度，以保证型煤强度可以满足下游工业的要求。
根据本发明的具体实施例，加热处理是将混合物料加热至60～80摄氏度，由此，可以进一步提高淀粉的粘结性，从而进一步提高制备得到的型煤的强度。
s500：成型处理
该步骤中，将加热后混合物料进行成型处理，以便得到型煤。
根据本发明的实施例，可以采用对辊成型机进行成型处理，由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
根据本发明的实施例，成型处理的条件并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的具体实施例，成型处理可以在13～18mpa下完成，由此，可以进一步提高制备得到的型煤产品的品质。
由此，根据本发明实施例的处理半焦的方法通过将半焦和生石灰粉别进行破碎得到半焦粉和生石灰粉，并将半焦粉、生石灰粉与油泥和淀粉进行混合，以便得到的混合物料，其中生石灰粉具有固硫作用，油泥和淀粉共同作为粘结剂；进而将混合物料进行加热处理后，以提高混合物料中淀粉的粘结性，并将得到的加热后混合物料进行成型处理，即可得到型煤产品。该方法以低阶煤热解得到的半焦为原料制备型煤，可以有效解决传统低阶煤热解工艺产生的大量半焦难以利用的问题，并且本发明的方法制备得到的型煤固定碳含量高，抗压强度高，含水量低，完全可以满足型煤下游工业的要求。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例1
半焦粉主要特征：平均粒径3mm以下，固定碳含量69.3wt％；
油泥：添加量10wt％；其中油泥中焦油含量为20wt％，半焦尘含量为45wt％，水分含量为35wt％；
生石灰：添加量2wt％；
淀粉：添加量3wt％；
以半焦粉为基准，称取1000g半焦粉，100g油泥，20g生石灰粉，30g淀粉，将半焦粉、油泥、生石灰粉和淀粉一同装入混料机中，混合10分钟，然后将混合料加热至80℃，将加热后的混合料装入对辊成型机预压螺旋仓中，然后在13～18mpa下进行成型；得到的型煤产品抗压强度为225n/球，成球率88％，型球热值达到了6100大卡/公斤。
实施例2
半焦粉主要特征：平均粒径3mm以下，固定碳含量69.3wt％；
油泥：添加量10wt％；其中油泥中焦油含量为20wt％，半焦尘含量为45wt％，水分含量为35wt％；
生石灰：添加量2wt％；
淀粉：添加量6wt％；
以半焦粉为基准，称取1000g半焦粉，100g油泥，20g生石灰粉，60g淀粉，将半焦粉、油泥、生石灰粉和淀粉一同装入混料机中，混合10分钟，然后将混合料加热至80℃，将加热后的混合料装入对辊成型机预压螺旋仓中，然后在13～18mpa下进行成型；得到的型煤产品抗压强度为301n/球，成球率92％，型球热值达到了6250大卡/公斤。
实施例3
半焦粉主要特征：平均粒径3mm以下，固定碳含量69.3wt％；
油泥：添加量10wt％；其中油泥中焦油含量为40wt％，半焦尘含量为35wt％，水分含量为25wt％
生石灰：添加量2wt％；
淀粉：添加量6wt％；
以半焦粉为基准，称取1000g半焦粉，100g油泥，20g生石灰粉，60g淀粉，将半焦粉、油泥、生石灰粉和淀粉一同装入混料机中，混合10分钟，然后将混合料加热至80℃，将加热后的混合料装入对辊成型机预压螺旋仓中，然后在13～18mpa下进行成型；得到的型煤产品抗压强度为350n/球，成球率95％，型球热值达到了6600大卡/公斤。
对比例
半焦粉主要特征：平均粒径3mm以下，固定碳含量69.3wt％；
油泥：添加量10wt％；
生石灰：添加量2wt％；
以半焦粉为基准，称取1000g半焦粉，100g油泥，20g生石灰粉，将半焦粉、油泥和生石灰粉一同装入混料机中，混合10分钟，然后将混合料加热至80℃，将加热后的混合料装入对辊成型机预压螺旋仓中，然后在13～18mpa下进行成型；得到的型煤产品抗压强度为160n/球，成球率79％，型球热值达到了5900大卡/公斤。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。