[go: up one dir, main page]

PL177996B1 - Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego - Google Patents

Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego

Info

Publication number
PL177996B1
PL177996B1 PL94315589A PL31558994A PL177996B1 PL 177996 B1 PL177996 B1 PL 177996B1 PL 94315589 A PL94315589 A PL 94315589A PL 31558994 A PL31558994 A PL 31558994A PL 177996 B1 PL177996 B1 PL 177996B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
mixture
coal
briquettes
fines
Prior art date
Application number
PL94315589A
Other languages
English (en)
Other versions
PL315589A1 (en
Inventor
Jr Ford George W.
Original Assignee
Covol Technologies
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22675544&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL177996(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Covol Technologies filed Critical Covol Technologies
Publication of PL315589A1 publication Critical patent/PL315589A1/xx
Publication of PL177996B1 publication Critical patent/PL177996B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02Working-up flue dust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/08Making granules by agglomerating smaller particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/04Raw material of mineral origin to be used; Pretreatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0066Preliminary conditioning of the solid carbonaceous reductant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B5/00Making pig-iron in the blast furnace
    • C21B5/007Conditions of the cokes or characterised by the cokes used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04Particle-shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/527Charging of the electric furnace
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub duzych granulek na bazie wegla odpadowego przez mieszanie zwilzonego mialu weglowego, wzglednie mialu koksowego ze spoiwem, a nastepnie formowanie brykietów lub duzych granulek pod cisnieniem w brykieciar ce, znamienny tym, ze jednorodna mieszanine mialu weglowego, wzglednie mialu koksowe- go, z woda miesza sie z uprzednio przygotowanym roztworem zywicy w higroskopijnym rozpuszczalniku, a nastepnie dodaje sie do otrzymanej mieszaniny oddzielnie wytworzona emulsje octanu poliwinylu w wodzie i ponownie poddaje sie mieszaniu, zas z uzyskanej jedno- rodnej mieszanki formuje sie w znany sposób pod cisnieniem brykiety lub duze granulki. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego przez mieszanie zwilżonego miału węglowego, względnie miału koksowego ze spoiwem, a następnie formowanie brykietów lub dużych granulek pod ciśnieniem w brykieciarce.
W przeszłości miał koksowy, czyli produkt uboczny powstający przy produkcji koksu, miał węglowy stanowiący produkt uboczny górnictwa węglowego i odpadowe materiały hutnicze, zwłaszcza wielkopiecowe, stanowiące produkty uboczne powstające przy produkcji stali, były wyrzucane w dużych ilościach na składowiska w postaci hałd powodując zanieczyszczenie środowiska i stwarzając niebezpieczeństwo pożaru. Należy podkreślić, że wszystkie te materiały odpadowe, a więc zarówno miał koksowy, miał węglowy, jak i odpadowe materiały hutnicze, zwłaszcza zaś pył i szlam wielkopiecowy oraz zgorzelina walcownicza, zawierają dużą ilość nieutlenionych cząsteczek palnych, które wyrzucane na hałdy przyczyniają się nie tylko do zanieczyszczenia środowiska, ale stwarzają poważne zagrożenie pożarowe.
Od wielu lat przeprowadzane są próby przekształcania tych materiałów odpadowych, zwłaszcza zaś miału koksowego i węglowego, w użyteczne paliwo, na przykład przez dodanie spoiwa i brykietowanie pod wysokim ciśnieniem. Znane dotychczas sposoby wytwarzania brył paliwa z materiałów odpadowych nie dały jednak korzystnych wyników, ponieważ otrzymany produkt w postaci mniejszych lub większych bryłek okazał się nietrwały i kruszy się oraz ulega degradacji zarówno w czasie magazynowania, jak i w czasie transportu.
Celem wynalazkujest opracowanie takiego sposobu wytwarzania paliwa w postaci brykietów, względnie dużych granulek, z miału koksowego, miału węglowego oraz hutniczych materiałów odpadowych, który zapewniałby odpowiednią wytrzymałość i trwałość wytworzonych brył paliwa, zapobiegając ich kruszeniu się nawet przy długim czasie składowania.
Cel ten został zrealizowany w sposobie wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie odpadowego węgla według wynalazku, który polega na tym, że jednorodną mieszaninę miału węglowego, względnie miału koksowego, z wodą miesza się z uprzednio przygotowanym roztworem żywicy w higroskopijnym rozpuszczalniku, a następnie dodaje się do otrzymanej mieszaniny oddzielnie wytworzoną emulsję octanu poliwinylu w wo4
177 996 dzie i ponownie poddaje się mieszaniu, zaś z uzyskanej jednorodnej mieszanki formuje się w znany sposób pod ciśnieniem brykiety lub duże granulki.
Zawartość wody we wstępnej mieszaninie z miałem węglowym, względnie miałem koksowym, wynosi korzystnie do 30% wagowo.
Jako żywicę rozpuszczonąw higroskopijnym rozpuszczalniku stosuje się korzystnie żywicę z grupy obejmującej styren oraz ewentualnie akrylonitryl, zaś jako rozpuszczalnik żywicy metyioetyloketon, przy czym dodawana do mieszaniny ilość żywicy rozpuszczonej w metyloetyloketonie winna korzystnie wynosić około 7% wagowo.
Natomiast ilość emulsji octanu poliwinylu · w wodzie, dodawanej do mieszaniny, winna wynosić około 12% wagowo w stosunku do całkowitej masy mieszanki.
Wszystkie operacje mieszania wykonuj e się korzystnie przy użyciu mieszarki mechanicznej.
Brykietowanie lub granulowanie uzyskanej jednorodnej mieszaniny winno odbywać się przy zastosowaniu ciśnienia rzędu 21 MPa.
Odmiana sposobu wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego, polega na tym, że pył i szlam z wielkich pieców oraz ewentualnie zgorzelinę walcownicząmiesza się z wodąi kwasem solnym, aż do uzyskaniajednorodnej mieszaniny, a następnie dodaje się do niej miał koksowy, ewentualnie miał węglowy i poddaje dalszemu mieszaniu, aż do jego homogenicznego rozproszenia, po czym dodaje się środek kondycjonujący składający się z metyloetyloketonu i polimeru akrylonitrylowego i poddaje dalszemu mieszaniu, po czym dodaje się homopolimeru poddając wszystkie składniki dalszemu mieszaniu, aż do ich równomiernego rozproszenia w mieszaninie, aż wreszcie sprasowuje się uzyskaną mieszaninę w znany sposób dla wytworzenia brykiet lub dużych granulek, po czym pozostawia się uzyskane bryłki paliwa przez okres kilku dni do ich utwardzenia.
Zawartość poszczególnych składników mieszaniny jest następująca: około 39% wagowo pyłów z wielkich pieców, około 39% wagowo szlamów z wielkich pieców, ewentualnie łącznie ze zgorzelinąwalcowniczą, około 4% wagowo kwasu solnego, około 10% wagowo miału koksowego, ewentualnie miału węglowego, około 3% wagowo środka kondycjonującego oraz około 5% wagowo homopolimeru.
Jako środek kondycjonujący stosuje się korzystnie mieszaninę zawierającą około 90% wagowo metyloetyloketonu i około 10% wagowo polimeru akrylonitrylowego.
Jako homopolimer stosuje się korzystnie emulsję homopolimeru PVAC.
Jeszcze inna odmiana sposobu wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego polega na tym, że pył i szlam z wielkich pieców oraz ewentualnie zgorzelinę walcowniczą miesza się z wodąi kwasem solnym, aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny, a następnie dodaje się do niej miał koksowy, ewentualnie miał węglowy oraz homopolimer poddając ją dalszemu mieszaniu, aż do jego równomiernego rozproszenia składników w mieszaninie, po czym dodaje się środek kondycjonujący składający się z metyloetyloketonu i z polimeru akrylonitrylowego i poddaj e się dalszemu mieszaniu, po czym sprasowuje się uzyskaną mieszaninę i wytwarza pod ciśnieniem w znany sposób brykiety lub duże granulki, a następnie pozostawia się bryłki paliwa do ich utwardzenia przez okres kilku dni, przy czym jako środek kondycjonujący stosuje się i w tym przypadku mieszaninę zawierającą około 90% wagowo metyloetyloketonu i około 10% wagowo polimeru akrylonitrylowego, zaś jako homopolimer emulsję homopolimeru PVAC.
W wyniku opisanych wyżej procesów wytwarzania uzyskuje się paliwo stałe w postaci dość dużych bryłek o znacznej wytrzymałości uzyskanej dzięki wiązaniu chemicznemu składników, z których zostało wykonane. Dzięki temu paliwo to może być stosowane nie tylko w gospodarstwie domowym, lecz wykorzystywane również przemysłowo, na przykład w wielkich piecach łub innych urządzeniach grzewczych.
Paliwo uzyskane sposobem według wynalazku charakteryzuje się stosunkowo wysokim ciepłem spalania, przy czym w trakcie spalania nie uwalnia szkodliwych gazów, których zawartość w spalinach jest niższa niż dopuszczalne granice. Również w popiele nie występują substancje szkodliwe, zwłaszcza zaś olej kreozotowy.
m 996
Istotną cechą sposobu wytwarzania paliwa według wynalazku jest nie tylko możność otrzymania dobrego, nadającego się do wykorzystania przemysłowego paliwa stałego w postaci bryłek o określonej wielkości, ale również wyeliminowanie odpadów przemysłu górniczego i hutniczego w znacznym stopniu zanieczyszczających środowisko.
Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie odpadowego węgla i innych materiałów odpadowych według wynalazku wyjaśnia rysunek, na którym: fig. 1 przedstawia schemat technologiczny wytwarzania paliwa w postaci brykiet z miału węglowego oraz ewentualnie z miału koksowego, a fig. 2 - schemat technologiczny odmiany tego procesu z zastosowaniem jako składnika paliwa odpadów hutniczych.
Głównym materiałem wejściowym procesu wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek przedstawionego na fig. 1 jest miał węglowy 7 oraz ewentualnie miał koksowy 8. Pierwsza operacja polega na mieszaniu miału węglowego 7 oraz ewentualnie miału koksowego 8 z wodą 9 w mieszarce mechanicznej 2, aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny, co odpowiada orientacyjnie czasowi 10 minut mieszania, przy czym zawartość wody w mieszaninie nie powinna przekraczać 30% wagowo.
W końcowej fazie mieszania na powierzchni cząstek węgla tworzą się wolne jony karboksylowe.
Ponadto wydzielający się z węgla kwas węglowy, będący wynikiem reakcji tlenku węgla z wodą, podwyższa stężenie jonów wodorowych pH w mieszaninie, ułatwiając przez to opisane poniżej działanie wiążące cząstek węgla.
Równocześnie w zbiorniku lub reaktorze 1 wytwarza się roztwór żywicy 5 z grupy obejmującej styren oraz ewentualnie akrylonitryl w higroskopijnym rozpuszczalniku 6, stanowiącym korzystnie metyloetyloketon, po czym roztwór ten w ilości około 7% wagowo w stosunku do całkowitej masy mieszanki dodaje się do jednorodnej mieszaniny miału węglowego, względnie miału koksowego z wodą, wprowadzając go do mieszarki 2 i ponownie poddaje się ją mieszaniu w celu równomiernego rozprowadzenia rozpuszczalnika z polimerem w mieszaninie miału i wody. Doświadczalnie ustalono, że wystarczy w tym celu mieszanie przez czas około 10 minut.
W wyniku mieszania roztwór żywicy styrenowej lub akrylonitrylowej reaguj e z powierzchnią cząsteczek węgla, wytwarzając w wyniku wymiany zawartej w higroskopijnym rozpuszczalniku żywicy polistyrenowej lub akrylonitrylowej na wodę, wytworzenie wolnych jonów węgla.
Następnie w emulsyfikatorze 10 przygotowuje się emulsje octanupoliwinylu 11 w wodzie 12 i dodaje się ją do otrzymanej uprzednio mieszaniny w ilości około 12%o wagowo, w stosunku do całkowitej masy mieszanki, po czym całą mieszaninę poddaje się ponownie mieszaniu w okresie kilku minut.
W wyniku reakcji egzotermicznej żywicy polistyrenowej, względnie akrylonitrylowej z polioctanem winylu, w której metyloetyloketon spełnia rolę katalizatora, następuje równocześnie polimeryzacja cząstek węgla, zawartego w mieszaninie przez przyłączenie cząstek polistyrenu do wolnychjonów węgla, w wyniku wymiany na polimer absorbowanej przez rozpuszczalnik wody.
Uzyskaną końcową mieszankę poddaje się prasowaniu na brykiety lub duże granulki, stosując ciśnienie około 21 MPa.
W wyniku polimeryzacji cząstek węgla zawartych w brykietach uzyskuje się taką ich strukturę, która zapewnia ich odpowiednio wysoką twardość i wytrzymałość, przy czym w miarę upływu czasu, w wyniku dalszej polimeryzacji cząstek węgla, wytrzymałościowe właściwości brykiet zostają utrzymane, a nawet polepszone.
W celu polepszenia właściwości nowo wytworzonych brykiet lub dużych granulek paliwa i ich utwardzenia, korzystne jest pozostawienie paliwa uzyskanego z brykieciarki na okres kilku dni, w celu dalszej polimeryzacji cząstek węgla.
Odmiana sposobu wytwarzania paliwa w postaci brykiet lub dużych granulek, według wynalazku, umożliwiająca wykorzystanie hutniczych materiałów odpadowych polega na tym, że do równych w przybliżeniu ilości odpadowego pyłu 17 oraz szlamu 16 z wielkiego pieca, a także
177 996 ewentualnie zgorzeliny walcowniczej 18 dodaj e się wodny roztwór kwasu solnego 15 w wodzie 9 i poddaje się intensywnemu mieszaniu. Następnie do mieszaniny dodaje się miał koksowy 8, ewentualnie miał węglowy oraz środek kondycjonujący składający się z metyloetyloketonu i polimeru akrylonitrylowego, poddając mieszaninę dalszemu mieszaniu. Wreszcie do mieszaniny tej dodaje się homopolimer 20 i mieszaninę poddaje się dalszemu mieszaniu w mieszarce 13. Gotową mieszaninę poddaje się następnie prasowaniu w znany sposób w brykieciarce, uzyskując brykiety o stosunkowo znacznej wytrzymałości, które w celu dalszej polimeryzacji cząsteczek węgla pozostawia się na kilka dni dla ich utwardzenia.
Korzystne proporcje materiałów wsadowych w opisanym procesie wytwarzania paliwa w postaci brykiet lub dużych granulek są następujące:
39% wagowo pyłów z wielkich pieców,
39% wagowo szlamów z wielkich pieców, ewentualnie łącznie ze zgorzelinąwalcowniczą,
4% wagowo kwasu solnego,
10% wagowo miału koksowego, ewentualnie miału węglowego,
3% wagowo środka kondycjonującego,
5% wagowo homopolimeru.
Jako środek kondycjonujący stosuje się korzystnie: około 10% wagowo polimeru akrylonitrylowego i 90% wagowo metyloetyloketonu, przy czym środek kondycjonujący może być dodawany albo do mieszaniny pyłu i szlamu z wielkich pieców oraz ewentualnie zgorzeliny walcowniczej z wodą i kwasem solnym, oraz miału koksowego, względnie miału węglowego, albo też do wymienionej mieszaniny po uprzednim dodaniu do niej homopolimeru.
W przypadku gdy zawartość wilgoci w materiałach wsadowych, zwłaszcza w szlamie z wielkich pieców, jest nieznaczna, do mieszaniny może być dodana odpowiednia ilość wody. Należy podkreślić, że wraz z miałem koksowym lub węglowym w sposobie według wynalazku może być stosowany dowolny hutniczy lub górniczy materiał odpadowy, jako jedyny lub w połączeniu z jednym lub kilkoma innymi odpadowymi materiałami, zawierającymi węgiel lub inne cząsteczki palne.
Przykład 1.Do mieszarki mechanicznej wprowadza się 90,7 kg zwilżonego miału węglowego zawierającego do 30% wagowo wody i poddaje się intensywnemu mieszaniu w czasie około 10 minut, aż do równomiernego rozprowadzenia miału w wodzie. Następnie do mieszarki dodaje się 7% wagowo metyloetyloketonu stanowiącego higroskopijny rozpuszczalnik, w którym uprzednio rozpuszczono 10% objętościowo żywicy polistyrenowej i mieszaninę tę poddaje się ponownie mieszaniu przez okres około 10 minut w celu równomiernego rozprowadzenia rozpuszczalnika z polimerem w mieszaninie miału węglowego i wody, po czym do mieszaniny dodaje się 12% wagowo uprzednio przygotowanej wodnej emulsji octanu poliwinylu w wodzie i poddaje się ją dalszemu mieszaniu przez kilka minut.
Otrzymaną mieszaninę poddaje się prasowaniu w znany sposób w brykieciarce przy zastosowaniu ciśnienia 21 MPa.
W wyniku uzyskuje się twarde i wytrzymałe brykiety, przy czym ich właściwości nie zmieniają się przez długi okres czasu.
Przykład 2. Do 90 kg suchego miału koksowego dodaje się 10 kg wody i poddaje mieszaniu mechanicznemu w czasie 10 minut, aż do osiągnięcia pełnej homogeniczności mieszaniny. Następnie powtarza się operacje opisane w przykładzie 1.
W wyniku procesu uzyskuje się z brykieciarki około 100 kg twardych i wytrzymałych brykietów.
Zachodząca reakcja żywicy polistyrenowej z octanem poliwinylu oraz równoczesna reakcja polimeryzacji cząstek węgla polegająca na przyłączaniu cząstek polistyrenu do wolnych jonów węgla przez wymianę na polimer absorbowanej przez rozpuszczalnik wody - ma charakter egzotermiczny, dowodem czego jest wzrost temperatury utwardzających się brykietów otrzymanych po wyjściu z brykieciarki o około 8,8°C powyżej temperatury otoczenia.
177 996
Przykład 3. Do równych ilości pyłu odpadowego i szlamu odpadowego z wielkiego pieca dodano wodny roztwór kwasu solnego. Następnie mieszaninę tę, zawierającą:
39% wagowo pyłu odpadowego z wielkiego pieca,
39% wagowo szlamu odpadowego z wielkiego pieca,
4% wagowo kwasu solnego,
8% wody, mieszano przez około 10 minut w mieszarce mechanicznej.
Następnie do mieszaniny tej dodano 10% wagowo miału koksowego i powstałą mieszankę mieszano dodatkowo przez 2 minuty, po czym dodano do niej kondycjoner w ilości 3% wagowo, kontynuując mieszanie przez dalsze 5 minut. Jako środka kondycjonującego użyto mieszaninę 90% wagowo metyloetyloketonu i 10% wagowo polimeru akrylonitrylowego.
Następnie dodano homopolimer 32 - 024 emulsji PVA w ilości 5% i kontynuowano mieszanie przez dalsze 5 minut.
W wyniku reakcji homopolimeru i akrylonitrylu w obecności metyloetyloketonu uzyskano związanie materiałów zawierających węgiel w stałe paliwo. Uzyskanąmieszaninę poddano sprasowaniu w standardowej brykieciarce, uzyskując brykiety o dużej wytrzymałości i twardości, przy czym spójność i twardość brykiet wzrosła po upływie kilku dni umożliwiając zastosowanie ich jako paliwa w wielkich piecach.
m 996
Fig. 1
Fig. 2
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (17)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego przez mieszanie zwilżonego miału węglowego, względnie miału koksowego ze spoiwem, a następnie formowanie brykietów lub dużych granulek pod ciśnieniem w brykieciarce, znamienny tym, że jednorodną mieszaninę miału węglowego, względnie miału koksowego, z wodą miesza się z uprzednio przygotowanym roztworem żywicy w higroskopijnym rozpuszczalniku, a następnie dodaje się do otrzymanej mieszaniny oddzielnie wytworzoną emulsję octanu poliwinylu w wodzie i ponownie poddaje się mieszaniu, zaś z uzyskanej jednorodnej mieszanki formuje się w znany sposób pod ciśnieniem brykiety lub duże granulki.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość wody we wstępnej mieszaninie z miałem węglowym, względnie miałem koksowym, wynosi do 30% wagowo.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się żywicę z grupy obejmującej styren oraz ewentualnie akrylonitryl.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako higroskopijny rozpuszczalnik żywicy stosuje się metyloetyloketon.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że rozpuszczoną w metyloetyloketonie żywicę styrenową względnie akrylonitrylową dodaje się w ilości 7% wagowo w stosunku do całkowitej masy mieszanki.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że emulsję octanu poliwinylu w wodzie dodaje się w ilości do 12% wagowo w stosunku do całkowitej masy mieszanki.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że we wszystkich operacjach stosuje się mechaniczne mieszanie składników w mieszarce.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do brykietowania, względnie granulowania mieszaniny stosuje się ciśnienie rzędu 21 MPa.
  9. 9. Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego przez mieszanie zwilżonego miału węglowego, względnie miału koksowego ze spoiwem, a następnie formowanie brykietów lub dużych granulek pod ciśnieniem w brykieciarce, znamienny tym, że pył i szlam z wielkich pieców oraz ewentualnie zgorzelinę walcowniczą miesza się z wodąi kwasem solnym, aż do uzyskaniajednorodnej mieszaniny, a następnie dodaje się do niej miał koksowy, ewentualnie miał węglowy i poddaje dalszemu mieszaniu, aż do jego homogenicznego rozproszenia, po czym dodaje się środek kondycjonujący składający się z metyloetyloketonu i polimeru akrylonitrylowego i poddaje go dalszemu mieszaniu, po czym dodaje się homopolimeru poddając wszystkie składniki dalszemu mieszaniu, aż do ich równomiernego rozproszenia w mieszaninie, i wreszcie sprasowuje się uzyskaną mieszaninę w znany sposób dla wytworzenia brykiet lub dużych granulek, po czym pozostawia się uzyskane bryłki paliwa przez okres kilku dni do ich utwardzenia.
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że mieszaniu poddaje się około 39% wagowo pyłów z wielkich pieców, około 39% wagowo szlamów z wielkich pieców, ewentualnie łącznie ze zgorzeliną walcowniczą, około 4% wagowo kwasu solnego, około 10% wagowo miału koksowego, ewentualnie miału węglowego, około 3% wagowo środka kondycjonującego oraz około 5% wagowo homopolimeru.
  11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako środek kondycjonujący stosuje się mieszaninę zawierającą około 90% wagowo metyloetyloketonu i około 10% wagowo polimeru akrylonitrylowego.
  12. 12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że jako homopolimer stosuje się emulsję homopolimeru PYAC.
    1ΊΊ 996
  13. 13. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że we wszystkich operacjach stosuje się mechaniczne mieszanie składników w mieszarce.
  14. 14. Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego przez mieszanie zwilżonego miału węglowego, względnie miału koksowego ze spoiwem, a następnie formowanie brykietów lub dużych granulek pod ciśnieniem w brykieciarce, znamienny tym, że pył i szlam z wielkich pieców oraz ewentualnie zgorzelinę walcowniczą miesza się z wodą i kwasem solnym, aż do uzyskaniajednorodnej mieszaniny, a następnie dodaje się do niej miał koksowy, ewentualnie miał węglowy oraz homopolimer poddając ją dalszemu mieszaniu, aż do równomiernego rozproszenia składników w mieszaninie, po czym dodaje się środek kondycj onuj ący składający się z metyloetyloketonu i z polimeru akrylonitrylowego i poddaje się dalszemu mieszaniu, po czym sprasowuje się uzyskaną mieszaninę i wytwarza pod ciśnieniem w znany sposób brykiety lub duże granulki, a następnie pozostawia się bryłki paliwa do ich utwardzenia przez okres kilku dni
  15. 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako środek kondycjonujący stosuje się mieszaninę zawierającą około 90% wagowo metyloetyloketonu i około 10% wagowo polimeru akrylonitrylowego.
  16. 16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jako homopolimer stosuje się emulsję homopolimeru PVAC.
  17. 17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że we wszystkich operacjach stosuje się mechaniczne mieszanie składników w mieszarce.
PL94315589A 1994-01-21 1994-04-07 Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego PL177996B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/184,099 US5453103A (en) 1994-01-21 1994-01-21 Reclaiming and utilizing discarded and newly formed coke breeze, coal fines, and blast furnace revert materials, and related methods
PCT/US1994/003814 WO1995020022A1 (en) 1994-01-21 1994-04-07 Utilizing discarded carbon

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL315589A1 PL315589A1 (en) 1996-11-12
PL177996B1 true PL177996B1 (pl) 2000-02-29

Family

ID=22675544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL94315589A PL177996B1 (pl) 1994-01-21 1994-04-07 Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego

Country Status (13)

Country Link
US (3) US5453103A (pl)
EP (1) EP0740695A4 (pl)
JP (1) JPH09508160A (pl)
KR (1) KR970700756A (pl)
CN (1) CN1142845A (pl)
AU (1) AU686624B2 (pl)
BR (1) BR9408491A (pl)
CA (1) CA2179885A1 (pl)
HU (1) HUT77952A (pl)
NZ (1) NZ266060A (pl)
PL (1) PL177996B1 (pl)
RU (1) RU2128685C1 (pl)
WO (1) WO1995020022A1 (pl)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738694A (en) * 1994-01-21 1998-04-14 Covol Technologies, Inc. Process for recovering iron from iron-containing material
US5453103A (en) * 1994-01-21 1995-09-26 Environmental Technologies Group International, Inc. Reclaiming and utilizing discarded and newly formed coke breeze, coal fines, and blast furnace revert materials, and related methods
US5752993A (en) * 1994-01-21 1998-05-19 Covol Technologies, Inc. Blast furnace fuel from reclaimed carbonaceous materials and related methods
NZ303005A (en) * 1995-06-06 1998-11-25 Covol Tech Inc Process for recovering iron from iron-rich material
RU2147617C1 (ru) * 1995-06-06 2000-04-20 Ковол Текнолоджиз, Инк. Способ извлечения железа из железосодержащих материалов
US5820668A (en) * 1995-12-22 1998-10-13 Ib Technologies Llc Inorganic binder composition, production and uses thereof
CA2241574C (en) * 1997-08-01 2004-01-06 Exothermic Distribution Corporation Composite briquette for electric furnace charge
US6214064B1 (en) * 1997-08-13 2001-04-10 Edward E. Boss Process for making a fuel product from coal fines and sewage sludge
WO1999060175A1 (en) * 1998-05-18 1999-11-25 Mineral Enhancement South Africa (Proprietary) Limited Conglomeration of minerals from a granular state with binder including waterglass, acrylic resin and vinyl alcohol
US6165238A (en) * 1999-06-14 2000-12-26 Cq Inc. Fuel pellet and method for its production
KR100407801B1 (ko) * 1999-08-23 2003-12-01 주식회사 포스코 고분자 바인더를 이용한 성형탄 제조방법
US6471767B1 (en) 1999-10-15 2002-10-29 American International Materials, Ltd. Process for recycling gypsum-based waste material into readily crushable members for use in the manufacture of cement and crushable members formed thereby
KR20010075731A (ko) * 2000-01-13 2001-08-11 반봉찬 폐 코크스 냉각분진을 이용한 아크 방전 탄소전극봉원료대체제 및 그 제조방법
US6530966B1 (en) 2000-06-16 2003-03-11 Anthony J. Kriech Coal binder compositions and methods
US6558442B2 (en) 2000-08-30 2003-05-06 Entac, Inc. Synthetic fuel production method
US20020183882A1 (en) * 2000-10-20 2002-12-05 Michael Dearing RF point of sale and delivery method and system using communication with remote computer and having features to read a large number of RF tags
CA2425189A1 (en) * 2000-10-20 2002-05-02 Promega Corporation Radio frequency identification method and system of distributing products
USRE47599E1 (en) 2000-10-20 2019-09-10 Promega Corporation RF point of sale and delivery method and system using communication with remote computer and having features to read a large number of RF tags
WO2002051969A1 (en) * 2000-12-22 2002-07-04 Cq Inc. Fuel pellet and method for its production
US6964691B1 (en) 2000-12-29 2005-11-15 Nalco Company Method of preparing a synthetic fuel from coal
US6641624B1 (en) 2000-12-29 2003-11-04 Ondeo Nalco Company Method of preparing a synthetic fuel from coal
US20040148851A1 (en) * 2003-01-30 2004-08-05 George Montgomery Method for converting coal to coke
US20090235577A1 (en) * 2003-12-17 2009-09-24 Kela Energy, Llc Methods For Binding Particulate Solids And Particulate Solid Compositions
US7674303B2 (en) * 2003-12-17 2010-03-09 Kela Energy, Llc Methods for binding particulate solids
US20050247162A1 (en) * 2004-05-05 2005-11-10 Bratina James E Precious metals recovery from waste materials using an induction furnace
BRPI0512009A (pt) * 2004-06-12 2008-02-06 Iron Mount Corp método e instrumento para a realização de um processo metalúrgico
US20070251143A1 (en) * 2006-04-26 2007-11-01 Slane Energy, Llc Synthetic fuel pellet and methods
US7710275B2 (en) * 2007-03-16 2010-05-04 Promega Corporation RFID reader enclosure and man-o-war RFID reader system
US8753410B2 (en) 2009-02-17 2014-06-17 University Of Kentucky Research Foundation Method for producing fuel briquettes from high moisture fine coal or blends of high moisture fine coal and biomass
CN101671587A (zh) * 2009-04-28 2010-03-17 湖北宜化化工股份有限公司 一种制取煤棒的方法
US8298439B2 (en) 2011-03-30 2012-10-30 Nalco Company Chemical binder for coating payload in open top hopper cars, trucks, piles, and similar storage/shipping containers
US8465667B2 (en) 2011-03-30 2013-06-18 Nalco Company Chemical additives to inhibit the air oxidation and spontaneous combustion of coal
KR101310121B1 (ko) * 2012-06-19 2013-09-17 남혜정 고체 연료 및 이의 제조 방법
RU2518024C1 (ru) * 2012-10-09 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Полипласт Новомосковск" Связующее для производства металлургических и угольных брикетов
US9623454B2 (en) 2014-02-15 2017-04-18 Ecolab Usa Inc. Method and composition for dust control
US9505965B2 (en) 2014-06-18 2016-11-29 Ecolab Usa Inc. Composition for dust control and improved material handling
US20160257898A1 (en) 2015-03-05 2016-09-08 Z Dust Group, Inc Solid fuel product
CN106811254A (zh) * 2016-12-19 2017-06-09 内蒙古包钢钢联股份有限公司 混合喷吹煤粉
HUE067268T2 (hu) * 2017-03-28 2024-10-28 Pelleton Global Renewables Ltd Módszer agglomerátumok elõállítására biomasszaáramból
KR20190022889A (ko) * 2017-05-26 2019-03-06 노벨리스 인크. 디코팅 시스템에서의 사이클론 먼지의 단광을 위한 시스템 및 방법
CN114507553A (zh) * 2020-11-17 2022-05-17 上海梅山钢铁股份有限公司 一种高炉喷吹用高煤焦置换比的混合燃料及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1966553A (en) * 1932-10-20 1934-07-17 Ohio Carbon Company Absorbent briquette
DE1179181B (de) * 1959-02-20 1964-10-08 Stamicarbon Verfahren zur Herstellung rauchschwacher Briketts
US3362800A (en) * 1966-09-21 1968-01-09 Sun Oil Co Fuel compositions
DE2212460C3 (de) * 1972-03-15 1975-03-06 Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen Verwendung wässeriger Suspensionen von Butadien-Acrylnitril-Copotymeren als Bindemittel für Feinkohle
DD141840A1 (de) * 1977-08-12 1980-05-21 Ursula Eisel Verfahren und vorrichtung zum stueckigmachen feinkoerniger stoffe
DD158914A5 (de) * 1980-05-08 1983-02-09 Akzo Nv Brennstoffbriketts
AU546359B2 (en) * 1980-12-08 1985-08-29 Revertex (South Africa) Pty. Ltd. Briquetting of particulate materials
US4417899A (en) * 1981-12-17 1983-11-29 The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma Self-bursting coal pellets and a method of making them
US4415337A (en) * 1982-05-05 1983-11-15 Atlantic Richfield Company Method for producing agglomerate particles from an aqueous feed slurry comprising finely divided coal and finely divided inorganic solids
DE3314764A1 (de) * 1983-04-23 1984-10-31 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Brennstoffbriketts
ES2030165T3 (es) * 1987-01-30 1992-10-16 Allied Colloids Limited Polimeros absorbentes del agua.
FR2683544B1 (fr) * 1991-11-08 1994-09-30 Viabilite Ste Ind Materiau combustible divise agglomere par un liant, procede de preparation du materiau.
US5244473A (en) * 1992-01-22 1993-09-14 Sardessai Kashinath S Process for making moisture resistant briquettes
US5453103A (en) * 1994-01-21 1995-09-26 Environmental Technologies Group International, Inc. Reclaiming and utilizing discarded and newly formed coke breeze, coal fines, and blast furnace revert materials, and related methods

Also Published As

Publication number Publication date
EP0740695A4 (en) 1998-05-13
AU686624B2 (en) 1998-02-12
CA2179885A1 (en) 1995-07-27
JPH09508160A (ja) 1997-08-19
PL315589A1 (en) 1996-11-12
NZ266060A (en) 1997-10-24
AU6664494A (en) 1995-08-08
RU2128685C1 (ru) 1999-04-10
US5599361A (en) 1997-02-04
US5453103A (en) 1995-09-26
BR9408491A (pt) 1997-08-26
KR970700756A (ko) 1997-02-12
WO1995020022A1 (en) 1995-07-27
HUT77952A (hu) 1998-12-28
CN1142845A (zh) 1997-02-12
EP0740695A1 (en) 1996-11-06
US5487764A (en) 1996-01-30
HU9601812D0 (en) 1996-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL177996B1 (pl) Sposób wytwarzania paliwa w postaci brykietów lub dużych granulek na bazie węgla odpadowego
KR910003342B1 (ko) 활성탄의 제조방법
US4863485A (en) Fuel briquettes
US4770709A (en) Process of pretreating a pozzolanic material for increasing the pozzolanic properties of said material
CA2661179C (en) A method of agglomeration
RU2224007C1 (ru) Угольный брикет, обладающий повышенной прочностью, а также способ его изготовления
RU96116324A (ru) Утилизация отработанного углерода
HU212707B (en) Binder composition for producing agglomerates containing coal-powder, process for producing of agglomerates containing coal-powder and agglomerates obtained thereby
US6214064B1 (en) Process for making a fuel product from coal fines and sewage sludge
US2808325A (en) Process of refining pulverized metallic ores involving the production and use of ore pellets
JPS63500237A (ja) 有機および無機廃棄物の固形状不活性水不溶性物質への変換法
GB2091234A (en) Process for preparing carburizing agents
RU2473672C1 (ru) Способ получения брикетного топлива
KR100905581B1 (ko) 제철공정용 성형탄과 그 제조방법
JP2002256350A (ja) 産業廃棄物を利用したバインダーおよびそれを用いた不定形原材料の有形化法
JP2000212653A (ja) 水溶性バインダ―を用いたアルミ粉を含む粉体の造粒方法
PL174972B1 (pl) Sposób wytwarzania brykietów węglowych
EP1013747A2 (en) Agglomerate production
RU2146649C1 (ru) Сырье для изготовления углей
JPH06106533A (ja) プラスチックを主体とする廃棄物から固形燃料を製造する方法
JP2025059623A (ja) 副産物を原料とした造粒物、肥料及び造粒物の製造方法
GB2223505A (en) Briquetting process
PL177353B1 (pl) Sposób wytwarzania brykietów z węgla brunatnego o zmniejszonej emisji SO2
PL240451B1 (pl) Sposób i mieszanka do wytwarzania paliwa formowanego z ubocznych produktów flotacyjnego wzbogacania węgla koksowego
JPH0254406B2 (pl)