试析新型型煤粘结剂的研究

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1、中南工业大学硕士学位论文新型型煤粘结剂的研究姓名：曹智申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：钟宏2000摘要本文综叙了国内外型煤用粘结剂的研究现状及发展趋势。针对造气行业和冶金行业对型煤粘结荆的要求，首先对天然高分子有机化合物淀粉(玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉)，变性淀粉(糊精、碱化淀粉、酸化淀粉、氧化淀粉、交联淀粉、羧甲基淀粉)及合成高分子化合物(聚丙烯酸、水解聚丙烯腈、水解聚丙烯酰胺、聚苯乙烯磺酸)的粘度特性以及它们作为型煤粘结剂的性能进行了研究。结果表明：淀粉经羧甲基化引入羧甲基基团可显著提高其粘结性能，但仍存在着用量大、用它粘结的型煤耐热性和抗水性较差的不足。聚丙烯酸是较优良

2、的型煤粘结剂，用它粘结的型煤耐热性和抗水性尤为突出，但其单价较高。熙据对淀粉类粘结剂和聚丙烯酸粘结剂的结构与粘结性能关系的研究，诀为淀粉．丙烯酸接枝共聚物(SAG,C)符合型煤粘结剂的基本结构要求，并能综合体现淀粉和聚丙烯酸各自的优点，可望是一种价格适宜、性能优良的新型型煤牯结剂，由此，系统地研究了SAGC的合成工艺与粘结性能。SAGC适宜的合成条件是：水：玉米淀粉：丙烯酸：过硫酸钾=20：2：1：O．03(质量比)，反应温度为500C，反应时间为2h。用合成的SAGC作粘结剂制备型煤的适宜工艺条件为：SAGC用量为1％(干基质量)，型煤总水分约为20％(质量)，成型压力为25MPa。在此

3、条件下制得的型煤(湿球)的落下强度和抗压强度分别可为6．5次／O．5米和O．78MPa。将湿球在1050C下烘干2h，在此条件下制得的型煤(干球)的落下强度和抗压强度分别可达24次／o．5米和1．25MPa。湿球和干球均具有很好的防水和抗水性能，且随着型煤放置时间增长型煤的强度不断提高。实验结果证实SAGC是一种性能优良的型煤粘结剂，其食成工艺简单、原料来源丰富、药剂成本较低，具有良好的推广应用前景。r．本文还对SAGC作为型煤粘结剂的机理进行了探讨。ISAC_,C分子具有较大的分子量和较多的支链及环状结构，并有一COOH、-OH等多种亲水性、亲固性良好的极性基团，在煤粒表面很易润湿；在原

4、煤粉与SAGC分子的界面上，存在较强的范德华力和氢键力而产生相互吸附，也可能形成少量的化学键，使得湿球的强度得到很大改善；在干燥和升温过程中，SAGC与煤颗粒可以形成某些牢固的化学键和固体桥键，且SAGC会发生热致聚合效应，形成三维网络结构，强化了固体桥键作用，从而导致很好的干球强度。关键词：型煤粘结剂、淀粉一丙烯酸接枝共聚物、淀粉、聚丙烯酸本文共有50个图，9个表，参考文献104篇AbstractThepresentsituationandthedevelopmentofthebindersincoalbriquetswerereviewed．Accordingtothequalityd

5、emandforcoalbriquetsingasmakingandmetallurgicalindustries，theadhesivityandviscosityofstarch(maizestarch，wheatstarch，potatostarch)，modifiedstarch(starchgum，acid-treatedstarch，alkali—treatedstarch，CROSS—bridgingstarch,oxidizedstarch，carboxylmethylstarch)andsyntheticpolymers(polyacrylicacid，hydrolyze

6、dpolyacryconitrile，partiallyhydrolyzedpolyacrylamide，polystyrenesulfonicacid)asbindersforcoalbriquetswereinvestigatedfirstly．111eresultsshowedLhatcarboxylmethylstarchandpolyacrylicacidwereofgoodviscosity，fluiditymdsolubilityinwater．Theadhesivityofcarboxylmethylstarchasbinderforzoalbriquetswasgood；

7、buttheheatresistanceandwaterresistanceofcoal)riquetswithitwerenotgoodenough．anditsdosageneededincoalbriquetsⅣaslargishSOthatitwastooexpensivetouse．polyacrylicacidwasaexcellent9inderincoalbriquetsbecausetheheatres