專利名稱：：煤矸石內能燃料的制作方法
技術領域：
：煤矸石內能燃料。
背景技術：
：人類文明消耗大量能源，造成能源危機和環(huán)境危機，威脅人類文明生存。煤矸石是采煤和洗煤生成的工業(yè)廢渣，是成煤過程中與煤層伴生的含碳量較低比煤堅硬的黑灰色巖石，有掘進矸石、頂板底板夾層矸石和洗矸石。化學組成復雜，主要由高嶺土、石英、蒙脫石、長石、伊利石、石灰石、硫化鐵、硫化鋁等組成，含幾十種化學元素。含二氧化硅(Si02)51%至65%、氧化鋁(Al203)16%至36%、氧化鐵(Fe203)2.28%至14.63%、氧化鈣(CaO)0,42%至2.32%、氧化鎂(MgO)0,44%至2,41%、氧化鈦(Ti02)0.90%至4%、五氧化二磷(P205)0.078%至0.24%、氧化鉀(K2O)1.45%至3.9%、氧化鈉(Na20)1.45%至3.9%、五氧化二釩(V2Os)0.008%至0.01%、總硫5%至15%、還有多動微量元素。發(fā)熱量4.19至12.6MJ/kg，燒失量5%至15%。煤礦經多年開采煤矸石堆積如山占用大量土地資源，日曬雨淋風化自燃，粉塵廢氣雨水浸溶，污染土地環(huán)境大氣環(huán)境和水環(huán)境?，F有處理辦法大部份以污染大氣環(huán)境為代價，特別是利益驅使把煤矸石粉碎參雜在原煤中售為鍋爐燃料，造成超標排放嚴重污染大氣環(huán)境，幾乎是同量固體廢渣再排出堆放，僅是轉移煤矸石堆場。
發(fā)明內容煤矸石內能燃料發(fā)明目的是提出新環(huán)境保護理論和新環(huán)境保護技術，新能源開發(fā)理論和新能源開發(fā)技術；提出煤矸石內能燃料，研制出煤矸石能量觸發(fā)劑，實現煤矸石在煤碳燃燒條件下燃燒釋放內能，開發(fā)出煤矸石內能燃料。物理化學知識碳(C)氫(H)氧(O)是煤矸石燃燒時產生熱量的元素，因煤矸石中游離態(tài)可燃碳氫氧元素含量較少，所以煤矸石燃燒發(fā)熱量較低，有毒有害氣體排出污染環(huán)境。元素存在個性和共性，輕元素氫(H)存在聚變，兩個氫分子四個氫原子在高溫高壓條件下發(fā)生核聚變生成兩個氦(He)原子，釋放大量能量。重元素鈾(U)存在裂變，鈾a衰變成釷(Th)和氦(He)，釷P衰變成鏷(Pa)，鈾在高溫高壓條件下裂變成氙(Xe)和鍶(Sr)并釋放大量能量。而中間元素之間或許在某種條件下會存在某種變化釋放能量，只不過尚未人知。煤矸石化學組成復雜，含幾十種化學元素，具有開發(fā)新能源條件。因此研制煤矸石能量觸發(fā)劑。煤矸石能量觸發(fā)劑研制目的是促進煤矸石內能在煤碳燃燒條件下燃燒釋放，或者促使煤矸石所含物質的分子或原子結構打散洗牌重新組合釋放能量，固硫固碳保護環(huán)境。利用煤矸石內能燃料燃燒溫度高于煤碳燃燒溫度，在更高燃燒溫度條件下開發(fā)赤泥磷石膏等工業(yè)廢渣內能燃料。技術方案把煤矸石開發(fā)為煤矸石內能燃料，利用煤矸石內能燃料作為能源，在更高燃燒溫度條件下開發(fā)赤泥磷石膏等工業(yè)廢渣內能燃料。31煤矸石內能燃料煤矸石10%至60%、煤10%至20%、泥煤10%至20%、黃粘土5%至10%、煤矸石能量觸發(fā)劑2%至8%混合組成煤矸石內能燃料，機制成煤矸石內能燃料蜂窩型煤，煤矸石內能燃料煤球型煤，煤矸石內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。2煤矸石赤泥內能燃料煤矸石內能燃料30%至60%、赤泥30%至60%混合組成煤矸石赤泥內能燃料，機制成煤矸石赤泥內能燃料蜂窩型煤，煤矸石赤泥內能燃料煤球型煤，煤矸石赤泥內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。3煤矸石磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料30%至60%、磷石膏30%至60%混合組成煤矸石磷石膏內能燃料，機制成煤矸石磷石膏內能燃料蜂窩型煤，煤矸石磷石膏內能燃料煤球型煤，煤矸石磷石膏內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。4煤矸石赤泥磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料20%至50%、赤泥20%至50%、磷石膏20%至50%混合組成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料，機制成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料蜂窩型煤，煤矸石赤泥磷石膏內能燃料煤球型煤，煤矸石赤泥磷石膏內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。煤矸石內能燃料蜂窩型煤燃燒實驗方法1按GB6412—86家庭用煤及爐具測試標準，進行對比蒸發(fā)實驗。因市場上購不到直徑24cm可盛6000ml水的蒸發(fā)鍋，所以選用直徑26cm可盛6000ml水的蒸發(fā)鍋。2燃燒溫度顏色對照參考指標初赤475。C，初赤一暗赤475°C—650°C,暗赤一櫻桃紅650。C一750。C，櫻桃紅一鮮紅750。C一820。C，鮮紅一桔黃820。C一900。C，桔黃一黃色900°C—1090°C，黃色一淺黃色1090。C一1320°C,淺黃色一白色1320°C—1540°C，灰白色1540。C以上。燃燒實驗l煤矸石內能燃料煤矸石65%、煤10%、泥煤15%、煤矸石能量觸發(fā)劑5%、粘土5%混合成煤矸石內能燃料，機制成煤矸石內能燃料蜂窩型煤。型煤規(guī)格直徑118mmX高60mm、16孑L，濕重0.65kg，(水份5%)在民用蜂窩煤爐中燃燒(無煙囪無鼓風)。實驗時間2008-9-1214:31實驗記錄溫度'c25。C55°C80°C98°C96°C80°C時間14:3114:4114:4814:5216:oi16:23實驗指標:點火難易10分鐘、(水溫25。C一55°C)、(時間1431_IA41),上火時間17分鐘、(水溫25°C—80°C)、(時間1431—1448)，旺火時間69分鐘、(水溫98°C—96。C)、(時間1452—1601)，可用火時間95分鐘、(水溫80°C—80°C)、(時間14AS-1623)，4余火時間22分鐘、(水溫96'C—8(TC)、(時間16:01—16:23)，總燃燒時間112分鐘、(水溫25。C一80。C)、(時間14:31—16:23)。實驗結果煤矸石內能燃料燃燒充分煤心白熱煤渣熔結，固硫固碳效果明顯，無煤煙和剌鼻性氣味，無有毒有害氣體排放，殘渣不含有毒有害物質，可以安全排放，某些金屬含量有工業(yè)提煉價值。點火難易10分鐘，上火時間17分鐘，旺火時間69分鐘，可用火時間95分鐘，余火時間22分鐘，總燃燒時間112分鐘。燒失量0.35kg為53.85%，6000ml水蒸發(fā)量為3375ml。實驗分析1煤矸石內能燃料機制蜂窩型煤，在民用蜂窩煤爐燃燒條件下燃燒(無煙囪無鼓風)，燃燒充分煤心白熱煤渣熔結證明燃燒溫度在135(TC以上(鐵熔化溫度1535。C)。燒失量為53.85%證明除煤中可燃成份0.1080625kg，煤矸石中可燃成份0.0401375kg外，還有0.282075kg其它高能成份參與燃燒釋放能量，減少廢渣排放。(型煤濕重0.65kg，水份5%，型煤干重95%為0.61775kg。煤干重30%為0.154375kg，可燃成份70%為0.1080625kg。煤矸石干重65%為0.401375kg，可燃成份10%為0.0401375kg。)6000ml水蒸發(fā)量為3375ml。2民用機制型煤(煤70%、黃粘土30%)，或(煤80%、黃粘土20%),或(煤90%、黃粘土10%),在民用蜂窩煤爐燃燒條件下燃燒(無煙囪無鼓風)，煤心鮮紅煤煙濃烈，燃燒溫度在90CTC以下。6000ml水蒸發(fā)量分別為2250ml、2475ml、2700ml。達不到3375ml。(煤25%黃粘土75%)6000ml水蒸發(fā)量估計為562.5ml。3煤矸石機制型煤(煤50%、煤矸石40%、黃粘土10%)或(煤80%、煤矸石0%、黃粘土10%)在民用蜂窩煤爐燃燒條件下燃燒(無煙囪無鼓風)，煤心初紅煤煙濃烈，燃燒溫度在900'C以下。實驗無法進行。結論報告煤矸石內能燃料中有其它高能成份參與燃燒釋放能量。蒸發(fā)量大于煤90%黃粘土10%機制蜂窩型煤，排渣量小于煤90%黃粘土10%機制蜂窩型煤。燃燒實驗2煤奸石赤泥磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料40%，赤泥30%、磷石膏30。/。、混合組成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料，機制成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料蜂窩型煤。型煤規(guī)格直徑118mmX高60mm、16孔，濕重0.65kg,(水份5%)在民用蜂窩煤爐中燃燒(無煙囪無鼓風)。實驗時間2008.9.2121:55實驗記錄<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實驗指標點火難易12分鐘、(水溫25°C—55°C)、(時間2155一2207)，上火時間20分鐘、(水溫25°C—80°C)、(時間2155—2215),旺火時間70分鐘、(水溫98°C—96°C)、(時間2220—2330)，可用火時間107分鐘、(水溫80'C—80。C)、(時間2215一OO02)，余火時間32分鐘、(水溫96°C—80。C)、(時間2330—0002)，總燃燒時間127分鐘、(水溫25。C一8Q.。C)、(時間2155—0002)。實驗結果煤矸石赤泥磷石膏內能燃料燃燒充分煤心白熱煤渣熔結，固硫固碳效果明顯，無煤煙和刺鼻性氣味，無有毒有害氣體排放，殘渣不含有毒有害物質，可以安全排放，某些金屬含量有工業(yè)提煉價值。點火難易12分鐘，上火時間20分鐘，旺火時間70分鐘，可用火時間107分鐘，余火時間32分鐘，總燃燒時間127分鐘。燒失量0.42kg為64.62%,6000ml水蒸發(fā)量為3530ml。結論報告煤矸石赤泥磷石膏內能燃料中有其它高能成份參與燃燒釋放能量。蒸發(fā)量大于煤90%黃粘土10%機制蜂窩型煤，排渣量小于煤90%黃粘土10%機制蜂窩型煤。煤矸石赤泥磷石膏內能燃料優(yōu)于煤矸石內能燃料。燃燒實驗3煤黃粘土民用燃料煤80%，黃粘土20%混合組成常規(guī)民用燃料機制成蜂窩型煤。型煤規(guī)格直徑118mmX高60mm、16孔，濕重0.65kg,(水份5%)在民用蜂窩煤爐中燃燒(無煙囪無鼓風)。實驗時間2008.9.2218:47實驗記錄<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實驗指標:點火7隹易22分鐘、(水溫25°C—55°C)、(時間1847—19:09)，上火時間29分鐘、(水溫25'C—80°C)、(時間1847—19:16)，旺火時間55分鐘、(水溫98。C一96°C)、(時間1924—20:19)，可用火時間89分鐘、(水溫80°C—80°C)、(時間1916—20:45)，余火時間26分鐘、(水溫96'C—80°C)、(時間2019—20:45)，總燃燒時間:118分鐘、(水溫25°C—80°C)、(時間1847—20:45)。實驗結果煤黃粘土民用燃料煤心鮮紅煤煙濃烈，燃燒溫度在900'C以下。點火難易22分鐘，上火時間29分鐘，旺火時間55分鐘，可用火時間89分鐘，余火時間26分鐘，總燃燒時間118分鐘。燒、失量0.325kg為50%,6000ml水蒸發(fā)量為2475ml。有益效果煤矸石內能燃料發(fā)明，提出新能源開發(fā)理論和新能源開發(fā)技術，新環(huán)境保護理論和新環(huán)境保護技術，提出煤奸石內能燃料，研制出煤矸石能量觸發(fā)劑，實現煤矸石在煤炭燃燒條件下燃燒釋放內能，開發(fā)出煤矸石內能燃料新能源，利用煤矸石內能燃料作為能源開發(fā)赤泥磷石膏等工業(yè)廢渣內能燃料。煤矸石能量觸發(fā)劑研制目的是促進煤矸石內能在煤碳燃燒條件下燃燒釋放，或者促使煤矸石所含物質的分子或原子結構打散洗牌重新組合釋放常規(guī)能量，固硫固碳保護環(huán)境。煤矸石內能燃料民用機制蜂窩型煤可在民用蜂窩煤爐燃燒條件下燃燒釋放能量(無煙囪無鼓風)。燃燒充分煤心白熱爐渣熔結，證明燃燒溫度在1350'C以上。燒失量為53.85%超出煤矸石10%至15%燒失量，釋放能量超出煤矸石燃燒己知能量，證明煤矸石中除游離態(tài)可燃碳氫氧元素外還有其它高能成份參與燃燒釋放能量。煤矸石內能燃料燃燒時不產生有毒有害氣體污染大氣環(huán)境，煤矸石內能燃料渣無毒無害可以安全排放。把煤矸石開發(fā)為煤矸石內能燃料，為人類文明開發(fā)出新能源寶庫，可以減少煤石油天然氣等化石燃料的開采和消耗。為人類認識探索展開新的時空，將改變人的思維和觀念，從新的時空領域認識物質世界?？赡芙獬茉次C對人類文明的威協，可以延長人類文明幾千年幾萬年或幾十萬年。實施方案1煤矸石內能燃料煤矸石10%至60%、煤10%至20%、泥煤10%至20%、黃粘土5%至10%、煤矸石能量觸發(fā)劑2%至8%混合組成煤矸石內能燃料，機制成煤矸石內能燃料蜂窩型煤，煤矸石內能燃料煤球型煤，煤矸石內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。2煤矸石赤泥內能燃料煤矸石內能燃料30%至60%、赤泥30%至60%混合組成煤矸石赤泥內能燃料，機制成煤矸石赤泥內能燃料蜂窩型煤，煤矸石赤泥內能燃料煤球型煤，煤石干石赤泥內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。3煤矸石磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料30%至60%、磷石膏30%至60%混合組成煤矸石磷石膏內能燃料，機制成煤矸石磷石膏內能燃料蜂窩型煤，煤矸石磷石膏內能燃料煤球型煤，煤矸石磷石膏內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。4煤矸石赤泥磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料20%至50%、赤泥20%至50%、磷石膏20%至50%混合組成煤奸石赤泥磷石膏內能燃料，機制成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料蜂窩型煤，煤矸石赤泥磷石膏內能燃料煤球型煤，煤矸石赤泥磷石膏內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。權利要求1、煤矸石內能燃料發(fā)明其特征為提出煤矸石內能燃料，研制出煤矸石能量觸發(fā)劑，實現煤矸石內能燃料在煤矸石能量觸發(fā)劑作用下在煤炭燃燒條件下燃燒釋放能量，開發(fā)出煤矸石內能燃料新能源；把煤矸石開發(fā)為煤矸石內能燃料，利用煤矸石內能燃料作為能源，在更高燃燒溫度條件下開發(fā)赤泥磷石膏等工業(yè)廢渣內能燃料；煤矸石內能燃料煤矸石10％至60％、煤10％至20％、泥煤10％至20％、黃粘土5％至10％、煤矸石能量觸發(fā)劑2％至8％混合組成煤矸石內能燃料，機制成煤矸石內能燃料蜂窩型煤，煤矸石內能燃料煤球型煤，煤矸石內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料；煤矸石赤泥內能燃料煤矸石內能燃料30％至60％、赤泥30％至60％混合組成煤矸石赤泥內能燃料，機制成煤矸石赤泥內能燃料蜂窩型煤、煤矸石赤泥內能燃料煤球型煤、煤矸石赤泥內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料；煤矸石磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料30％至60％、磷石膏30％至60％混合組成煤矸石磷石膏內能燃料，機制成煤矸石磷石膏內能燃料蜂窩型煤、煤矸石磷石膏內能燃料煤球型煤、煤矸石磷石膏內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料；煤矸石赤泥磷石膏內能燃料煤矸石內能燃料20％至50％、赤泥20％至50％、磷石膏20％至50％混合組成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料，機制成煤矸石赤泥磷石膏內能燃料蜂窩型煤、煤矸石赤泥磷石膏內能燃料煤球型煤、煤矸石赤泥磷石膏內能燃料粉煤，成為民用和工業(yè)用燃料。全文摘要煤矸石內能燃料發(fā)明，提出新能源開發(fā)理論和新能源開發(fā)技術，新環(huán)境保護理論和新環(huán)境保護技術，提出煤矸石內能燃料，研制出煤矸石能量觸發(fā)劑，實現煤矸石在能量觸發(fā)劑作用下在煤炭燃燒條件下燃燒釋放內能，開發(fā)出煤矸石內能燃料。煤矸石內能燃料燃燒時煤心白熱煤渣熔結證明燃燒溫度在1350℃以上。燒失量為53.85％證明煤矸石中還有其它高能成份參與燃燒釋放能量，超出煤矸石燃燒已知能量。把煤矸石開發(fā)為優(yōu)質燃料，為人類文明開發(fā)出新能源寶庫，可減少煤石油天然氣等化石燃料開采和消耗。為人類認識探索展開新時空，將改變人的觀念和思維，從新的時空領域認識物質世界?？赡芙獬茉次C對人類文明的威協，可以延長人類文明幾千年幾萬年或幾十萬年。文檔編號C10L5/40GK101654633SQ20081004621公開日2010年2月24日申請日期2008年9月29日優(yōu)先權日2008年9月29日發(fā)明者張順源,郭用華申請人:郭用華;張順源