本發(fā)明屬于煤自燃防治,具體涉及到一種抑制煤堆自燃的防滅火材料及其制備方法和應用。
背景技術:
1、在大型燃煤電廠中,為保證正常生產,必須儲備十幾萬噸至數(shù)十萬噸的煤炭,儲存期可長達數(shù)月。由于緩慢氧化產生的熱量積聚導致溫度逐步升高,這些煤堆常常發(fā)生自燃現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計,揮發(fā)分大于35%的氣煤和長焰煤儲存6個月后,其熱量損失平均為4.9%,而揮發(fā)分小于17%的貧煤儲存6個月后,其熱量損失平均為2.0%,可見堆煤自燃不僅降低了煤的經濟價值,而且煤炭自燃產生的大量有害氣體會直接污染大氣,嚴重影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境。
2、目前工程實踐中常用的防治煤堆自燃的方法有細煤覆蓋、風障和擋風墻、氈布覆蓋、煤堆壓實、粉煤灰漿覆蓋或摻混、高聚物阻化劑、熱棒技術等方法。其中粉煤灰漿液中的水分吸收大量的熱,起到滅火降溫作用,泥漿覆蓋在煤體表面,起隔絕空氣的作用,但是粉煤灰漿容易流失,不能有效的覆蓋火區(qū),易發(fā)生復燃。
技術實現(xiàn)思路
1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊,而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。
2、鑒于上述和/或現(xiàn)有技術中存在的問題,提出了本發(fā)明。
3、因此,本發(fā)明的目的是,克服現(xiàn)有技術中的不足,提供一種抑制煤堆自燃的防滅火材料。
4、為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了如下技術方案:一種抑制煤堆自燃的防滅火材料,其特征在于:所述防滅火材料由粉煤灰漿和復合膠體組成,所述復合膠體在粉煤灰漿中的添加比例為0.3~1wt%,所述粉煤灰漿由以下重量份的組分組成:粉煤灰80~100份、水100份;所述復合膠體由以下重量份的組分組成:高分子聚合物20~50份、活性硅微粉10~15份、交聯(lián)劑3~5份、復合堿激發(fā)劑2~5份、保水劑1~2份。
5、作為本發(fā)明所述防滅火材料的一種優(yōu)選方案,其中:所述高分子聚合物為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、羥甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鈉中的一種或多種,所述高分子聚合物的分子量為200萬~3000萬。
6、作為本發(fā)明所述防滅火材料的一種優(yōu)選方案,其中:所述保水劑為耐鹽性高吸水樹脂,其對自來水的吸水倍率為300~700g/g,對生理鹽水的吸鹽倍率為106~150g/g。
7、作為本發(fā)明所述防滅火材料的一種優(yōu)選方案,其中:所述復合堿激發(fā)劑為硫酸鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、碳酸鈉中的至少兩種。
8、作為本發(fā)明所述防滅火材料的一種優(yōu)選方案,其中:所述復合堿激發(fā)劑由碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉按質量比5~6:8~10:2~4組成。
9、作為本發(fā)明所述防滅火材料的一種優(yōu)選方案,其中:所述粉煤灰為一級粉煤灰。
10、本發(fā)明的再一個目的是,克服現(xiàn)有技術中的不足,提供一種抑制煤堆自燃的防滅火材料的制備方法,其特征在于:包括,
11、按重量比1:1~0.8,將水與粉煤灰制成漿液,向粉煤灰漿中均勻加入復合膠體,快速攪拌防止結塊,加完后繼續(xù)攪拌1min;
12、所述復合膠體在粉煤灰漿中的添加比例為0.3~1wt%;
13、按質量分數(shù)計,所述復合膠體的組分包括:高分子聚合物20~50份、活性硅微粉10~15份、交聯(lián)劑3~5份、復合堿激發(fā)劑2~5份、保水劑1~2份。
14、作為本發(fā)明所述制備方法的一種優(yōu)選方案,其中:所述快速攪拌,其中,攪拌速率為300~500r/min。
15、本發(fā)明的再一個目的是,克服現(xiàn)有技術中的不足,提供一種抑制煤堆自燃的防滅火材料的應用。
16、作為本發(fā)明所述應用的一種優(yōu)選方案,其中:所述防滅火材料覆蓋并粘附在煤堆表面用于鎖水保濕、隔絕氧氣。
17、本發(fā)明有益效果:
18、(1)本發(fā)明的防滅火材料以燃煤電廠固廢粉煤灰為主要原料,就地取材,粉煤灰漿與高保水復合膠體配合使用,固液比高,大大降低了注漿成本。
19、(2)擴散充填性好:加入適當濃度的復合膠體材料后,粉煤灰漿初期以漿體狀態(tài)在高溫煤體內部擴散,達到設計增稠時間節(jié)點后粉煤灰漿快速增稠,失去自流性,形成高粘度粉煤灰漿體,充填高溫區(qū)域的的漏風空隙。
20、(3)粘附隔氧性能好:加入適當濃度的復合膠體材料后,成型后的粉煤灰漿體能有效覆蓋并粘附在煤堆表面,具有良好的隔氧性能。
21、(4)保水、穩(wěn)定性好:能把粉煤灰漿中的水固結在凝膠體內,高溫環(huán)境下熱穩(wěn)定性優(yōu),避免粉煤灰漿水的快速流失,效果持久。
1.一種抑制煤堆自燃的防滅火材料,其特征在于:所述防滅火材料由粉煤灰漿和復合膠體組成,所述復合膠體在粉煤灰漿中的添加比例為0.3~1wt%;
2.如權利要求1所述的防滅火材料,其特征在于:所述高分子聚合物為聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺、羥甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鈉中的一種或多種,所述高分子聚合物的分子量為200萬~3000萬。
3.如權利要求1所述的防滅火材料,其特征在于:所述保水劑為耐鹽性高吸水樹脂,其對自來水的吸水倍率為300~700g/g,對生理鹽水的吸鹽倍率為106~150g/g。
4.如權利要求1所述的防滅火材料,其特征在于:所述復合堿激發(fā)劑為硫酸鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、碳酸鈉中的至少兩種。
5.如權利要求4所述的防滅火材料,其特征在于:所述復合堿激發(fā)劑由碳酸鈉、硫酸鈉、氫氧化鈉按質量比5~6:8~10:2~4組成。
6.如權利要求1所述的防滅火材料,其特征在于:所述粉煤灰為一級粉煤灰。
7.如權利要求1~6任一所述的抑制煤堆自燃的防滅火材料的制備方法,其特征在于:包括,
8.如權利要求7所述的制備方法,其特征在于:所述快速攪拌,其中,攪拌速率為300~500r/min。
9.如權利要求1~6任一所述的抑制煤堆自燃的防滅火材料在防治煤堆自燃中的應用。
10.如權利要求9所述的應用,其特征在于:所述防滅火材料覆蓋并粘附在煤堆表面用于鎖水保濕、隔絕氧氣。