本發明涉及一種復合型煤粘結劑，還涉及所述復合型煤粘結劑在制備型煤中的應用，屬于煤化工領域。
背景技術：
型煤是煤炭潔凈利用的有效途徑之一。型煤用作層燃鍋爐燃料時，要求容易起火，而生物質型煤恰恰具有著火點低的特點。生物質資源是豐富的可再生能源之一。中國農作物秸稈年產量約6億t，其中一半可作為能源利用。但是，目前大多數秸稈作為民用燃料被直接燃燒，熱效率僅為6％～10％，部分地區還有秸稈就地焚燒現象，造成了資源的浪費和環境的污染。用生物質制備的型煤粘結劑，不僅充分利用了豐富的生物資源，降低了粘結劑成本，而且還解決了環境污染問題。
生物質型煤是近年來發展起來的新技術，通過節煤和生物質代煤的雙重作用，減少溫室氣體CO2和燃煤SO2的排放，有利于緩解氣候變暖和酸雨污染，對保護環境和節約能源均具有重大意義，是型煤技術發展的一個重要方向。
型煤粘合劑是型煤生產過程中的關鍵技術，也是制約型煤發展的瓶頸。目前市場上很難找到高效型煤粘結劑，同時能滿足冷態，熱態機械強度，具有熱穩定性，防水性等一系列指標，要有較高的成型性和施工性，而且還要不生產二次污染，不增加多的灰分，最好還要有固硫，助燃，防水等作用，同時還需控制粘結劑的成本。這眾多要求不但苛刻，有的還互相矛盾。
中國專利申請公布號CN 104774667A公開了一種型煤粘結劑及其制備方法，該煤粘結劑以腐植酸鈉、膨潤土、粘土、硅鋁酸鹽、石灰石、氧化鐵、聚酯等7種以上物料組成，對物料的粒度要求比較嚴格，生產步驟較多，生產工藝參數苛刻，不便于實際的生產操作，粘結劑中的無機成分還會增加型煤中的灰分。
中國專利申請公布號CN 104877727A公開了一種復合型生物質型煤粘結劑及其制備方法和應用，由葵花秸稈、強堿溶液、膨潤土、乳化瀝青、腐植酸鈉和改性淀粉組成。該粘結劑配方中含有無機粘結劑膨潤土會增加型煤中的灰分，還含有淀粉成分，淀粉作為重要的糧食，造成糧食的浪費。
中國專利申請公布號CN 103113949A公開了一種制型煤粘結劑的方法，以煤粉和膨潤土為母料，配以溶劑水和催化鈉化劑，在還原性氣體中進行高溫高壓反應，制得型煤粘結劑。粘結劑的制備工藝復雜，不便于實際應用，同時膨潤土的加入使型煤的防水性能較差，還會增加型煤中的灰分。
因此，亟待開發一種新型的復合型煤粘結劑，以實現充分利用粉煤及生物質資源。
技術實現要素：
本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種復合型煤粘結劑，該復合型煤粘結劑的原料來源廣泛，制備方法簡單，實現生物質資源充分利用，降低生產成本；
本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種利用所述復合型煤粘結劑制備型煤的方法，能夠明顯提高型煤的抗壓強度。
為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：
本發明首先公開了一種復合型煤粘結劑，包括：生物質類纖維和焦油。按照重量比計，生物質類纖維：焦油＝1：0.5-9。
其中，所述生物質類纖維包括：稻草秸稈、小麥秸稈或玉米秸稈中的任意一種或一種以上按照任意比例組成的混合物。所述生物質類纖維的粒徑<6mm。
焦油含有酚類物質和水，酚類物質屬于堿性物質，當焦油與生物質類纖維混合時，酚類物質能夠軟化生物質類纖維，并產生粘結性物質，有利于型煤成型。本發明所述焦油為市售產品；作為本發明的優選技術方案，按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為7-20％。
本發明所述復合型煤粘結劑的制備方法，包括：將生物質類纖維和焦油按比例混合均勻，即得；制備方法簡單。
本發明進一步公開了一種利用所述復合型煤粘結劑制備型煤的方法，包括以下步驟：(1)將塊煤粉碎，得到煤粉；(2)將復合型煤粘結劑與煤粉混合均勻，得到混合物料；(3)將混合物料壓制成型，得到型煤球團，干燥，冷卻，得到型煤。
其中，步驟(1)所述煤粉的平均粒徑<3mm。步驟(2)所述復合型煤粘結劑的用量為煤粉質量的5-30％；所述混合的時間為3-10min。步驟(3)所述壓制成型的壓力為15-50MPa；所述干燥為100-105℃干燥0.5-1h。
本發明利用所述復合型煤粘結劑制備型煤的方法，可以采用本領域各類混料設備作為混合器，用于將復合型煤粘結劑與煤粉混合均勻。所述的壓制成型可以采用對輥壓球機、壓片機或其它成型設備作為成型器，將混合物料放入其中壓制成所需的塊度。
利用本發明所述復合型煤粘結劑制備的型煤，其抗壓強度達到380-624N/個。
本發明技術方案與現有技術相比，具有以下有益效果：
本發明所述復合型煤粘結劑，所采用的原料具有來源廣泛、價格低廉、添加量少等優點，且制備方法簡單；其中，生物質類纖維有效地抑制了型煤內部微裂紋的產生和發展，提高型煤球團的抗沖擊性能，并且可以降低型煤的著火點，有利于鍋爐的燃燒。本發明實現充分利用生物質資源，降低型煤粘結劑的生產成本，還能夠減少CO2和SO2的排放，經濟效益好。
具體實施方式
下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但是應理解所述實施例僅是范例性的，不對本發明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改或替換均落入本發明的保護范圍。
實施例1
按重量份稱取下列各物質(單位g)：
復合粘結劑：
A組分：稻草秸稈(粒徑<6mm)5份；
B組分：焦油45份；按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為7-20％；
復合粘結劑的制備：將A組分與B組分混合均勻，即得；
煤粉：1000份；所述煤粉的粒徑<3mm；
將復合粘結劑、煤粉加入到混料機中，混合3min；通過成型機(對輥壓球機)壓制成型(壓力為15MPa)，然后將壓制成型后的型煤球，在105℃條件下干燥0.5h，冷卻后得到型煤；型煤的抗壓強度為380N/個。實施例2
按重量份稱取下列各物質(單位g)：
復合粘結劑：
A組分：小麥秸稈(粒徑<6mm)50份；
B組分：焦油150份；按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為7-20％；
復合粘結劑的制備同實施例1；
煤粉：1000份；所述煤粉的粒徑<3mm；
將復合粘結劑、煤粉加入到混料機中，混合5min；通過成型機(壓片機)壓制成型(壓力為50MPa)，然后將壓制成型后的型煤球，在105℃條件下干燥0.5h，冷卻后得到型煤；型煤的抗壓強度為550N/個。
實施例3
按重量份稱取下列各物質(單位g)：
復合粘結劑：
A組分：玉米秸稈(粒徑<6mm)200份；
B組分：焦油100份；按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為7-20％；
復合粘結劑的制備同實施例1；
煤粉：1000份；所述煤粉的粒徑<3mm；
將復合粘結劑、煤粉加入到混料機中，混合8min；通過成型機(對輥壓球機)壓制成型(壓力為20MPa)，然后將壓制成型后的型煤球，在105℃條件下干燥1h，冷卻后得到型煤；型煤的抗壓強度為624N/個。
實施例4
按重量份稱取下列各物質(單位g)：
復合粘結劑：
A組分：稻草秸稈(粒徑<6mm)20份，小麥秸稈(粒徑<6mm)30份；
B組分：焦油50份；按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為7％；
復合粘結劑的制備同實施例1；
煤粉：1000份；所述煤粉的粒徑<3mm；
將復合粘結劑、煤粉加入到混料機中，混合10min；通過成型機(壓片機)壓制成型(壓力為30MPa)，然后將壓制成型后的型煤球，在105℃條件下干燥1h，冷卻后得到型煤；型煤的抗壓強度為457N/個。
實施例5
按重量份稱取下列各物質(單位g)：
復合粘結劑：
A組分：稻草秸稈(粒徑<6mm)20份，玉米秸稈(粒徑<6mm)5份；
B組分：焦油125份；按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為20％；
復合粘結劑的制備同實施例1；
煤粉：1000份；所述煤粉的粒徑<3mm；
將復合粘結劑、煤粉加入到混料機中，混合5min；通過成型機(對輥壓球機)壓制成型(壓力為45MPa)，然后將壓制成型后的型煤球，在105℃條件下干燥0.5h，冷卻后得到型煤；型煤的抗壓強度為402N/個。
實施例6
按重量份稱取下列各物質(單位g)：
復合粘結劑：
A組分：稻草秸稈(粒徑<6mm)5份；
B組分：焦油45份；按照質量百分比計，所述焦油中酚類物質的含量為10％；
復合粘結劑的制備同實施例1；
煤粉：1000份；所述煤粉的粒徑<3mm；
將復合粘結劑、煤粉加入到混料機中，混合3min；通過成型機(對輥壓球機)壓制成型(壓力為15MPa)，然后將壓制成型后的型煤球，在100℃條件下干燥1h，冷卻后得到型煤；型煤的抗壓強度為385N/個。