本发明涉及一种劣质煤、煤矸石改良用添加剂，属于为改进燃烧用添加剂对固体燃料的处理类。 煤矸石是采煤过程中产生的废石，包括巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤时从顶板、底板和夹层中产生的矸石以及洗煤厂排出的水选矸石。我国的煤炭资源极为丰富，目前的原煤年产量已超过八亿吨;但是，因为煤矿的排矸量大，即使在大力开展工业废渣综合利用的情况下，国内各地积存的煤矸石量也已超过了十五亿吨。这些煤矸石的灰分含量高达70～90%，发热量仅有1000～2000千卡/公斤，而且含硫量偏高，通常不作为能源燃用。
除了煤矸石以外，我国江南和内蒙、东北等部分地区还出产灰分含量高于40%的劣质煤，它们的发热量与从煤矿中洗选出来的次重煤和煤质页岩相近，一般为2000～3000千卡/公斤。这类劣质煤的燃用价值也不高。另外，由于劣质煤中含硫量、含氮量偏高，燃用时更易于污染大气。
为了提高劣质煤、煤矸石的燃用价值，人们探索过各种各样的方法，国外有不少这方面的资料介绍。其中最为常见的方法有两类，一类是革新燃烧装置，另一类是先对它们进行复杂的物理-化学处理。这两类方法都具有一次性投资较大，难以普及推广的弊病。
日本专利申请昭58-164696于一九八三年九月廿九日公开了一种使用添加剂改良劣质煤、煤矸石的方法，其要点是：一、向劣质煤及煤矸石中添加1/3600份下述配比的添加剂-SiO2，20%，Fe2O3，20%，NaNO3，25%;硅藻土，10%;MgO，25%。二、将所得混合物于50℃下加热处理40～50分钟。从已公开的资料可以看出用这种方法获得的燃料依旧难于点燃，加上事先要经过较长时间的加热处理，这样既耗能又费时，也不值得推广。
本发明地目的是提供一种能够显著改良劣质煤、煤矸石燃烧性能的添加剂，该添加剂应具有原料易得、价格低廉和使用方便等特点。
本发明是这样实现的：取含有氧化钙、氧化镁、氧化铝的矿物或矿渣65～85公斤，与烧碱3～8公斤共同破碎至所需粒度，向其中加入细木屑5～10公斤，碳酸、醋酸、盐酸及重铬酸之中至少两种酸的钠盐和/或铵盐3～12公斤，以及2～5价金属的氧化物（如CrO、CuO、Fe2O3、T：O2和V2O5）1.5～5公斤，混匀后即得77.5～120公斤劣质煤、煤矸石改良用添加剂。
这里所说的改良有两重含义，一是显著提高燃料的发热量，二是显著降低烟气中SO2、NOx和CO的含量，从而减轻对大气的污染。
用富含CaO、MgO的矿物如石灰石、白云石、菱镁矿作为改进燃烧、减少SO2污染的添加剂使用，是已经公知公用的技术，这里无需赘述。本发明中所用富含Al2O3的矿物（如铝钒±Al2O3、2HO）则可以促使CO和SO2发生放热反应：
反应中生成的S经燃烧变成SO2，再催化氧化成SO3（详见下文），最后可被CaO、MgO固定在煤渣之中。
必须指出，在配制本发明添加剂时，所用富含Cao、MgO、Al2O3的矿物（渣）必须满足以下条件：CaO、MgO、Al2O3含量应占矿物（渣）总重的30%以上，（CaO+MgO）总量应是Al2O3含量的3.5～5.5倍，CaO含量应是MgO含量的3～6倍。
本发明中使用CrO、CuO、FeO、Fe2O3、T：O2和V2O5等2～5价金属氧化物有两个目的。首先，它们大都能促使CO氧化成CO2：
其次，当它们以适当比例组合时，可以明显地促进NOx与NH3之间的氧化还原反应并放出大量的热，例如：
式中消耗的NH3来源于本发明配方中所用的铵盐。
在有关固体燃烧添加剂中曾有过使用醋酸盐的先例，但其目的与本发明不同。例如，一九七三年十一月九日公告的日本专利昭48-37121曾提出过一种加有醋酸钴的煤添加剂配方，醋酸钴的作用在于受热后能逐步分解出氧化钴，从而较好地抑制了CO2被灼热碳还原为CO的作用减轻了煤在燃烧中所生CO对大气的污染。在本发明的添加剂中，醋酸盐却是用来与烧碱作用并分解出烷烃：
随后，生成的烷烃（在上式中是CH4）又可催化SO的氧化反应并释放出一定量的热：
反应生成的SO3和少量未反应的SO2会被本发明添加剂中富含CaO、MgO的矿物作用形成CaSO4、MgSO4进入烧渣。
NaOH也有吸收NOx的功能：NO+NO2+2NaOH (△)/() 2NaNO2+H2O所生成的NaNO2遇高热可分解成Na2O、NO并放出O2，NO可被铵盐放出的NH3还原为N2，而O2有助燃功能。
因为劣质煤、煤矸石都存在着难于点燃的问题，所以本发明添加剂中也包含有助于点燃的成分。一般说来，人们都喜欢以木炭粉或焦炭粉作助燃成分。本发明者则着眼于配方的经济性和实用性，决定采用细木屑作助燃成分。实践表明以细木屑作助燃剂的效果是比较好的。
综上所述，本发明添加剂中含有助燃成分细木屑，它们有助于解决劣质煤、煤矸石难于点燃的问题。配方中还含有多种既能借助于反应消除或显著减轻劣质煤、煤矸石在燃烧中产生的SO2、NOx和CO等对大气的污染，又以反应中产生的大量热量增加了燃料的发热量，从而明显提高了劣质煤、煤矸石的燃用价值，致使劣质煤、煤矸石只要按下述比例添加本发明添加剂，即可直接用作民用或工业用燃料而无需其他任何处理。
因质地而异，每100公斤劣质煤、煤矸石需要添加本发明添加剂的量为6～13公斤。可以在添加前将劣质煤、煤矸石和添加剂分别破碎至所需粒度后混合，也可以在煤、剂混合后再一齐破碎，所得混合物的燃烧效果都是相同的：易于点燃，火力较强、耐燃耐烧、没有污染。另外，添加剂中没有来源困难、价格高昂的组分，这就从经济上保证本发明的实用价值。
实施例1
取海南岛劣质褐煤煤矸石（发热量～1500千卡/公斤）若干破碎，同时按下述配方准备添加剂：
组分 重量百分比
1.石灰石（CaCO3） 50
2.菱镁矿（MgCO3） 10
3.铝矾土（Al2O3，2H2O） 15
4.钛铁矿（FeO，T：O2） 2
5.碳酸钠（Na2CO3） 3
6.醋酸钠（NaAc） 2
7.重铬酸铵〔（NH4）2Cr2O7） 4
8.CuO-CrO 0.6
9.烧碱（NaOH） 5
10.细木屑 8.4
破碎后按石100：添加剂9的比例与矸石粉末混合，再按混合物总量的20%掺入黄泥，兑水压制成直径100mm厚度65mm的十二孔蜂窝煤。烘干后试烧情况如下：
1.点燃时间：15分钟
2.炽热处温度：～1300℃
3.火苗特征：颜色桔黄-亮黄;高度260～330mm
4.耐烧情况：单件敞开炉门可连续燃烧3小时。
5.火力情况：使500克水（25℃）沸腾耗时2.5分钟。
6.SO2、NOx消去情况：在火焰上方洒水嗅味时无明显气味。
实施例2
取灰分高于50%，发热量约2500千卡/公斤的粉状劣质煤若干;按下述配比制取添加剂粉末：
组分 重量百分比
1.大理石粉（CaCO3） 55
2.滑石粉（MgO） 10
3.铝矾土（Al2O3，2H2O） 10
4.烧碱（NaOH） 8
5.碳酸、盐酸、醋酸、重铬酸中至少 7
两种酸的钠盐
6.细木屑 8
7.CuO-V2O5-Fe2O32
将两种粉末按煤∶剂＝100∶11的比例混合，再向混合物中掺入15%的黄泥，兑水后压制成直径100mm、高度60mm的蜂窝煤;与未加添加剂但也加入黄泥压制成型的同尺寸蜂窝煤进行燃烧对比，结果如下：
未加添加剂 加有添加剂
1.燃烧温度 980～1100℃ 1210～1300℃
2.单件连续燃烧时间 1.5小时 2.0小时
3.火焰高度： 180mm（兰色） 320mm（黄色）
4.煮沸500克水耗时： 10分 3分
5.洒水后嗅味 明显 无明显嗅味
实施例3
按下述配比准备添加剂：
组分 重量百分比
白云石（含镁量约20%） 70
铝矾土（Al2O3，2H2O） 10
CuO、CrO、TiO22
碳酸钠+醋酸钠 3
烧碱（NaOH） 6
重铬酸铵〔（NH4）2Cr2O7〕 1
细木屑 8
略加破碎，与直径10mm左右的煤矸石（发热量～2000千卡/公斤）按矸石100，添加剂8的比例混合，在1吨手投式锅炉中试烧，与未加添加剂的煤矸石试烧情况对比如下：
未加添加剂 加有添加剂
1.点燃情况 难于点燃 很快点燃
2.火焰情况 ～60mm（兰色） ～240mm（黄色）