[发明专利]一种超细水煤浆的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水煤浆制备领域，涉及一种超细水煤浆的制备方法，特别涉及一种由褐煤、烟煤、无烟煤、半焦或者石油焦等煤原料制备超细水煤浆的方法。

背景技术

水煤浆是用一定级配细度的煤粉与水混合而成的，具有一定稳定性和流动性，是一种煤基流体燃料和原料，经过近30年的应用实践证明，水煤浆气化具有技术成熟、运行安全可靠、可长周期高负荷操作、系统效率高、投资和运行成本少的优势，具有显著的节能环保优势，同时给用户带来显著的经济效益，已在我国得到大规模推广应用，目前设计生产总规模达到2亿吨煤，预计2020年水煤浆在燃料和原料方面的应用总规模达到10亿吨煤，具有广阔的市场前景。

随着制浆原料范围的扩大，原有制浆工艺技术的创新相对滞后，水煤浆的粒度还是按照原有粒度要求(平均粒径大约在45μm)进行制浆，没能针对每个原料具体性质和不同用途制定相应粒度要求，进而影响了其在燃烧或者气化使用的效率，进而增加了整个系统能耗和企业生产成本，限制了水煤浆技术的推广应用。

因此，本领域亟需开发一种超细水煤浆的制备方法，所述水煤浆的粒径较现有粒度有大幅下降。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超细水煤浆的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将煤原料破碎至13mm以下，得到第一浆料；

(2)将第一浆料与水按质量比5～85：15～95混合，得到第二浆料；

(3)将第二浆料湿法整形细磨得到第三浆料，所述第三浆料粒径小于1mm，小于45μm物料占到总物料的80％以上；

(4)将第三浆料筛网除杂，除去杂物后即为超细水煤浆。

图1是本发明提供的制备超细水煤浆的工艺流程图。

本发明通过选择合适的水煤比例、煤原料粒径，采用湿法整形细磨，能够获得粒径小于1mm，小于45μm物料占到总物料的80％以上的煤颗粒，在经过筛网除杂后获得超细水煤浆。

添加剂能够在一定程度上改变煤粒的表面性质，促使颗粒在水中分散，使浆体有良好的流变特性和稳定性，此外，添加剂还能调节煤浆的酸碱度，消除浆体中的气泡和有害成分等。而添加剂的添加量对于上述作用也有很直接的影响，如果添加量过少，作用不明显，而添加量过多造成浪费，甚至产生副反应。

本发明步骤(2)的水中添加有添加剂，所述添加剂选自木质素磺酸盐、腐植酸盐和萘磺酸甲醛缩合物中的至少1种或至少2种的组合；

优选地，所述添加剂的添加量为煤原料质量的0.05～0.6wt％。

本发明所述湿法整形细磨采用具有叶片研磨盘的立式研磨机进行；

优选地，所述叶片研磨盘的研磨线速为10～20m/s，单位容积处理量为2m³/h·m³。

本发明所述湿法整形细磨过程中添加有磨矿介质；

优选地，所述磨矿介质粒径由30wt％的1～1.5mm、30wt％的1.5～2mm、20wt％的2～2.5mm和20wt％的3～3.5mm组成。

本发明通过对湿法研磨装置、工艺条件的选择，以及对磨矿介质粒径的大小和比例的配比选择，实现了对煤颗粒的超细研磨，实现了第三浆料粒径的形成，尤其能够实现对多种不同性质煤原料的超细研磨。

本发明所述煤原料的粒径≤50mm；

优选地，所述煤原料为≤50mm的煤颗粒，或者是≤50mm的煤颗粒的流体；

优选地，所述煤原料选自褐煤、烟煤、无烟煤、半焦或石油焦中的任意1种或至少2种的组合；优选所述煤原料为褐煤、烟煤、无烟煤、半焦或石油焦中至少2种的组合。

典型但非限制性的煤原料的组合包括褐煤和无烟煤的组合，烟煤和半焦的组合，石油焦和烟煤的组合，无烟煤和半焦的组合，烟煤、无烟煤和石油焦的组合等。

由于褐煤、烟煤、无烟煤、半焦或石油焦的性质各不相同，无法同时进行水煤浆处理，本申请通过选择合适的水煤比例、煤原料粒径，采用湿法整形细磨，能够处理具有不同性质的煤原料，获得超细水煤浆。

本发明制备得到的超细水煤浆的固体含量在30～70wt％，例如35wt％、45wt％、60wt％、68wt％等。

本发明制备得到的超细水煤浆的粒径≤1mm，小于45μm物料占到总物料的80％以上，平均粒径≤15μm。

本发明所述湿法整形细磨通过并联或串联至少2台具有叶片研磨盘的立式研磨机完成。

本发明所述方法中使用的水为生产用清水，或者为化工生产中产生的废水。