[发明专利]一种利用煤或煤矸石生产高热值水煤浆的工艺及采用该工艺的煤气化工艺

权利要求书

1.一种利用煤或煤矸石生产高热值水煤浆的工艺，其中所述煤或煤矸石包含不可燃的矿物质和含碳-氢的可燃物，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

A、将煤或煤矸石在水中湿磨至颗粒物的平均粒径小于500微米，在继续湿磨的过程中加入添加剂在水煤浆中使其充分混合分散均匀，得到含有添加剂的微纳水煤浆；

B、向所述含有添加剂的微纳水煤浆中通入直径小于200微米的微气泡，其中黏附了所述添加剂的矿物质颗粒团聚并作为底流而下沉，其中含碳-氢的可燃物颗粒随气泡上浮成为上浮物流，由此实现含碳-氢的可燃物颗粒与矿物质颗粒的分离；

C、将所述含碳-氢的可燃物颗粒从上浮物流中分离出来，经压滤，配制成热值高于4000千卡/千克的高热值水煤浆。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述添加剂为亲水性纳米颗粒、捕收剂或表面活性剂，其中所述亲水性纳米颗粒为硅铝酸盐纳米颗粒，优选为通过将步骤B所分离出来的矿物质颗粒进一步研磨至纳米尺度范围而制得；其中所述捕收剂为有机硫代化合物.优选为碱金属的烷基二硫代碳酸盐；其中所述表面活性剂为具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，优选为松醇油、樟脑油、酚酸混合脂肪醇、异构己醇、辛醇、醚醇、酯类物质。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述添加剂中还包括：

pH值调整剂，例如石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸；和，

絮凝剂，例如聚丙烯酰胺和淀粉。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A中将所述煤或煤矸石被粉碎成平均粒径小于500微米、优选小于400微米、优选小于300微米、优选小于200微米、优选小于100微米、优选小于50微米、优选小于20微米、优选小于10微米的颗粒，优选小于5微米的颗粒物；在步骤B中所述微气泡的直径为数微米至200微米，优选为数微米至数十微米，更优选所述微气泡的直径在煤或煤矸石颗粒的平均粒径的50％至200％范围内。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其还包括步骤D：将经步骤C所分离出来的矿物质颗粒用作微矿复合肥原料。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述煤选自：发热量高于4500千卡/千克的优质煤，或，发热量低于4500千卡/千克的劣质煤，其中所述劣质煤包括洗选中煤或煤泥或煤矸石。

7.一种高热值水煤浆，其特征在于，其热值高于4000千卡/千克，基于干基百分比计，其可燃物固含量高于55wt％，优选高于60wt％；其灰分含量低于10wt％，优选低于5wt％；其中所述含碳-氢的可燃物颗粒的粒径小于500微米，优选小于400微米、优选小于300微米、优选小于200微米、优选小于100微米、优选小于50微米、优选小于20微米、优选小于10微米的颗粒，优选小于5微米。

8.根据权利要求7所述的高热值水煤浆，其特征在于，其通过权利要求1所述的工艺来制备。

9.权利要求7所述的高热值水煤浆用作煤气化工艺的原料的用途，其用于以下用途之一或组合：利用劣质煤或煤矸石作为原料、减少氧气消耗、减少能耗或提高气化效率；或者权利要求7所述的高热值水煤浆用作水煤浆锅炉燃料的用途，其用于减少锅炉的氮氧化物、硫氧化物和/或颗粒物排放。

10.一种煤气化工艺，其特征在于，包括以下步骤：

A、采用根据权利要求1所述的工艺，利用煤或煤矸石生产高热值水煤浆；

B、将所述高热值水煤浆送入气化炉中进行气化。