氣化用水煤漿的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣化用水煤漿的制備方法。該制備方法包括：步驟S1，對煤泥進行加水稀釋，得到煤泥漿；步驟S2，向煤泥漿中加煤及水混合，得到混合煤漿；步驟S3，對混合煤漿進行研磨，得到氣化用水煤漿。通過先將對煤泥進行加水稀釋制備成煤泥漿便于實現(xiàn)運輸，然后再通過添加煤及水混合制備成混合煤漿，最后通過研磨即可得到氣化用水煤漿。上述制備方法通過先稀釋再補煤調(diào)整產(chǎn)物中煤濃度的方式制備成合適濃度的氣化用水煤漿，不僅便于根據(jù)實際利用距離的需要實現(xiàn)對煤泥的運輸，而且能夠制備成燃燒值相對較高的氣化用水煤漿，提高了煤泥利用的經(jīng)濟性。
【專利說明】
氣化用水煤漿的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種氣化用水煤漿的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近幾十年我國經(jīng)濟高速發(fā)展，目前我國煤炭產(chǎn)量和消費量已躍居世界首位。煤泥是煤炭洗選過程中的一種廢棄物，產(chǎn)量約為入洗原煤的10%?20%。近年來隨著我國原煤的入選比例的不斷提高以及煤炭開采方式的轉(zhuǎn)變，煤泥的產(chǎn)量也明顯上升。煤泥由于顆粒較細，水分高，粘性大，不易貯存與運輸，而且它遇水即流失，風干即飛揚，是礦區(qū)的主要污染源之一。如何高效利用煤泥資源，同時解決其帶來的環(huán)境污染問題，是全國各煤礦選煤廠共同關(guān)心的問題。
[0003]20世紀80年代以前，民用是煤泥的主要出路。但隨著煤泥產(chǎn)量的劇增，煤價以及對煤炭資源進行綜合利用要求的提高，鍋爐燃燒已成為其主要利用方式。選煤過程中產(chǎn)生的煤泥，一般采用離心脫水、壓濾等辦法將其回收，濾液水返回選煤系統(tǒng)循環(huán)利用。煤泥含水量高通常在30 %左右，正是其含水高導致其熱值較低，在摻入鍋爐燃燒時造成排煙溫度升高，鍋爐效率下降。另外其難以運輸和存儲的特性也是目前煤泥工業(yè)利用的面臨重要難題。
[0004]水煤漿氣化技術(shù)是將煤和水制備成濃度60%左右的水煤漿作為氣化原料，水煤漿進入氣化爐與氧氣在高溫、高壓下進行氣化反應生產(chǎn)水煤氣的過程。煤氣化是煤炭清潔高效利用的重要途徑，是現(xiàn)代煤化工的龍頭單元。
[0005]因此，如何提供一種適于運輸和存儲的煤泥的清潔利用途徑是目前煤泥利用中亟待解決的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的在于提供一種氣化用水煤漿的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中煤泥難以實現(xiàn)長距離的清潔利用的問題。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氣化用水煤漿的制備方法，該制備方法包括:步驟SI，對煤泥進行加水稀釋，得到煤泥漿;步驟S2，向煤泥漿中加煤及水混合，得到混合煤漿;步驟S3，對混合煤漿進行研磨，得到氣化用水煤漿。
[0008]進一步地，步驟S2包括:步驟S21，將煤泥漿通過管道輸送至目的位置;步驟S22，在目的位置處向煤泥漿中補加煤和水，得到混合煤漿。
[0009]進一步地，在步驟SI之后，以及步驟S2之前，制備方法還包括將煤泥漿置于帶有攪拌裝置的存儲槽中的步驟。
[0010]進一步地，步驟S21包括:利用煤漿栗將煤泥漿通過管道輸送至距離為0.5?500公里的目的位置。
[0011]進一步地，步驟SI中還包括在對煤泥進行加水稀釋的同時加添加劑進行攪拌的步驟。
[0012]進一步地，添加劑選自木質(zhì)素、萘磺酸甲醛聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽和聚羧酸鹽中的一種或多種。
[0013]進一步地，在步驟SI中，煤泥漿中煤泥的質(zhì)量濃度為35?55%。
[0014]進一步地，步驟S3包括:將混合煤漿置于濕式棒磨機中進行研磨，得到氣化用水煤漿。
[0015]進一步地，氣化用水煤漿中煤的質(zhì)量濃度為55?65%。
[0016]進一步地，煤泥選自洗煤廠經(jīng)過壓濾或離心脫水的含水量在35%以下且粒度小于Imm的煤泥。
[0017]應用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過先將對煤泥進行加水稀釋制備成煤泥漿便于實現(xiàn)運輸，然后再通過添加煤及水混合制備成混合煤漿，最后通過研磨即可得到氣化用水煤漿。上述制備方法通過先稀釋再補煤調(diào)整產(chǎn)物中煤濃度的方式制備成合適濃度的氣化用水煤漿，不僅便于根據(jù)實際利用距離的需要實現(xiàn)對煤泥的運輸，而且能夠制備成燃燒值相對較高的氣化用水煤漿，提高了煤泥利用的經(jīng)濟性。
【附圖說明】
[0018]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本申請的一種優(yōu)選的實施例中氣化用水煤漿的制備方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0020]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0021]如【背景技術(shù)】部分所提到的，現(xiàn)有技術(shù)中對細煤泥的利用方法盡管好多都是制備成水煤漿進行清潔利用，但基本都是對煤泥的現(xiàn)場利用或短距離利用，而難以實現(xiàn)對煤泥的長距離運輸或存儲，進而實現(xiàn)長距離的清潔利用。為了改善現(xiàn)有技術(shù)的這一缺陷，在本申請一種典型的實施方式中，提供了一種氣化用水煤漿的制備方法，該制備方法包括:步驟Si，對煤泥進行加水稀釋，得到煤泥漿;步驟S2，向煤泥漿中加煤及水混合，得到混合煤漿;步驟S3，對混合煤漿進行研磨，得到氣化用水煤漿。
[0022]本申請的上述制備方法，通過先將對煤泥進行加水稀釋制備成煤泥漿便于實現(xiàn)運輸，然后再通過添加煤及水混合制備成混合煤漿，最后通過研磨即可得到氣化用水煤漿。上述制備方法通過先稀釋再補煤調(diào)整產(chǎn)物中煤濃度的方式制備成合適濃度的氣化用水煤漿，不僅便于根據(jù)實際利用距離的需要實現(xiàn)對煤泥的運輸，而且能夠制備成燃燒值相對較高的氣化用水煤漿，提高了煤泥利用的經(jīng)濟性。
[0023]在上述制備方法中，步驟SI通過加水稀釋能夠?qū)K狀或膏狀的煤泥稀釋成流動性較好的煤泥漿，因而便于實現(xiàn)運輸。當然，如果利用位置無需對煤泥進行長距離運輸，則直接進行步驟S2即可。為了進一步提高長距離清潔利用煤泥，在本申請一種優(yōu)選的實施例中，上述步驟S2包括:步驟S21，將煤泥漿通過管道輸送至目的位置;步驟S22，在目的位置處相煤泥漿中補加煤和水，得到混合煤漿。
[0024]加水稀釋得到的水煤漿濃度降低粘度下降從而利于實現(xiàn)管道運輸。至于稀釋后合適運輸?shù)木唧w粘度可以根據(jù)運輸量和管道長度進行適當調(diào)整。在本申請一種優(yōu)選的實施例中，加水稀釋后得到的煤泥漿中煤泥的質(zhì)量濃度為35?55%。經(jīng)過性質(zhì)分析該濃度范圍下的煤泥漿更適合長距離(多500米)管道輸送。
[0025]上述制備方法中，經(jīng)過稀釋即可提高了長距離運輸?shù)目赡苄?。為了進一步提高煤泥漿在實際運輸過程中煤泥漿性質(zhì)的穩(wěn)定性和量的連續(xù)性，在本申請一種優(yōu)選的實施例中，在步驟SI之后以及步驟S2之前，上述制備方法還包括將煤泥漿置于帶有攪拌裝置的存儲槽中的步驟。
[0026]上述稀釋步驟在實際操作中，根據(jù)實際煤泥粘結(jié)強度的高低，選擇在攪拌桶或者攪拌器內(nèi)經(jīng)過初步攪拌或者強力攪拌，只要使稀釋后的煤泥漿濃度降低達到可以運輸?shù)牧鲃有约纯?。從減少工藝步驟降低能耗的角度考慮，為防止運輸過程中煤泥漿濃度不均勻而導致運輸不暢或者導致性質(zhì)不穩(wěn)定，因而將其儲存于帶有攪拌裝置的存儲槽中，便于維持稀釋后的煤泥漿的濃度均勻性及流動穩(wěn)定性，為后續(xù)制備氣化用水煤漿提供穩(wěn)定的煤泥漿原料，進而使得所制備的氣化用水煤漿性能穩(wěn)定。
[0027]上述稀釋后的煤泥漿的濃度影響其輸送效率，從輸送效率以及對煤泥的利用經(jīng)濟性能考慮，并非將煤泥輸送的距離越遠越好，而是在合適的距離范圍內(nèi)經(jīng)濟性能最高。在本申請一種優(yōu)選的實施例中，上述步驟S21包括:利用煤漿栗將煤泥漿通過管道輸送至距離為
0.5?500公里的目的位置。將輸送管道的輸送距離控制在上述公里范圍內(nèi)，既能改善目前煤泥難以實現(xiàn)長距離清潔利用的難題，又不至于降低煤泥回收利用的經(jīng)濟性能。
[0028]在上述制備方法，步驟SI中加水稀釋已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)降低煤泥粘度提高可輸送性能。為了進一步降低煤泥漿的粘度、提高其穩(wěn)定性，在一種優(yōu)選的實施例中還包括在對煤泥進行加水稀釋的同時加添加劑進行攪拌的步驟。具體使用的添加劑為可以為市場上可獲得的分散劑、穩(wěn)定劑或其混合物，包括但不僅限于木質(zhì)素、萘磺酸甲醛聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽和聚羧酸鹽中的一種或多種。具體添加的種類或多少可以根據(jù)煤泥漿的性質(zhì)和輸送距離進行合理選擇。
[0029]在上述制備方法，步驟S3是根據(jù)氣化用水煤漿對煤的粒度要求進行研磨的步驟，可以在現(xiàn)有的磨礦設備中選擇合適的設備進行研磨。在本申請一種優(yōu)選的實施例中，上步驟S3包括:將混合煤漿置于濕式棒磨機中進行研磨，得到氣化用水煤漿。采用濕式棒磨機進行研磨，具有能耗低、磨礦細、出料均勻的優(yōu)勢。
[0030]上述制備方法中，通過先稀釋降低煤泥濃度降低其粘度來提高流動性，而后為了使煤泥利用具有可行性或提高利用的經(jīng)濟性能，而通過補加煤的方式來提目標煤漿的質(zhì)量濃度將其制備成可用于氣化的水煤漿，不僅解決煤泥的運輸問題，而且提高了煤泥用作氣化原料的經(jīng)濟性。具體的氣化用水煤漿中煤的質(zhì)量濃度可以根據(jù)實際需要進行合理調(diào)整，而不必僅限于煤泥的濃度。在實際生產(chǎn)中，可以根據(jù)煤泥漿的具體濃度、流量以及進入磨煤機的煤量，適當調(diào)整補充一定的水量，以調(diào)節(jié)最終水煤漿的濃度。從煤泥輸送的可行性和氣化的經(jīng)濟性考慮，本申請的氣化用水煤漿中煤(干基)的質(zhì)量濃度優(yōu)選為55?65%。
[0031]上述制備方法中，煤泥可以是任意種類的煤炭選洗過程中產(chǎn)生的廢棄物，包括但不僅限于洗煤廠經(jīng)過壓濾或離心脫水的含水量在35%以下且粒度小于Imm的煤泥。通過選擇上述煤泥作為原料，不僅解決了煤泥污染環(huán)境的問題，而且還減少了能耗，提高了能源利用率和利用清潔度。
[0032]下面將結(jié)合具體的實施例來進一步說明書本申請的有益效果。
[0033]實施例1
[0034]如附圖1所示，來自洗煤廠含水量26%、粒度80%小于0.5mm的煤泥01，通過皮帶11送入攪拌器04，與水槽02中的水及添加劑03(木質(zhì)素)一起進行攪拌，平均攪拌時間為15分鐘，攪拌后的煤泥漿濃度為50%。
[0035]攪拌后的煤泥漿通過第一輸送管道12進入儲槽05。然后用煤泥漿栗06將儲槽05中的煤泥漿通過第二輸送管道13送入濕式棒磨機08中，第二輸送管道13的長度為2km。輸送入棒磨機08中的煤泥漿與來自煤倉07中的煤及水槽02中的水一起研磨，最終制成濃度為61 %的水煤漿通過第三輸送管道14送入水煤漿氣化爐09中。
[0036]實施例2
[0037]如附圖1所示，來自洗煤廠含水量31%、粒度95 %小于Imm的煤泥OI，通過皮帶11送入攪拌器04，與水槽02中的水一起進行攪拌。平均攪拌時間為20分鐘，攪拌后的煤泥漿濃度為40%。
[0038]攪拌后的煤泥漿通過第一輸送管道12進入儲槽05。然后用煤漿栗06將儲槽05中的煤漿通過第二輸送管道13打入濕式棒磨機08中，第二輸送管道13的長度為500km。輸送入棒磨機08中的煤泥漿與來自煤倉07中的煤及水槽02中的水一起研磨，最終制成濃度為60 %的水煤漿送入氣化爐09中。
[0039]實施例3
[0040]如附圖1所示，來自洗煤廠含水量28%、粒度95%小于Imm的煤泥01，通過皮帶11送入攪拌器04，與水槽02中的水及添加劑03(木質(zhì)素磺酸鹽)一起進行攪拌。平均攪拌時間為20分鐘，攪拌后的煤泥漿濃度為35%。
[0041]攪拌后的煤泥漿通過第一輸送管道12進入儲槽05。然后用煤漿栗06將儲槽05中的煤漿通過第二輸送管道13打入濕式棒磨機08中，第二輸送管道13的長度為0.5km。輸送入棒磨機08中的煤泥漿與來自煤倉07中的煤及水槽02中的水一起研磨，最終制成濃度為55 %的水煤漿送入氣化爐09中。
[0042]實施例4
[0043]如附圖1所示，來自洗煤廠含水量31%、粒度95%小于Imm的煤泥01，通過皮帶11送入攪拌器04，與水槽02中的水及添加劑03(萘磺酸甲醛聚合物)一起進行攪拌。平均攪拌時間為20分鐘，攪拌后的煤泥漿濃度為55%。
[0044]攪拌后的煤泥漿通過第一輸送管道12進入儲槽05。然后用煤漿栗06將儲槽05中的煤漿通過第二輸送管道13打入濕式棒磨機08中，第二輸送管道13的長度為100km。輸送入棒磨機08中的煤泥漿與來自煤倉07中的煤及水槽02中的水一起研磨，最終制成濃度為65 %的水煤漿送入氣化爐09中。
[0045]實施例5
[0046]如附圖1所示，來自洗煤廠含水量32%、粒度90%小于Imm的煤泥01，通過皮帶11送入攪拌器04，與水槽02中的水及添加劑03(萘磺酸甲醛聚合物)一起進行攪拌。平均攪拌時間為20分鐘，攪拌后的煤泥漿濃度為30%。
[0047]攪拌后的煤泥漿通過第一輸送管道12進入儲槽05。然后用煤漿栗06將儲槽05中的煤漿通過第二輸送管道13打入濕式棒磨機08中，第二輸送管道13的長度為100km。輸送入棒磨機08中的煤泥漿與來自煤倉07中的煤及水槽02中的水一起在研磨，最終制成濃度為62%的水煤漿送入氣化爐09中。
[0048]對比例I
[0049]原料煤經(jīng)刮板輸送機輸送至均漿倉，根據(jù)來自洗煤廠含水量32%、粒度90%小于Imm的煤泥OI的濃度向均漿倉中注入適量水以使?jié)M足漿料中煤的質(zhì)量濃度為65 % (達到水煤漿所需煤濃度)，并加入分散劑攪拌均勻;然后利用濃漿栗通過密封管道將均漿倉內(nèi)的漿料輸送至球磨機(距離為200米)進行磨礦處理，在這個操作過程中，可以通過控制濃漿栗的出料量來調(diào)整漿料的粒度；
[0050]將上述步驟所得的出料從集漿槽輸送至分離器去除大顆粒雜質(zhì)(粒徑大于5mm)后輸送至攪拌桶進行強力攪拌，并向攪拌桶內(nèi)加入木質(zhì)素萘磺酸鹽添加劑來控制水煤漿的粘度(使煤漿濃度不低于65 %);最后，將所得漿料用螺桿栗輸送至強化栗進行強力剪切，而后輸送至儲料罐進行熟化，得到質(zhì)量濃度為65%的成品水煤漿。
[0051]從以上實施例和對比例的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果:通過先將對煤泥進行加水稀釋制備成煤泥漿便于實現(xiàn)長距離運輸，然后再通過添加煤及水混合制備成混合煤漿，最后通過研磨即可得到氣化用水煤漿。上述制備方法通過先稀釋再補煤調(diào)整產(chǎn)物中煤濃度的方式制備成合適濃度的氣化用水煤漿，不僅便于根據(jù)實際利用距離的需要實現(xiàn)對煤泥的運輸，而且能夠制備成燃燒值相對較高的氣化用水煤漿，提高了煤泥利用的經(jīng)濟性。
[0052]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種氣化用水煤漿的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括: 步驟SI，對煤泥進行加水稀釋，得到煤泥漿； 步驟S2，向所述煤泥漿中加煤及水混合，得到混合煤漿； 步驟S3，對所述混合煤漿進行研磨，得到所述氣化用水煤漿。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 步驟S21，將所述煤泥漿通過管道輸送至目的位置； 步驟S22，在所述目的位置處向所述煤泥漿中補加煤和水，得到所述混合煤漿。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟SI之后，以及所述步驟S2之前，所述制備方法還包括將所述煤泥漿置于帶有攪拌裝置的存儲槽中的步驟。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S21包括:利用煤漿栗將所述煤泥漿通過所述管道輸送至距離為0.5?500公里的所述目的位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟SI中還包括在對煤泥進行加水稀釋的同時加添加劑進行攪拌的步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述添加劑選自木質(zhì)素、萘磺酸甲醛聚合物、木質(zhì)素磺酸鹽和聚羧酸鹽中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟SI中，所述煤泥漿中煤泥的質(zhì)量濃度為35?55%。8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于，所述步驟S3包括:將所述混合煤漿置于濕式棒磨機中進行研磨，得到所述氣化用水煤漿。9.根據(jù)權(quán)利要求1或8中所述的制備方法，其特征在于，所述氣化用水煤漿中煤的質(zhì)量濃度為55?65%。10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的制備方法，其特征在于，所述煤泥選自洗煤廠經(jīng)過壓濾或離心脫水的含水量在35%以下且粒度小于Imm的煤泥。
【文檔編號】C10L1/24GK106085524SQ201610377941
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】任海君, 王立志, 李水弟, 趙代勝, 王進, 孫衛(wèi)軍
【申請人】神華集團有限責任公司, 中國神華煤制油化工有限公司, 中國神華煤制油化工有限公司北京工程分公司