專利名稱：一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米煤粉的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，屬于化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤是一種天然的有機(jī)礦物巖石，在我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量約占石化能源總儲(chǔ)量的90%，而石油和天然氣的總儲(chǔ)量?jī)H占10%，因此，對(duì)煤炭的利用就顯得尤為重要。納米粉體，由于其具有極小的尺寸，表面的電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)不同于常規(guī)顆粒.因而具有常規(guī)顆粒和宏觀物體所不具備的性質(zhì)如表而效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，表現(xiàn)出一系列新異的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)和力學(xué)等性能，納米粉體已成為21世紀(jì)材料科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。因此，納米煤粉的研究將為研究開發(fā)新型煤基功能材料和工程材料提供基礎(chǔ)，而納米煤粉的用途也越來(lái)越廣泛。目前納米煤粉的生產(chǎn)主要是通過(guò)球磨機(jī)粉碎和機(jī)械粉碎，機(jī)械粉碎中通常用氣流磨粉碎，粉碎的效率不高，粉碎過(guò)程的能源消耗很大，并且得到的煤粉顆粒較大，無(wú)法滿足生產(chǎn)需求。因此，需要一種新的粉碎效率高，能源消耗低的納米煤粉的生產(chǎn)工藝。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下的技術(shù)方案:
一種采用膨化、機(jī) 械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟:
Ca)選取的無(wú)煙煤顆粒在氣體保護(hù)下通過(guò)膨化機(jī)進(jìn)行低溫膨化處理；
(b)膨化處理后的無(wú)煙煤顆粒使用球磨機(jī)進(jìn)行破碎，加工過(guò)程中漂浮細(xì)小顆粒采取靜電捕集；
(c)進(jìn)入流化床進(jìn)行氣流磨粉碎，初步粉碎至200-300目；
Cd)進(jìn)行堿洗、酸洗、水洗、干燥、溶劑浸提；
(e)重復(fù)多次步驟(a) - (d),使用高能納米沖擊磨，最終制得所需要的煤納米微粒。本發(fā)明在機(jī)械粉碎之前先進(jìn)行低溫膨化處理，拆分顆粒中的層結(jié)構(gòu)，使得煤顆粒更加利于機(jī)械粉碎，在機(jī)械粉碎同時(shí)還進(jìn)行化學(xué)處理，除去煤化程度低的成份，從而提高粉碎效率，降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。所述的保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨趸?。所述的步驟(e)中使用高能納米沖擊磨時(shí)煤顆粒為600-2000目。所述的制得的煤納米微粒的粒徑為20_200nm。所述的步驟(a)_ (d)過(guò)程中，還可以可適當(dāng)添加水分制成漿料，穿插使用膠體磨或采用超聲波分離。有益效果:采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明在納米煤粉的生產(chǎn)過(guò)程中將膨化與機(jī)械粉碎相結(jié)合同時(shí)在粉碎時(shí)還進(jìn)行煤顆粒的化學(xué)處理:堿洗、酸洗、水洗、溶劑浸提，這樣制得的煤顆粒細(xì)，同時(shí)降低了生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，所制得的納米煤粉用途廣泛，可用于復(fù)配新型燃料的基礎(chǔ)物料，也可單獨(dú)作為燃料或作為燃料添加劑，可以替代炭黑產(chǎn)品還可以單獨(dú)作為化工中間體。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但同時(shí)說(shuō)明本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)施例的具體范圍，本發(fā)明可用其他不違背本發(fā)明的原理或主要特征的具體形式來(lái)概述，因此，在于本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為依據(jù)。實(shí)施例:
選取無(wú)煙煤，制成顆粒，篩分，取約為5 16目之間的煤顆粒1kg，用低溫高壓膨化機(jī)進(jìn)行膨化處理，膨化壓強(qiáng)可設(shè)置為5 10kgf/cm2，冷凍降溫至_20°C，使用一般球磨機(jī)破碎至顆粒32目以上(粒徑< 0.5mm)，然后以氮?dú)饣蚨趸紴楸Ｗo(hù)氣，進(jìn)入閉路(惰性氣體保護(hù)型)流化床氣流磨逐段進(jìn)行粉碎、收集，初步粉碎為20(Γ300目，在常溫下使用適量
0.lmol/L的NaOH溶液浸泡,30分鐘后用水沖洗過(guò)濾,然后使用足量0.lmol/L的鹽酸中和、水沖洗過(guò)濾，干燥，最后使用苯溶劑浸泡過(guò)濾，回收溶劑苯；經(jīng)過(guò)多次膨化和氣流粉碎，顆粒粒度在0.005-0.02 (mm)(約600 2000目)時(shí)，使用高能納米沖擊磨，可制得粒徑2(T200nm的煤納米微粒。過(guò)程中也可適當(dāng)添加水分制成漿料，穿插使用膠體磨破碎，或采用超聲波分離 煤團(tuán)。
權(quán)利要求
1.一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟: (a)選取的無(wú)煙煤顆粒在氣體保護(hù)下通過(guò)膨化機(jī)進(jìn)行低溫膨化處理； (b)膨化處理后的無(wú)煙煤顆粒使用球磨機(jī)進(jìn)行破碎，加工過(guò)程中漂浮細(xì)小顆粒采取靜電捕集； (c)進(jìn)入流化床進(jìn)行氣流磨粉碎，初步粉碎至200-300目； Cd)進(jìn)行堿洗、酸洗、水洗、干燥、溶劑浸提； (e)重復(fù)多次步驟(a) - (d),使用高能納米沖擊磨，最終制得所需要的煤納米微粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨趸肌?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的步驟(e)中使用高能納米沖擊磨時(shí)煤顆粒為600-2000目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的制得的煤納米微粒的粒徑為20-200nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述的步驟(a)_ (d)過(guò)程中，還可以可適當(dāng)添加水分制成漿料，穿插使用膠體磨或采用超聲波分離。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用膨化、機(jī)械粉碎制取納米煤粉的生產(chǎn)工藝，對(duì)選取的煤顆粒在氣體保護(hù)下先進(jìn)行低溫膨化處理和球磨機(jī)破碎后再進(jìn)行氣流磨粉碎同時(shí)進(jìn)行煤顆粒的化學(xué)處理堿洗、酸洗、水洗、溶劑浸提，最后使用高能納米沖擊磨，最終制得所需要的煤納米微粒。與以往技術(shù)相比，本發(fā)明在納米煤粉的生產(chǎn)過(guò)程中將膨化與機(jī)械粉碎相結(jié)合同時(shí)在粉碎時(shí)還進(jìn)行煤顆粒的化學(xué)處理，這樣制得的煤顆粒細(xì)，同時(shí)降低了生產(chǎn)過(guò)程中的能源消耗，所制得的納米煤粉用途廣泛，可用于復(fù)配新型燃料的基礎(chǔ)物料，也可單獨(dú)作為燃料或作為燃料添加劑，可以替代炭黑產(chǎn)品還可以單獨(dú)作為化工中間體。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK103232874SQ20131010425
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者楊成德 申請(qǐng)人:健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院