一种低阶煤水煤浆及其制备方法技术

技术编号:14061949 阅读:14 留言:0更新日期:2016-11-27 19:52
本发明专利技术提供了一种低阶煤水煤浆及其制备方法,所述水煤浆的制备方法,包括:将煤原料破碎,粗磨制浆,筛分,剪切,整形,细磨和超细磨,以及将细磨和超细磨后的物料重新进行粗磨,筛分和剪切。所述方法得到的水煤浆的浓度为58‑70wt%,煤粉的粒径≤0.3mm,小于75μm煤粉占到总煤粉的37%以上,且稳定性良好,静置48小时后析水率小于10%。所述水煤浆的制备方法能够提高低阶煤转化为气化水煤浆的性能,并且所述方法适用于不同性质的煤原料,能耗低,得到的水煤浆堆积效率高,能够连续生产,满足制备气化水煤浆的连续、稳定、低耗的生产要求。

一种低阶煤水煤浆及其制备方法

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤炭资源的清洁利用
,涉及一种水煤浆及其制备方法,尤其涉及一种低阶煤水煤浆及其制备方法
技术介绍
煤炭是我国的主要能源,在未来相当长的时间内不会改变。国家实施洁净煤计划,把洁净煤技术作为提高煤炭利用效率,减少环境污染的重要手段,正在受到社会各界越来越多的关注,发展包括水煤浆技术在内的洁净煤技术是摆在国人面前的紧迫任务。煤的种类很多,具有不同的表面含氧官能团、孔隙率、表面疏水性和可磨性等特点。水煤浆是一种环保节能的煤基流体燃料和气化原料。我国的煤的种类主要为低阶煤,低阶煤的内水高、可磨性差、成浆性不好,可以通过采用配煤,优化改善粒度级配,改善和提高低阶煤的成浆浓度。因此,本领域需要开发一种高浓度、低内水、高稳定性的气化水煤浆产品。CN 105038878A公开了一种制备水煤浆的方法,所述方法通过分步将难成浆干煤粉碎,之后分部分进行粗磨、脱水、细磨、超细磨等步骤,采用特定的比例混合后,填充了煤颗粒堆积时的空隙,提高了堆积效率,从而提高了水煤浆的浓度,制备得到的水煤浆可满足气化和燃烧应用需求。CN105154154A公开了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。但是,以上两种方法得到的水煤浆浓度还有待进一步提升。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种低阶煤水煤浆及其制备方法,所述水煤浆的制备方法适用于不同性质的煤原料,尤其适用于低阶煤原料,能耗低,得到的水煤浆堆积效率高,水煤浆的浓度可达到58-70wt%,能够连续生产,满足制备气化水煤浆的连续、稳定、低耗的生产要求。本专利技术中如无特殊说明“wt%”是指质量百分含量。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:本专利技术的目的之一在于提供一种水煤浆的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)将煤原料破碎得到煤粉,将煤粉、添加剂和水混合,得到第一浆料;(2)将第一浆料进行粗磨制浆,得到第二浆料;(3)将第二浆料进行筛分,剪切,得到第三浆料,部分第三浆料输出,得到所述水煤浆产品;剩余的第三浆料和水混合,整形,得到煤粉粒径大小为25-50μm,浓度为15-35wt%的第四浆料;第四浆料分别进行细磨和超细磨,细磨得到煤粉粒径为15-25μm第五浆料,超细磨得到煤粉粒径为3-8μm的第六浆料;第五浆料和第六浆料的混合物返回步骤(2)和/或步骤(3)。第五浆料和第六浆料的混合物返回步骤(2)和/或步骤(3)具体为:将第五浆料和第六浆料全部返回步骤(2)与第一浆料混合,进行粗磨,再进行筛分,剪切,部分输出;或,将第五浆料和第六浆料全部返回步骤(3)与第二浆料混合,进行筛分,剪切,部分输出;或,将一部分的第五浆料和第六浆料的混合物返回步骤(2)与第一浆料混合,进行粗磨,再进行筛分,剪切,部分输出;将剩余的第五浆料和第六浆料返回步骤(3)与第二浆料混合,进行筛分,剪切,部分输出。本专利技术提供的水煤浆的制备方法将粗磨,筛分,剪切以及整形,细磨和超细磨相结合,显著提高了水煤浆产品的稳定性,并完美填充了煤粉间的孔隙,使得水煤浆的浓度可达到70wt%,稳定性良好,静置48小时后,析水率小于10%。本专利技术提供的水煤浆的制备方法适用于不同性质的煤原料,能够提高低阶煤转化为水煤浆的性能,能耗低,能够连续生产,满足制备水煤浆的连续、稳定、低耗的生产要求。利用本专利技术所述方法制备水煤浆,由于首次输出的第三浆料中不包含第五浆料和第六浆料循环的物料,因此,首次输出的第三浆料可先不收集,循环一次后即可收集,得到需要的水煤浆产品。步骤(1)所述煤粉、水和添加剂的质量比为(70-80):(20-30):(0.1-0.5),如72:22:0.2、73:23:0.3、75:25:0.4、77:28:0.2或79:29:0.3等。优选地,步骤(1)所述煤原料为低阶煤。本专利技术提供的水煤浆的制备方法尤其适用于制备低阶煤水煤浆。优选地,所述低阶煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如,褐煤与长焰煤,不粘煤与弱粘煤,褐煤与不粘煤,褐煤与弱粘煤,褐煤、长焰煤与不粘煤,长焰煤、不粘煤与弱粘煤。优选地,步骤(1)所述煤粉的粒径小于13mm,如12mm、11mm、10mm、8mm、6mm、7mm、5mm、4mm、3mm、2mm、0.5mm或0.1mm等。优选地,步骤(1)所述添加剂选自木质素磺酸盐、腐植酸盐或萘磺酸甲醛缩合物中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如木质素磺酸盐与腐殖酸盐,木质素磺酸盐与萘磺酸甲醛缩合物,木质素磺酸盐、腐植酸盐与萘磺酸甲醛缩合物。步骤(2)所述粗磨的装置为卧式棒磨机、卧式球磨机、立式球磨机或立式搅拌磨机中的任意一种或至少两种的组合。典型但非限制性的组合如卧式棒磨机与卧式球磨机,卧式球磨机与立式球磨机。优选地,步骤(2)所述粗磨的时间为10-30min,如12min、15min、18min、20min、22min、25min或28min等,所述粗磨的时间可根据煤质特性调整磨矿时间。优选地,步骤(2)所述制浆主要目的是制备水煤浆粒度中粗颗粒,所述第二浆料中煤浆粒度平均粒径为80-150μm,如85μm、90μm、95μm、100μm、102μm、105μm、110μm、115μm、120μm、130μm或140μm等。优选地,步骤(2)所述第二浆料的浓度为55-80wt%,如58wt%、60wt%、62wt%、65wt%、68wt%、70wt%、75wt%或78wt%等。步骤(3)所述筛分为过8-15目筛,如过9目、10目、11目、12目、13目或14筛等。优选地,步骤(3)所述剪切的速率为80-100r/s,如82r/s、85r/s、88r/s、92r/s、95r/s、98r/s或99r/s等。优选地,步骤(3)所述筛分,剪切在筛分剪切一体装置或分别在筛分机和剪切仪上进行。优选地,步骤(3)所述剩余的第三浆料与水的用量比为(70-80):(20-30),如72:28、7:27、7:25或78:22。优选地,步骤(3)所述整形采用整形机。步骤(3)所述第四浆料中煤粉粒径大小为25-50μm,如26μm、28μm、30μm、35μm、38μm、40μm、42μm或48μm等。第四浆料的浓度为15-35wt%,如18wt%、20wt%、22wt%、23wt%、25wt%、28wt%、30wt%或32wt%等。步骤(3)中第五浆料中煤粉的粒径为15-25μm,如18μm、20μm、22μm、23μm或24μm等,第六浆料中煤粉的粒径为3-8μm,如3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm或7.5μm等。步骤(3)中进行细磨和超细磨的第四浆料的质量比为(1-5):1,如1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1或4.5:1等。优选地,步骤(3)所述细磨采用立式搅拌本文档来自技高网...
一种低阶煤水煤浆及其制备方法

【技术保护点】
一种水煤浆的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将煤原料破碎得到煤粉,将煤粉、添加剂和水混合,得到第一浆料;(2)将第一浆料进行粗磨制浆,得到第二浆料;(3)将第二浆料进行筛分,剪切,得到第三浆料,部分第三浆料输出,得到所述水煤浆产品;剩余的第三浆料和水混合,整形,得到煤粉粒径大小为25‑50μm,浓度为15‑35wt%的第四浆料;第四浆料分别进行细磨和超细磨,细磨得到煤粉粒径为15‑25μm的第五浆料,超细磨得到煤粉粒径为3‑8μm的第六浆料;第五浆料和第六浆料的混合物返回步骤(2)和/或步骤(3)。

【技术特征摘要】
1.一种水煤浆的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)将煤原料破碎得到煤粉,将煤粉、添加剂和水混合,得到第一浆料;(2)将第一浆料进行粗磨制浆,得到第二浆料;(3)将第二浆料进行筛分,剪切,得到第三浆料,部分第三浆料输出,得到所述水煤浆产品;剩余的第三浆料和水混合,整形,得到煤粉粒径大小为25-50μm,浓度为15-35wt%的第四浆料;第四浆料分别进行细磨和超细磨,细磨得到煤粉粒径为15-25μm的第五浆料,超细磨得到煤粉粒径为3-8μm的第六浆料;第五浆料和第六浆料的混合物返回步骤(2)和/或步骤(3)。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述煤粉、水和添加剂的质量比为(70-80):(20-30):(0.1-0.5);优选地,步骤(1)所述煤原料为低阶煤;优选地,所述低阶煤选自褐煤、长焰煤、不粘煤或弱粘煤中的任意一种或至少两种的组合;优选地,步骤(1)所述煤粉的粒径小于13mm;优选地,步骤(1)所述添加剂选自木质素磺酸盐、腐植酸盐或萘磺酸甲醛缩合物中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述粗磨的装置为卧式棒磨机、卧式球磨机、立式球磨机或立式搅拌磨机中的任意一种或至少两种的组合;优选地,步骤(2)所述粗磨的时间为10-30min;优选地,步骤(2)所述第二浆料中煤粉的平均粒径为80-150μm;优选地,步骤(2)所述第二浆料的浓度为55-80wt%。4.根据权利要求1-3之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述筛分为过8-15目筛;优选地,步骤(3)所述剪切的速率为80-100r/s;优选地,步骤(3)所述筛分,剪切在筛分剪切一体装置或分别在筛分机和剪切仪上进行。5.利用权利要求1-4之一所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述剩余的第三...

【专利技术属性】
技术研发人员:何国锋段清兵吕向阳张胜局王冉
申请(专利权)人:中煤科工清洁能源股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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