一种超细水煤浆的制备方法技术

本发明专利技术涉及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。本发明专利技术提供的超细水煤浆制备方法能够实现由单种或多种不同性质物料为制浆煤原料制备超细水煤浆的过程；制备得到的超细水煤浆固体含量调整幅度大，可在30～70wt％之间任意调整；制备方法为湿法磨矿，具有安全、稳定、长周期运行的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术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是本专利技术提供的制备超细水煤浆的工艺流程图。本专利技术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。本专利技术步骤(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％。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术所述煤原料的粒径≤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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术步骤(3)所述筛网除杂的筛网目数为13～17目，优选15目。本领域技术人员均应知道，当原料选择石油焦或半焦等物料作为原料时，得到的即为水焦浆，而水焦浆同样在本专利技术的保护范围内。本专利技术所述的煤或煤原料是广泛的范围，除了包括通常意义的煤以外，还包括石油焦或半焦等。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的超细水煤浆制备方法能够实现由单种或多种不同性质的煤原料为制浆煤原料制备超细水煤浆的过程；(2)本专利技术提供的方法制备得到的超细水煤浆固体含量调整幅度大，可在30～70wt％之间任意调整；(3)本专利技术提供的超细水煤浆的制备方法为湿法磨矿，具有安全、稳定、长周期运行的特点。附图说明图1是本专利技术提供的制备超细水煤浆的工艺流程图。具体实施方式为便于理解本专利技术，本专利技术列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1一种由鄂尔多斯地区低阶煤制备超细水煤浆的方法，所述鄂尔多斯地区低阶煤，分析水为6.5％，全水为15％，灰分为7.5％，粒径小于50mm；所述方法包括如下步骤：(1)将鄂尔多斯地区低阶煤进行破碎至13mm以下，得到第一浆料；(2)将第一浆料与水按质量比60:40混合，得到第二浆料；所述水中添加有煤原料0.4wt％的萘磺酸甲醛缩合物；(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；所述湿法整形细磨在具有叶片研磨盘的立式研磨机进行，所述叶片研磨盘的研磨线速为10m/s，单位容积处理量为2m3/h·m3；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35wt％的1～1.5mm、30wt％的1.5～2mm、25wt％的2～2.5mm和10wt％的3～3.5mm组成；(4)将第三浆料15目筛网除杂，除去杂物后，即可得到浓度为50％的超细水煤浆产品，所述超细水煤浆的平均粒径为13.5μm，最大粒径为75μm，小于45μm物料占到总物料的85％。实施例2一种由神本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超细水煤浆的制备方法，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。

【技术特征摘要】
1.一种超细水煤浆的制备方法，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。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，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%。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，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
1.5～2.5m3/h·m3。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国锋，段清兵，吕向阳，张胜局，
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