一种水煤浆及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水煤浆的制备方法，包括如下步骤：(1)将原料煤破碎，得到煤粉；将部分煤粉与添加剂和水混合，得到第一浆料，将剩余的煤粉与添加剂和水混合，得到第二浆料；(2)将第二浆料整形细磨，得到第三浆料，将第一浆料与部分第三浆料混合进行整形粗磨得到第四浆料；(3)将第四浆料与剩余的第三浆料混合进行高剪切，得到第五浆料；(4)第五浆料输出得到水煤浆。此连续式生产工艺所得水煤浆平均粒径为30～80μm且粒度级配合理，能够有效地填充空隙，提高堆积效率，成浆浓度可达62.2wt％以上，并有效地降低了制浆的能耗和生产成本。

Coal water slurry and preparation method thereof

The invention relates to a preparation method of a coal water slurry, which comprises the following steps: (1) the raw coal crushing, by pulverized coal; pulverized coal mixed with some additives and water, will get the first slurry, pulverized coal and additive and water mixed residual, second slurry; (2) second slurry shaping fine grinding third, slurry, slurry mixing and the first part of the third slurry shaping coarse grinding fourth slurry; (3) the high shear fourth slurry and slurry mixing third remaining, fifth (4) fifth slurry; slurry output of coal water slurry. The continuous production process of the coal water slurry with an average diameter of 30 ~ 80 m and the particle size distribution is reasonable, can effectively fill the void, improve the packing efficiency, the slurry concentration can reach more than 62.2wt%, and effectively reduces the energy consumption and production cost of the pulp.

【技术实现步骤摘要】
一种水煤浆及其制备方法
本专利技术涉及煤化工
，涉及一种水煤浆及其制备方法。
技术介绍
水煤浆是一种新型煤基流体燃料，是国家的高新技术产品和重点环保推广产品。它是由一定比例的煤、水、化学添加剂混合加工而成，具有浓度高、粒度细、流变性好，燃烧效率高，负荷调节范围大，环保节能、安全高效等优点。是目前我国一项现实的洁净煤技术。水煤浆是20世纪70年代末世界石油危机以后开发出来的煤炭新产品，是一种可以代替重油和煤的新型洁净燃料。水煤浆在各种工业应用中，燃烧效率达到99％以上，是燃烧散煤的一倍，接近或达到燃油水平；一般两吨水煤浆可代替一吨重油，可在工业锅炉、电站锅炉和工业窑炉等代油或煤、气燃用。由于水煤浆采用洗选加工后的精煤制备，灰分含量小于7％，硫分含量小于0.5％，因此燃用水煤浆环境质量优于燃重油。2003年2月，北京环保监测中心对我矿水煤浆燃烧情况的监测证明：除尘以后的烟尘排放浓度为39mg/m3，SO2排放浓度为58mg/m3，由于水煤浆燃烧时火焰中心温度比燃油和燃煤粉低150～200℃，能有效抑制NOx的生成，因此NOx的排放要低于燃油和燃煤粉。水煤浆在储存、运输过程中也不污染环境，在储、运过程中不易燃、不易爆，安全可靠。CN101173765B公开了一种利用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法，所述方法通过超细破碎、破碎后的煤粒与水按6～8:4～2的质量比例混合、湿式粗研磨、湿式细研磨、过滤、高速搅拌、静置，或者低速搅拌后得到高浓度水煤浆产品。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，上述的水煤浆浓度和堆积效率还有待进一步提高，以更好地用于燃料水煤浆和气化水煤浆。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型的高浓度水煤浆制备方法，所述方法能够有效提高水煤浆的浓度和堆积效率，并且得到的水煤浆粒度分布均匀，气化效率高，能耗低，可用作燃料水煤浆或气化水煤浆。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种水煤浆的制备方法包括如下步骤：(1)将原料煤破碎，得到煤粉；将部分煤粉与添加剂和水混合，得到第一浆料，将剩余的煤粉与添加剂和水混合，得到第二浆料；(2)将第二浆料整形细磨，得到第三浆料，将第一浆料与部分第三浆料混合进行整形粗磨得到第四浆料；(3)将第四浆料与剩余的第三浆料混合进行高剪切，得到第五浆料；(4)第五浆料输出得到水煤浆。本专利技术所述制备方法中，原煤破碎后双向进料可以在实际生产中控制进料的时间；分别整形粗磨和整形细磨可以有效地控制煤的粒度，整形细磨后返回整形粗磨混合，使其更加有效地节省空间，有效的填充堆积空间。本专利技术步骤(1)所述煤粉的粒径优选小于5mm，例如0.1mm、0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或4.9mm等，优选1～4mm。本专利技术制备第一浆料时所述部分煤粉、水与添加剂的质量比优选为(70～90):(10～30):(0.1～1)，例如70:10:0.1、70:30:1、80:20:0.5、85:15:0.6、90:10:0.1或90:30:1等，优选(75～85):(15～25):(0.3～0.8)。优选地，步骤(1)制备第二浆料时所述剩余的煤粉、水与添加剂的质量比为(70～90):(10～30):(0.1～0.5)，例如70:10:0.1、70:30:0.5、80:20:0.3、85:15:0.4、90:10:0.2或90:30:0.5等，优选(75～85):(15～25):(0.1～0.3)。优选地，步骤(1)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任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合为：木质素磺酸盐与腐植酸盐的组合，腐植酸盐与萘磺酸甲醛缩合物的组合，木质素磺酸盐与萘磺酸甲醛缩合物的组合，木质素磺酸盐、腐植酸盐与萘磺酸甲醛缩合物的组合。本专利技术步骤(2)所述部分煤粉优选占所述煤粉总质量的60～99％，例如60％、62％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、98％或99％等，优选65～99％。本专利技术通过选择进行细磨和粗磨的煤粉比例达到合适的粒度级配，使得细颗粒充分填充粗颗粒之间的空隙，提高堆积效率。优选地，步骤(2)所述部分第三浆料占所述第三浆料总质量的5～40％，例如5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、38％、39％或40％等，优选5～30％。本专利技术步骤(2)所述第三浆料的粒径优选为5～20μm，例如5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm或20μm等，优选8～20μm。优选地，步骤(2)所述第四浆料的粒径为35～90μm，例如35μm、38μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm或90μm等，优选40～85μm。细磨产品和粗磨产品的粒径之间存在协同作用，最终使得颗粒紧密堆积，可形成稳定的水煤浆产品。本专利技术步骤(3)所述高剪切的速率优选为80～150r/min，例如80r/min、85r/min、90r/min、95r/min、100r/min、105r/min、110r/min、115r/min、120r/min、125r/min、130r/min、135r/min、140r/min、145r/min或150r/min等，优选80～130r/min。优选地，本专利技术步骤(3)所述第五浆料的5～40wt％返回步骤(2)进行整形细磨。进一步增高堆积效率，优化粒度级配效果。作为本专利技术优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：(1)将原料煤破碎，得到粒径小于5mm的煤粉，将60～99wt％的煤粉与水和添加剂按照质量比为(70～90):(10～30):(0.1～1)混合，得到第一浆料；将剩余的煤粉与添加剂和水按照质量比为(70～90):(10～30):(0.1～0.5)混合，得到第二浆料；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任意一种或至少两种的组合；(2)将第二浆料整形细磨，得到第三浆料，粒径为5～20μm，将第一浆料与5～40wt％的第三浆料混合进行整形粗磨得到第四浆料，粒径为35～90μm；(3)将第四浆料与剩余的第三浆料混合，以80～150r/min的速率进行高剪切，得到第五浆料；5～40wt％的第五浆料返回步骤(2)进行整形细磨；(4)剩余的第五浆料输出得到水煤浆。本专利技术步骤(4)所述水煤浆的浓度优选大于62.2wt％，62.5wt％、62.8wt％、63wt％、63.5wt％、64wt％、64.5wt％、65wt％、65.5wt％、66wt％、66.5wt％、67wt％、68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％、75wt％或7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水煤浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将原料煤破碎，得到煤粉；将部分煤粉与添加剂和水混合，得到第一浆料，将剩余的煤粉与添加剂和水混合，得到第二浆料；(2)将第二浆料整形细磨，得到第三浆料，将第一浆料与部分第三浆料混合进行整形粗磨得到第四浆料；(3)将第四浆料与剩余的第三浆料混合进行高剪切，得到第五浆料；(4)第五浆料输出得到水煤浆。

【技术特征摘要】
1.一种水煤浆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将原料煤破碎，得到煤粉；将部分煤粉与添加剂和水混合，得到第一浆料，将剩余的煤粉与添加剂和水混合，得到第二浆料；(2)将第二浆料整形细磨，得到第三浆料，将第一浆料与部分第三浆料混合进行整形粗磨得到第四浆料；(3)将第四浆料与剩余的第三浆料混合进行高剪切，得到第五浆料；(4)第五浆料输出得到水煤浆。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述煤粉的粒径小于5mm，优选1～4mm。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)制备第一浆料时所述部分煤粉、水与添加剂的质量比为(70～90):(10～30):(0.1～1)，优选(75～85):(15～25):(0.3～0.8)；优选地，步骤(1)制备第二浆料时所述剩余的煤粉、水与添加剂的质量比为(70～90):(10～30):(0.1～0.5)，优选(75～85):(15～25):(0.1～0.3)；优选地，步骤(1)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任意一种或至少两种的组合。4.如权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述部分煤粉占所述煤粉总质量的60～99％，优选65～99％；优选地，步骤(2)所述部分第三浆料占所述第三浆料总质量的5～40％，优选5～30％。5.如权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第三浆料的粒径为5～20μm，优选8～20μm；优选地，步骤(2)所...

【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，柳金秋，
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