一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法技术

本发明专利技术公开了一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，包括：以煤和半焦为原料进行破碎；破碎的原料与煤气净化工序产生的废水混合，再与水、添加剂、石灰石和氨水经磨煤机进行高浓度磨矿，制得具有一定固体粒度分布的水煤初浆；将水煤初浆浆体进行过滤后得到水煤浆。本发明专利技术给出的方法，通过水煤浆技术，可以解决煤热解分质分级利用过程存在的难题，即将难以利用的6mm以下的煤和半焦和难以处理的煤气净化工序产生的废水作为原料，所制备适于气化的水煤浆，从而提高原料利用率、保护环境、节省成本，有效解决了现有技术的难题。

A Method for Preparing Coal Water Slurry from Mixed Wastewater with Coal and Semi-coke as Raw Materials

The invention discloses a method for preparing coal-water slurry from mixed wastewater of coal and semi-coke, which includes: crushing coal and semi-coke as raw materials; mixing crushed raw materials with wastewater from gas purification process, and grinding water, additives, limestone and ammonia water with high concentration through a coal mill to produce coal-water slurry with a certain solid size distribution; and feeding coal-water slurry into coal-water slurry body. Coal water slurry is obtained after filtration. The method provided by the invention can solve the difficult problems existing in the process of classified utilization of coal pyrolysis by using coal water slurry technology. The coal water slurry suitable for gasification is prepared by using coal and semi-coke below 6 mm which are difficult to be utilized and waste water from gas purification process which is difficult to be treated as raw materials, thereby improving the utilization rate of raw materials, protecting the environment, saving costs and effectively solving the existing technology. The problem.

【技术实现步骤摘要】
一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法
本专利技术属于洁净煤
，涉及一种以煤和半焦为原料，同时混合少量废水制备水煤浆的方法。
技术介绍
我国缺油、少气、富煤的能源结构特征注定我国能源消耗将长期以煤为主。相较于现在粗放单一的煤炭利用方式，煤热解分质分级利用技术提高了煤炭利用的综合能效。外热式回转炉煤炭低温干馏技术是煤热解分质分级利用技术范畴中的先进技术。外热式回转炉煤炭低温干馏技术采用传统方法难于应用的粒径为6～30mm的粉煤作为原料，原料成本低，提高了煤作为化工原料的利用率，生产的半焦采用干法熄焦，不产生气相污染，对环境较为友好。但在此生产过程中，仍有6mm以下的煤粉无法利用，生产的半焦中有少量6mm以下的焦粉难以有效利用。目前采取的做法是将6mm以下的煤粉和焦粉集中后送锅炉燃烧，经济效益低。同时由于采用干法熄焦，煤气净化产生的废水不用于熄焦，虽然避免了湿法熄焦所产生的气相污染，但未能达到废水零排放，且煤热解分质分级利用过程中煤气净化工序产生的废水因成分复杂难以净化处理，不但处理成本高，往往还会造成环境污染。水煤浆是指含60％～70％的煤，29％～39％的水，以及约1％的添加剂所得到的一种粗分散体系。以水煤浆为原料的大型气化技术环境污染小，气化成本低，而且具有合成气中H2/CO比例高，工业应用成熟的优点，得到广泛应用。目前，作为商业化生产水煤浆的原料主要是变质程度较高的烟煤，煤通过研磨，获得最佳的粒度级配，加入化学添加剂可以制成浓度在70％以上的水煤浆。通过水煤浆技术，本专利技术将煤热解分质分级利用过程中难以利用的6mm以下的煤粉和半焦粉，以及煤气净化工序产生的难处理废水用于制备水煤浆，可以解决煤热解分质分级利用过程存在的难题。所制备水煤浆达到GB/T31426-2015气化水煤浆II级标准。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，该方法将煤与半焦按一定比例掺混，同时混合煤气净化工序产生的废水，再与水、添加剂、石灰石和氨水按一定质量比进行研磨制得的水煤浆的方法，其工艺过程简单，制得水煤浆浆体性能较好，有效解决了现有技术的问题。具体来说，本专利技术是通过下述技术方案来实现的：一种煤与半焦的掺混物混合废水制备水煤浆的方法，包括以下步骤：1)掺混破碎：以煤和半焦为原料，按(0.2～5)：1的质量比加入破碎机进行破碎，得破碎原料；2)混合研磨：将破碎的原料与煤气净化工序产生的废水按(62～70)：1的质量混合得混合物，再将混合物与水、添加剂、石灰石和氨水按(63～71)：(20～33)：1：(2～10)：(1～10)的质量比加入磨煤机，在磨煤机中进行磨矿，制得具有固体粒度分布的水煤初浆；3)滤浆：将水煤初浆浆体进行过滤后得到水煤浆。对于上述技术方案，本专利技术还有进一步优选的方案：优选的，步骤1)中，所述煤和半焦为煤热解分质分级利用过程中筛分出的粒径6mm以下的难于加工利用的煤和半焦。优选的，所述煤选择褐煤、长焰煤等低变质煤。优选的，所述半焦为煤加热至350℃～650℃热解1～2小时所得物。优选的，步骤2)中，所述废水指煤热解分质分级利用过程中煤气净化产生的废水，其特征指标为石油类含量≥2500mg/L，酚含量≥2300mg/L。优选的，步骤2)中，所述添加剂为木质素磺酸钠和聚丙烯酰胺的复配物，质量比为木质素磺酸钠：聚丙烯酰胺＝(0.2～5)：1。优选的，所述步骤2)中，固体粒度分布为固体颗粒粒径在0.7μm～500μm。优选的，制得的所述水煤浆浓度不小于60％，灰分不大于9.35％，表观黏度不大于1095mPa·s，粒度不大于500μm，煤灰熔融性流动温度不大于1300℃，氯含量不大于0.05％，砷不大于15μg/g，汞不大于0.07μg/g。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：(1)因制水煤浆的原料采用煤热解分质分级利用工艺中筛分出的粒径难以加工利用的6mm以下的煤和半焦，使得原料利用率高、达到产品效益最大化，产业链延伸，增强了煤化工企业的经济性。(2)因免去煤热解分质分级利用过程中煤气净化工序产生废水的处理，不但可以节省成本、保护环境，还可以提高水煤浆浓度。在煤热解分质分级利用工艺中，煤气净化所产生的废水可与煤和半焦混合后用于制浆，达到废水零排放，节省了废水处理费用，同时由于废水中石油类、酚类中两极性基团的作用，提高了水煤浆浓度。综上，采用本法得到的水煤浆浓度在60％以上，流动性较好，稳定性较好，适合气化，提高了原料的利用率；同时，制浆时使用了煤热解分质分级利用工艺过程中产生的废水，降低废水处理量，节省成本、保护环境，并提高了水煤浆浓度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本专利技术方法流程见图1所示，下面给出不同实施例对本专利技术进行说明。实施例1本实施案例用于说明一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法。本实例选用的煤是新疆淖毛湖地区的6mm以下褐煤，选用的半焦是这种褐煤在350℃下热解2小时所得的6mm以下半焦。原料分析指标如下：表-1褐煤分析指标表-2半焦分析指标将褐煤与半焦按照质量比12：52(0.23:1)进行掺混。将掺混物加入破碎机进行破碎后，与煤气净化工序产生的废水按64：1的质量比加入磨煤机中，制浆选用湿法高浓度磨矿制浆工艺。废水分析指标见下表：表-3废水分析指标再按照混合物与水、添加剂(为木质素磺酸钠：聚丙烯酰胺＝1:1)、石灰石和氨水质量比为65:30:1:2:1的比例进行研磨成具有一定粒度分布的水煤浆。该水煤浆浓度在60％左右，流动性较好，稳定性较好，可用于水煤浆气化炉。所得水煤浆分析指标见下表，并给出不使用废水所制水煤浆分析指标作为对比例。表-4水煤浆分析指标实施例2本实例选用的煤是陕北地区的长焰煤，选用的半焦是这种长焰煤在650℃下热解1小时所得的半焦。原料分析指标如下：表-5长焰煤分析指标表-6半焦分析指标序号测试项目单位数据1水分Mt％22灰分Ad％6.253挥发分Vd％124弹筒发热量(Qb，ad)MJ/kg295硫St，d％0.216固定碳FCad％85将长焰煤与半焦按照质量比31：31(1:1)进行掺混。将掺混物加入破碎机进行破碎后，与煤气净化工序产生的废水按62：1的质量比加入磨煤机中，制浆选用湿法高浓度磨矿制浆工艺。废水分析指标见下表：表-7废水分析指标再按照混合物与水、添加剂(为木质素磺酸钠：聚丙烯酰胺＝1:1)、石灰石和氨水质量比为63:20:1:10:10的比例进行研磨成具有一定粒度分布的水煤浆。该水煤浆浓度在60％左右，流动性较好，稳定性较好，可用于水煤浆气化炉。所得水煤浆分析指标见下表，并给出不使用废水所制水煤浆分析指标作为对比例。表-8水煤浆分析指标实施例3本实例选用的煤是小龙潭地区的褐煤，选用的半焦是这种长焰煤在500℃下热解1小时30分钟所得的半焦。原料分析指标如下：表-9褐煤分析指标表-10半焦分析指标序号测试项目单位数据1水分Mt％1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)掺混破碎：以煤和半焦为原料，按(0.2～5)：1的质量比加入破碎机进行破碎，得破碎原料；2)混合研磨：将破碎原料与煤气净化工序产生的废水按(62～70)：1的质量比混合得混合物，再将混合物与水、添加剂、石灰石和氨水按(63～71)：(20～33)：1：(2～10)：(1～10)的质量比加入磨煤机，在磨煤机中进行磨矿，制得具有固体粒度分布的水煤浆初浆；3)滤浆：将水煤浆初浆进行过滤后得到水煤浆。

【技术特征摘要】
1.一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)掺混破碎：以煤和半焦为原料，按(0.2～5)：1的质量比加入破碎机进行破碎，得破碎原料；2)混合研磨：将破碎原料与煤气净化工序产生的废水按(62～70)：1的质量比混合得混合物，再将混合物与水、添加剂、石灰石和氨水按(63～71)：(20～33)：1：(2～10)：(1～10)的质量比加入磨煤机，在磨煤机中进行磨矿，制得具有固体粒度分布的水煤浆初浆；3)滤浆：将水煤浆初浆进行过滤后得到水煤浆。2.根据权利要求1所述的煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤1)中，所述煤和半焦为煤热解分质分级利用过程中筛分出的粒径6mm以下的、难于加工利用的煤和半焦。3.根据权利要求2所述的煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，其特征在于，所述煤选择褐煤、长焰煤。4.根据权利要求2所述的煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，其特征在于，所述半焦为煤加热至350℃～650℃热解1～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张纪刚，何建祥，何方，魏超，崔凯，
申请(专利权)人：西安三瑞实业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61