一种气化炉渣资源综合利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种气化炉渣资源综合利用的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）水力分级:将气化炉渣置于液相，按不同粒径分选出粗渣和细渣；（2）粗渣经处理后用于建材；细渣进行粉磨；（3）调浆：将粉磨后的细渣与包括调浆剂、捕捉剂、发泡剂的药剂混合，制成一定浓度的渣浆料；（4）分离：将渣浆料分离成高碳粉和一次尾灰；将一次尾灰再次分离成中碳粉和二次尾灰；（5）高碳粉经处理后用于碳基材料制备；中碳粉经处理后用于燃料；二次尾灰经处理后用于建材。本发明专利技术将气化炉渣中高发热量的碳和低烧失量的尾灰高效分离，能够大幅度的提高气化炉渣的利用途径，节省了原煤资源，有效的解决了气化炉渣污染环境的问题。

A method of comprehensive utilization of gasifier slag resources

【技术实现步骤摘要】
一种气化炉渣资源综合利用的方法
本专利技术属于固废资源化利用
，具体涉及一种气化炉渣资源综合利用的方法。
技术介绍
煤气化技术的应用是我国能源战略的重要一环，但同时也会产生大量的煤气化炉渣，一个百万吨级的以煤气化为核心技术之一的煤制气、煤制油项目每年会产生逾60万吨的煤气化炉渣，如果填埋处置，不仅环保效益差，而且成本高昂，企业负担沉重。如此大量的煤气化炉渣，综合利用是最重要手段，否则煤气化炉渣的堆积将会带来一系列的严重环境问题，占用大量的土地资源，使周围的土地受到污染，影响土地面积；而且大量堆积的煤气化炉渣在一些的动力条件的作用下会进入大气中，易造成空气污染；另外煤气化炉本身没有毒性，但是如果长时间的堆积，在雨水特别是酸雨等自然环境条件的长时间作用下，渣中的一些金属离子等会溶解进入土壤或水体，污染土壤和水体。同时煤气化炉渣含有一部分炭和其他可利用物质，闲置堆积也是对资源的一种浪费。气化炉渣形成过程与粉煤灰存在较大差异，电厂粉煤灰大多由于煤粉氧化燃烧，煤中灰分在高温下形成液相是在较强的氧化条件完成。而气化炉渣为煤部分氧化，以还原为主，这样容易造成残留碳，随着挥发份的逸出，焦炭成多孔状，多孔状的碳与高温液相混合随淬冷而形成气化炉渣。气化炉渣与粉煤灰的生成过程有很大差异，因而气化炉渣的组成和结构与粉煤灰存在较大差异。气化炉渣呈多孔结构且碳含量较高，不能像一般粉煤灰那样利用。目前，国内外对气化炉渣的利用基本上都在关注煤气化炉渣中灰分的组成及利用，但是却忽略了煤气化炉渣中的残炭，现有技术将气化炉渣掺入原煤后送入循环流化床锅炉进行焚烧，但在实际使用过程中由于气化炉渣的理化特性，造成循环流化床锅炉磨损加剧，影响生产稳定性。煤气化矿渣主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、FeO等，同时含有大量煤粉不完全燃烧造成的C元素（碳粉）；如何利用燃烧不完全的C元素（碳粉）成为业界研究的课题。专利CN201710897261.1一种煤气化炉渣纯化工艺及实现其工艺的系统，a将煤气化炉渣进行除灰，得到Ad大于60％的高灰煤气化炉渣和Ad小于60％的低灰煤气化炉渣；b将Ad小于60％的低灰煤气化炉渣进行分选得到Ad小于40％的精煤、尾煤和中间物，中间物再次返回分选装置进行再次分选，精煤和尾煤进行下一步处理；c将精煤进行脱水处理；d将脱水后的精煤干燥得到水份20％以下的煤炭；e将尾煤进行浓缩实现固液分离。该技术只是将0.5mm以下的气化炉渣颗粒上的灰层去除，得到高灰矿浆和低灰矿浆。效率低，效果差。
技术实现思路
本专利技术解决如何将气化炉渣中碳成分有效脱出，解决现有气化炉渣分离效果差，效率低的问题，本专利技术公开了一种气化炉渣资源综合利用的方法，得到较高发热量的未燃尽碳和低烧失量的尾灰，能够大幅度的提高气化炉渣的利用途径，节省了原煤资源，有效的解决了气化炉渣利用的一系列问题，具有良好的发展前景。上述该方法包括以下步骤：（1）水力分级:将气化炉渣置于液相，按不同粒径分选出粗渣和细渣；（2）粗渣经处理后用于建材；细渣进行粉磨；（3）调浆：将粉磨后的细渣与包括调浆剂、捕捉剂、发泡剂的药剂混合，制成一定浓度的渣浆料；（4）分离：将渣浆料分离成高碳粉和一次尾灰；将一次尾灰再次分离成中碳粉和二次尾灰；（5）高碳粉经处理后用于碳基材料制备；中碳粉经处理后用于燃料；二次尾灰经处理后用于建材。·如上所述步骤（1）中的液相是指在水中，不同粒径是指≥1mm和＜1mm的粗渣和细渣。如上所述一步骤（2）粉磨后的细渣粒径控制范围为20-200μm。如上所述步骤（3）调浆剂是HCl、NaOH、H2SO4的其中一种或若干种。如上所述步骤（3）捕捉剂是煤油，轻柴油的其中一种或若干种。如上所述步骤（3）发泡剂是松醇油、甲基异丁基甲醇、仲辛醇的其中一种或若干种。如上所述步骤（3）渣浆料浓度控制范围为：100g/L至400g/L。如上所述步骤（4）高碳粉碳含量65%～75%，中碳粉碳含量40%～65%，二次尾灰碳含量≤8%。如上所述步骤（4）分离方式是浮选、反浮选、磁选、电选其中的一种。本专利技术的有益效果：本专利技术可以得到较高发热量的未燃尽碳和低烧失量的尾灰，能够大幅度的提高气化炉渣的利用途径，节省了原煤资源，有效的解决了气化炉渣利用的一系列问题，拓展了气化炉渣的利用途径，有效的减少了气化炉渣利用产生等一系列问题，具有良好的发展前景。上述方案将气化炉渣中碳成分脱除，脱出的碳成分可以当做燃料进行重复利用，提高了原煤的利用效率，脱碳后的气化炉渣可替代粉煤灰生产建材或其他利用，不但扩展了气化炉渣的利用途径，还解决了气化炉渣堆存占用土地的难题，用高质量的粉磨，破坏细渣中硅酸盐包裹层，使颗粒能在液相中获得分离。该方法的实施具有良好的环保、经济和社会效益。具体实施方式下面给出的具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。实施例1（1）将气化炉渣过筛，筛除粒径大于3mm的颗粒，筛下物送入水力分级，分离出粒径≥1mm和＜1mm的粗渣和细渣。（2）将分离出的细渣与水送至棒球磨粉磨至20μm至100μm之间。（3）将气化炉渣矿浆浓度调整到100g/L。（4）气化炉渣料浆加入NaOH、松醇油、轻柴油后送入一次浮选柱，得到含碳量高的高碳灰浆和含碳量低的一次尾灰浆。分离出的一次尾灰矿浆送入二次浮选柱进行二次浮选，得到含碳量40%的中碳灰和二次尾灰。本实施列中得到的二次尾灰烧失量≤5%，高碳灰发热量5100kcal，高碳灰灰分9%，中碳灰发热量4200kcal，灰分42%。实施例2（1）将气化炉渣过筛，筛除粒径大于3mm的颗粒，筛下物送入水力分级，分离出粒径≥1mm和＜1mm的粗渣和细渣。（2）与实施例1不同之处在于将分离出的细渣与水送至棒球磨粉磨至40μm至85μm之间。（3）与实施例1不同之处在于将气化炉渣矿浆浓度调整到270g/L。（4）与实施例1不同之处在于气化炉渣料浆加入HCl、煤油、甲基异丁基甲醇送入一次浮选柱，得到含碳量高的高碳灰浆和含碳量低的一次尾灰浆。分离出的一次尾灰矿浆送入二次浮选柱进行二次浮选，得到含碳量40%的中碳灰和二次尾灰。本实施列中得到的二次尾灰烧失量≤3%，高碳灰发热量5900kcal，高碳灰灰分6%，中碳灰发热量4000kcal，灰分45%。实施例3本实施例与上述实施例不同之处在于细渣与水送至棒球磨粉磨至100μm至200μm之间,将气化炉渣矿浆浓度调整到400g/L。分离方式是反浮选。与实施例1-2不同之处在于气化炉渣料浆加入一定量的H2SO4、HCl、轻柴油、仲辛醇送入一次浮选柱得到含碳量高的高碳灰浆和含碳量低的一次尾灰浆。步骤（4）分离方式是磁选。以上所述的仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术创造构思本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气化炉渣资源综合利用的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n（1）水力分级:将气化炉渣置于液相，按不同粒径分选出粗渣和细渣；/n（2）粗渣经处理后用于建材；细渣进行粉磨；/n（3）调浆：将粉磨后的细渣与包括调浆剂、捕捉剂、发泡剂的药剂混合，制成一定浓度的渣浆料；/n（4）分离：将渣浆料分离成高碳粉和一次尾灰；将一次尾灰再次分离成中碳粉和二次尾灰；/n（5）高碳粉经处理后用于碳基材料制备；中碳粉经处理后用于燃料；二次尾灰经处理后用于建材。/n

【技术特征摘要】
1.一种气化炉渣资源综合利用的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）水力分级:将气化炉渣置于液相，按不同粒径分选出粗渣和细渣；
（2）粗渣经处理后用于建材；细渣进行粉磨；
（3）调浆：将粉磨后的细渣与包括调浆剂、捕捉剂、发泡剂的药剂混合，制成一定浓度的渣浆料；
（4）分离：将渣浆料分离成高碳粉和一次尾灰；将一次尾灰再次分离成中碳粉和二次尾灰；
（5）高碳粉经处理后用于碳基材料制备；中碳粉经处理后用于燃料；二次尾灰经处理后用于建材。


2.一种气化炉渣资源综合利用的方法，其特征在于步骤（1）中的液相是指在水中，不同粒径是指≥1mm和＜1mm的粗渣和细渣。


3.一种气化炉渣资源综合利用的方法，其特征在于步骤（2）粉磨后的细渣粒径控制范围为20-200μm。


4.一种气...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓玲，杨忠，姜文刚，刘光强，余显军，熊新阳，李芳，常新军，席鹏，姚烨，安漫雪，
申请(专利权)人：新疆天业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65