助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺。其中，该助磨剂包括聚丙烯酸钠、环烷酸钠和硬脂酸钠，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为25％～40％，环烷酸钠的质量含量为40％～60％，硬脂酸钠的质量含量为5％～20％。能够解决现有技术中的对于微纳米级煤粉粉碎效率低的问题，适用于环保燃料领域。适用于环保燃料领域。

【技术实现步骤摘要】
助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺


[0001]本专利技术涉及环保燃料领域，具体而言，涉及一种助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺。

技术介绍

[0002]纳米碳氢燃料是利用工业化纳米粉体生产技术及其他配套工艺，对煤种进行加工处理，研发制备出的一种新型超细颗粒燃料。其燃烧性质类似于水煤浆，具有较高比表面积和表面活性，具有燃烧效率高、污染物排放量低等特点，是一种高效、清洁的新型煤基特种燃料。
[0003]煤炭的主体是有机质，是一种结构复杂的大分子碳氢化合物，这些有机质的表面具有强烈的疏水性，不易为水所湿润，超细煤粉具有极大的比表面积，在水中容易自发地彼此聚集，因此需要在料浆中加入助磨剂，使煤粒表面紧紧地为助磨剂分子和水化膜包围，让煤粒均匀的分布于水中，同时提高粉体的流动性，打破纳米碳氢燃料粉碎和团聚动平衡，达到减少团聚、提高产能的效果。
[0004]在纳米化粉碎过程中，当煤粉颗粒的粒度减小至微纳米级后，颗粒的质量减小并趋于均匀，原有缺陷减少，强度和硬度逐步增大，进一步粉碎所需能量增大，粉碎难度逐步增加。同时，因比表面积及表面能显著增大，微细颗粒相互团聚(形成二次或三次颗粒)的趋势明显增强，煤浆的黏度显著提高，煤浆的流动性明显变差。利用传统方法进行粉碎，粉碎效率显著下降，单位产品能耗将明显提高。
[0005]超细粉碎过程不仅仅是简单的颗粒尺寸减小的物理过程，也涉及到因机械超细粉碎作用导致的煤粉颗粒物理、化学性质的变化。现有技术对超细粉碎过程中的机械力化学效应研究较多，但是在微纳米级粉碎过程中煤颗粒发生的理化性质变化对助磨剂选择、加工效率的影响几乎空白。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，以解决现有技术中的对于微纳米级煤粉粉碎效率低的问题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种助磨剂，该助磨剂包括聚丙烯酸钠、环烷酸钠和硬脂酸钠，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为25％～40％，环烷酸钠的质量含量为40％～60％，硬脂酸钠的质量含量为5％～20％。
[0008]进一步地，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为35％，环烷酸钠的质量含量为55％，硬脂酸钠的质量含量为10％。
[0009]为了实现上述目的，根据本专利技术的第二个方面，提供了一种纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，包括利用上述助磨剂，与煤浆进行混合，制备用于制备纳米碳氢燃料的改性原料；煤浆为预粉碎后的煤粉颗粒与水混合获得的煤浆。
[0010]进一步地，助磨剂与煤粉颗粒的质量比为0.001～0.005:1。
[0011]进一步地，助磨剂与煤粉颗粒的质量比为0.003:1。
[0012]进一步地，纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺包括：将预粉碎后的煤粉颗粒与水混合，得到煤浆；将助磨剂分散到煤浆中；利用助磨剂，将煤粉颗粒分散在煤浆中进行混合；其中，煤粉颗粒在煤浆中的质量含量为15％～65％，优选为30％。
[0013]进一步地，将助磨剂加入煤浆后，采用机械搅拌的方式进行分散。
[0014]进一步地，机械搅拌的转速为40～120转/分钟。
[0015]进一步地，机械搅拌的时间为25～45分钟。
[0016]进一步地，助磨剂的加入方式为分段加入；优选地，分段加入包括：先加入助磨剂总质量10％～20％的助磨剂；混合5～15分钟后，再加入助磨剂总质量25％～40％的助磨剂；混合5～15分钟后，再加入剩余助磨剂。
[0017]应用本专利技术的技术方案，助磨剂的一侧通过静电、疏水作用等作用力吸附在煤粒表面，极性亲水基裸露在外，深入到水中，使得煤/水关系得到改善，降低了浆体的表观黏度。通过对纳米粉碎阶段的煤粉表面活性、亲水能力等的改变，提高物料的可磨性，阻止微细颗粒的黏结、团聚和在磨机衬板及研磨介质上的粘附，提高磨机内物料的流动性，从而提高产品细度和细产品的产量，提高粉碎极限和降低产品能耗。因此利用上述助磨剂，能够对粉碎细度和粉碎效率都均有提升，有效改善煤粉煤浆的流动性，改变煤粉亲水性及表面活性等，提高了煤粉在纳米粉碎阶段的粉碎效率。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]术语解释：
[0020]微纳级煤粉：D50在0.2
‑
1.0微米间的煤粉。
[0021]如
技术介绍
所提到的，利用现有的粉碎方法，难以对煤粉原料进行高效的粉碎从而获得微纳级煤粉，粉碎耗时长、成本高。因而，在本申请中专利技术人尝试对微纳米级粉碎过程中煤颗粒发生的理化性质变化对助磨剂选择、加工效率的影响进行探究，并开发出上述能够对微纳级煤粉进行高效粉碎的助磨剂，因而提出了本申请的一系列保护方案。
[0022]在本申请第一种典型的实施方式中，提供了一种助磨剂，该助磨剂包括聚丙烯酸钠、环烷酸钠和硬脂酸钠，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为25％～40％，环烷酸钠的质量含量为40％～60％，硬脂酸钠的质量含量为5％～20％。
[0023]在煤粉的粉碎过程中，原煤的粒径变小形成了粉碎和团聚的动态平衡，超细粉碎后颗粒的外露官能团增加，侧链容易被氧化成羟基、羰基、羧基等亲水性官能团，从而影响颗粒新生表面的疏水性。上述助磨剂的一侧通过静电、疏水作用等作用力，能够吸附在煤粒表面，极性亲水基裸露在外，深入到水中，使得煤/水关系得到改善，降低了浆体的表观黏度。因此，上述助磨剂能够有效改善煤粉煤浆的流动性，可阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定，能够明显提高破碎效率。
[0024]在一种优选的实施例中，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为35％，环烷酸钠的质量含量为55％，硬脂酸钠的质量含量为10％。
[0025]在本申请第二种典型的实施方式中，提供了一种纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工
艺，利用上述助磨剂，与煤浆进行混合，即将上述助磨剂分散到待纳米化粉碎的煤浆中，制备用于制备纳米碳氢燃料的改性原料，煤浆包括预粉碎后的煤粉颗粒与水混合获得的煤浆。
[0026]优选地，煤粉颗粒的碳含量52～55％，氧化铝含量在15～20％，二氧化硅含量15～20％，氧化钙含量0.5～1.0％，氧化铁含量1.0～2.0％，这种煤质条件的煤粉颗粒与上述助磨剂更加适配，能够获得适宜的改性原料，从而在后续的纳米粉碎中具有更好的粉碎效率，从而获得微纳级煤粉。
[0027]在一种优选的实施例中，助磨剂与煤粉颗粒的质量比为0.001～0.005:1。
[0028]在一种优选的实施例中，助磨剂与煤粉颗粒的质量比为0.003:1。
[0029]对于纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺中助磨剂的添加量，应与煤粉颗粒(即固体原料)的质量比保持在0.001～0.005:1的范围。若助磨剂的添加量过大，不仅造成浪费和成本上升，也会抑制后续粉碎的进行；若添加量过少，总体改变粉体表面活性程度不够，导致助剂对粉碎的促进作用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助磨剂，其特征在于，所述助磨剂包括聚丙烯酸钠、环烷酸钠和硬脂酸钠，在所述助磨剂中，所述聚丙烯酸钠的质量含量为25％～40％，所述环烷酸钠的质量含量为40％～60％，所述硬脂酸钠的质量含量为5％～20％。2.根据权利要求1所述的助磨剂，其特征在于，在所述助磨剂中，所述聚丙烯酸钠的质量含量为35％，所述环烷酸钠的质量含量为55％，所述硬脂酸钠的质量含量为10％。3.一种纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，其特征在于，利用权利要求1或2所述的助磨剂，与煤浆进行混合，制备用于制备纳米碳氢燃料的改性原料；所述煤浆为预粉碎后的煤粉颗粒与水混合获得的煤浆。4.根据权利要求3所述的纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，其特征在于，所述助磨剂与所述煤粉颗粒的质量比为0.001～0.005:1。5.根据权利要求4所述的纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，其特征在于，所述助磨剂与所述煤粉颗粒的质量比为0.003:1。6.根据权利要求3至5中任一项所述的纳米碳氢燃料纳米粉碎前置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜善周，张志，王瑞，董晖，白晓伟，叶涛，魏江红，闫淑君，李雪，
申请(专利权)人：三易康养海南科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：