[发明专利]一种利用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备水煤浆的方法，特别是关于一种利用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法。

背景技术

目前，国际油价居高不下，而且燃油资源日趋短缺，而水煤浆是燃油的理想替代品。水煤浆的浓度和粒度直接影响水煤浆替代燃油的效果。在水煤浆的制备过程中，制浆工艺具有非常重要的作用，制浆工艺的优劣直接影响到水煤浆的最终制备浓度以及制浆的能耗与费用。利用常规的制浆工艺制备高浓度水煤浆，往往要选择容易成浆的煤种(水含量低)，而占我国煤炭储量比重最大的低阶煤由于水含量高，被列为不易成浆的煤种，处于未利用的状态。

利用低阶煤(水含量高)制备高浓度水煤浆的方法主要是降低煤的含水量。如中国专利CN1081201A提出的利用在低于水的临界温度(523～647.3K)且一氧化碳和水存在时，对含水量高的低阶煤进行水热处理(0.2～6h)后，煤中孔壁具有憎水性，同时煤体变得致密，使煤的含水量降低，从而制备出含煤量高的水煤浆。这种方法可以有效地改良并随之降低低阶煤的含水量，但是该方法采用较高的处理温度和较长的处理时间，与工业化要求的较低的温度和较短的时间是相违背的，从而限制了低阶煤广泛用于制备高浓度的水煤浆。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种在室温和较短时间条件下，利用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种利用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法，它包括以下步骤：(1)对低阶原煤进行超细破碎，直至煤粒粒径≤3mm；(2)将破碎后的煤粒与水按6～8∶4～2的质量比例混合；(3)对步骤(2)的混合物进行湿式粗研磨，使粗研磨后形成的煤浆中的煤粒粒径≤1000μm，且煤浆中小于75μm的煤粒占干煤总质量的50％以上；(4)将经过湿式粗研磨的煤桨采用以下两种方式处理：①将湿式粗研磨后的煤浆总量的10％～30％与水按5∶1～2的质量比例混合，然后对该混合物进行湿式细研磨，使湿式细研磨后的煤浆中的煤粒粒径≤30μm；②将与水混合进行湿式细研磨以外的湿式粗研磨后的煤桨直接送入过滤装置；(5)将经过步骤(4)第①种方式进行湿式细研磨后的煤桨采用以下三种方式处理：①将湿式细研磨后的煤桨全部返回步骤(3)进行循环粗研磨；或者，②将一部分湿式细研磨后的煤桨返回步骤(3)进行循环粗研磨，将另一部分湿式细研磨后的煤桨直接送入过滤装置；或者，③将湿式细研磨后的煤桨全部直接送入过滤装置；(6)将送入过滤装置的煤浆经过18～20目的过滤网过滤，再在搅拌装置中进行高速搅拌、静置，或者低速搅拌后得到高浓度水煤浆产品。

在所述步骤(2)中一次或多次加入添加剂，所述添加剂的加入量占所述水煤浆中干煤质量的0.2％～2％。

所述添加剂包括分散剂和稳定剂；所述分散剂选自萘磺酸盐、木质素磺酸盐、腐植酸和烯烃类的一种或一种以上，所述稳定剂选自羧甲基纤维素、凹凸棒粘土和无机盐类的一种或一种以上。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明方法可在室温条件下，通过湿式粗研磨与湿式细研磨的分级研磨方式，改善水煤浆中煤粒的粒度分布，制备出可以进行工业化应用的高浓度水煤浆。2、本发明方法通过超细破碎，实现了“多破少磨”的工艺要求，大幅度降低了水煤浆的制备能耗。3、本发明方法为连续式生产工艺，使大规模利用低阶煤制备水煤浆成为可能。

附图说明

图1是本发明工艺的流程图

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明方法进行详细的描述。

如图1所示，本发明方法包括以下步骤：

(1)对低阶原煤进行超细破碎，直至煤粒粒径≤3mm；

(2)将破碎后的煤粒与水按6～8∶4～2的质量比例混合；

(3)对步骤(2)的混合物进行湿式粗研磨，使粗研磨后形成的煤浆中的煤粒粒径≤1000μm，且煤浆中小于75μm的煤粒占干煤总质量的50％以上；

(4)将经过湿式粗研磨的煤桨采用以下两种方式处理：

①将湿式粗研磨后的煤浆总量的10％～30％与水按5∶1～2的质量比例混合，然后对该混合物进行湿式细研磨，使湿式细研磨后的煤浆中的煤粒粒径≤30μm；

②将与水混合进行湿式细研磨以外的湿式粗研磨后的煤桨直接送入过滤装置；

(5)将经过步骤(4)第①种方式进行湿式细研磨后的煤桨采用以下三种方式处理：

①将湿式细研磨后的煤桨全部返回步骤(3)进行循环粗研磨；或者，