[发明专利]一种煤的化学脱灰方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高纯煤的制备方法，具体涉及一种煤的化学脱灰方法。 

背景技术

我国的煤炭资源丰富、品种齐全，但无机矿物(灰分)含量较高，因而在一定的程度上限制了在工业上的广泛应用。特别是煤在炭电极制造、石墨制品、活性炭、高温润滑、石油替代用于内燃机等领域的应用，对煤的灰分含量提出了较高要求。高灰分煤的贮存、运输还存在费用消耗大的问题。因此，长期以来煤炭的脱灰技术的开发成为得到广泛研究的洁净煤技术。 

目前，煤炭脱灰制备高纯煤、超纯煤的方法主要分为物理法、化学脱灰法、物理化学脱灰法三大类。 

其中，化学法具有脱灰彻底、适用面宽的特点，因而在制取超纯煤的工艺中占有重要地位。化学脱灰法有氢氟酸法、酸碱法、融熔碱沥滤法、化学煤技术等，效果较好时可将灰分降至0.5％左右，但由于工艺复杂，成本高，使其发展受到限制。 

采用化学法脱灰时，一般要求原料煤的粒度较细，原料煤粒度越细，脱灰率越高，精煤灰分几乎随原料粒度的降低成线性降低。 

目前的酸洗化学脱灰技术，一般采用HF或者含氢氟酸的混酸，对原料粒度及灰分的提出了较高要求，超纯煤的制取，一般采用含氢氟酸的混酸对灰分含量不高于10％，最好在3.0％以下，粒径在1mm以下的原料煤进行脱灰。 

通常认为化学法的优势是原料煤不必达到单体解离的磨细度，且脱灰的效果不受原料煤的灰分限制。但实际上目前的酸洗化学脱灰法为保证脱灰效果， 仍然对原料煤的颗粒细度提出了较高要求，这样有利于酸液可以充分与煤表面进行接触，迅速扩散进入煤的微孔进行脱灰。但将煤磨细到一定程度会增加能耗，而且也将给过滤、洗涤等后续处理带来困难，原料损失大，降低了生产效率。同时由于脱灰煤粒度过细，造成了其应用范围的局限性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种解决上述问题的生产效率高生产成本低的煤的化学脱灰方法。 

本发明解决上述技术问题的技术方案为：一种煤的化学脱灰方法，采用如下步骤：将原料煤与脱灰酸溶液混合进行酸浸反应，反应后将脱灰产品与溶液分离，得到脱灰产品和废混酸液，将脱灰产品进行洗涤，然后将脱灰产品烘干，烘干后的脱灰产品进行脱氟处理，废混酸液反复回用，所述脱灰酸溶液为氢氟酸与至少一种其他无机酸的混酸，其中，氢氟酸的质量百分含量为5％-30％，其他无机酸的质量百分含量为10-40％，总酸浓度为10-40％。 

作为优选：氢氟酸的质量百分含量为8％-15％，其他无机酸的质量百分含量为10-20％。 

作为优选：所述其他无机酸为盐酸、硝酸、硫酸中的至少一种。 

作为优选：酸浸反应时，脱灰酸溶液与原料煤的体质比为(1-6)∶1，反应温度为10-80℃，酸浸时间4-24小时，所谓体质比，即脱灰酸溶液的体积与原料煤的质量之间的比例。 

进一步的：酸浸反应时，脱灰酸溶液与原料煤的体质比为(2-4)∶1，反应温度为20-60℃，酸浸时间为6-12小时。 

作为优选：脱氟处理时产生的废气，采用石灰溶液进行吸收处理。 

作为优选：洗涤后，洗涤水分级回用后，加入石灰进行处理，澄清过滤后，进行排放。 

作为优选：废混酸液反复回用后，加入石灰进行处理，提取氟化钙后过滤排放。 

本发明的有益效果为：一是经过大量实验，采用了新的含氢氟酸的混酸配方，使其可以适用于粒径为1-5mm的较大煤颗粒的脱灰，同时能达到较好的脱灰效果，可将灰分含量不超过5.0％的煤脱灰后灰分含量降到0.9％以下。从传热、传质、动量传递的角度来说，煤的粒度越细，表面积越大，越利于酸脱灰反应。本技术结合煤质特点，通过大量实验探索脱灰机理，得到了适用于大粒径煤(1-5mm)脱灰的反应条件，并通过改变反应条件，可得到低灰(Ad＜2.0％)甚至超低灰煤(Ad＜1.0％)，并在脱灰的同时将硫含量降低到2.0％以下，使得脱灰效率提高，煤质得到深度净化； 

二是采用了温和的反应条件，使含氢氟酸的脱灰混酸不易挥发，充分利用，降低能耗，节约了成本的同时减轻了环境污染； 

三是对于本技术生产过程中产生的废水、废混酸液的分级回收利用、对废气进行吸收，最后采用石灰进行处理，进一步减轻了环境污染，环境友好。 

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。 

实施例1