[发明专利]用于碳质固体的研磨添加剂

说明书

本发明涉及一种研磨碳质固体的方法，其中在研磨之前或研磨过程中添加研磨添加剂，并且研磨添加剂包含基于干质量计6重量％至80重量％的己内酰胺和1.5重量％至30重量％的氨基己酸，其中，在每种情况下以干质量计，使用基于碳质固体的总量计0.002重量％至2重量％的研磨添加剂。还要求保护的是研磨添加剂和研磨添加剂用于降低给定研磨输出所用的能量和用于降低所得产物的附聚倾向的用途。

本发明涉及一种研磨碳质固体的方法、研磨添加剂及其用途。

研磨添加剂通过用薄层、更具体而言是单分子层包覆具有附聚趋势的颗粒而起作用，并因此导致表面电荷中和。从物理上看，研磨添加剂迅速提供电荷载体可用于满足颗粒破碎过程中在破碎表面上产生的电荷，因此减少了附聚趋势。另外，研磨添加剂在分离之前被吸附在粒子的破碎表面上，并防止它们重聚。

在实践中，通过旨在特别优化以下参数来选择合适的研磨添加剂：防止研磨组件中的结块，获得最大研磨细度或研磨原料的最大比表面积，改善研磨原料的流动性，使研磨原料均匀化，使研磨料的附聚物破裂，以及降低研磨操作的成本。

石油焦(Petroleum coke，petcoke)是从炼油焦化装置或其他裂化工艺中衍生而来的碳质固体。它是炼油厂的副产品，主要由碳组成。燃料级石油焦还含有高水平的硫。石油焦多年来一直备受关注，因为它通常比煤廉价并且具有非常高的发热值。有三种类型的石油焦，它们是根据制备方法产生的。存在延迟焦化、流体焦化和灵活焦化，其中延迟焦化占总产量的90％以上。所有三种石油焦的热值皆高于煤且含有较少挥发物和灰分。

石油焦的主要用途是作为能源用于水泥生产、发电和钢铁生产中。在水泥工业中有效利用石油焦作为燃料存在许多限制。其中一个限制是石油焦的硬度，其硬度大于煤，因此研磨系统的功率消耗增加。由于其挥发性物质含量低，石油焦具有较差的着火特性和燃尽特性。因此，必须研磨石油焦使其细度远高于传统燃料，以便使其能够用作水泥窑或煅烧炉中的燃料。

然而，碳质固体，尤其是石油焦，难以研磨，主要是因为它们的高碳含量具有润滑作用，因此碳质固体在研磨系统中表现出较小的通过磨耗和磨损发生粉碎的倾向。

US 4,162,044公开了一种使用包含衍生自聚丙烯酸的阴离子聚电解质的研磨助剂在液体介质中研磨煤或矿石以提高研磨效率的方法。

US 4,136,830公开了一种研磨含有金属价值的煤或矿石的方法，包括使用包含苯乙烯与马来酸酐的共聚物或共聚物的盐在液体介质中进行所述研磨，以提高研磨效率。

WO 2015107408公开了一种提高石油焦干磨效率的方法，包括将添加剂加入到石油焦中，并将石油焦与添加剂一起干磨，使用至少一种有机添加剂和至少一种无机添加剂的组合作为所述添加剂。

因此，本发明的一个目的是提高碳质固体的干磨效率。具体而言，本发明旨在降低用于将碳质固体研磨至给定细度的能量消耗，以在相同的能量消耗的情况下提高研磨细度并改善粒度分布，从而降低粗粒组分。在粉状燃料的情况下，减少导致燃烧条件差的较粗组分是重要的。本发明的另一个目的是不改变碳质固体在研磨、储存和燃料使用期间的可燃性和安全性。

该目的通过一种研磨碳质固体的方法来实现，其中在研磨之前或研磨期间添加研磨添加剂，

其中研磨添加剂包含基于干质量计

6重量％至80重量％的己内酰胺和

1.5重量％至30重量％的氨基己酸，

其中，在每种情况下基于干质量计，使用基于碳质固体的总量计0.002重量％至2重量％的研磨添加剂。

本发明的碳质固体是任何碳质固体燃料。这些碳质固体包括所有等级的煤、褐煤、油页岩、焦油砂、来自煤或沥青的焦炭、固体焦油、石油焦、高活性固体燃料如焦炭和褐煤。在一个优选实施方案中，碳质固体是来自煤、焦炭和石油焦的系列中的至少一种，最优选石油焦。