[发明专利]一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法

说明书

本发明公开了一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，包括：以煤和半焦为原料进行破碎；破碎的原料与煤气净化工序产生的废水混合，再与水、添加剂、石灰石和氨水经磨煤机进行高浓度磨矿，制得具有一定固体粒度分布的水煤初浆；将水煤初浆浆体进行过滤后得到水煤浆。本发明给出的方法，通过水煤浆技术，可以解决煤热解分质分级利用过程存在的难题，即将难以利用的6mm以下的煤和半焦和难以处理的煤气净化工序产生的废水作为原料，所制备适于气化的水煤浆，从而提高原料利用率、保护环境、节省成本，有效解决了现有技术的难题。

技术领域

本发明属于洁净煤技术领域，涉及一种以煤和半焦为原料，同时混合少量废水制备水煤浆的方法。

背景技术

我国缺油、少气、富煤的能源结构特征注定我国能源消耗将长期以煤为主。相较于现在粗放单一的煤炭利用方式，煤热解分质分级利用技术提高了煤炭利用的综合能效。外热式回转炉煤炭低温干馏技术是煤热解分质分级利用技术范畴中的先进技术。外热式回转炉煤炭低温干馏技术采用传统方法难于应用的粒径为6～30mm的粉煤作为原料，原料成本低，提高了煤作为化工原料的利用率，生产的半焦采用干法熄焦，不产生气相污染，对环境较为友好。但在此生产过程中，仍有6mm以下的煤粉无法利用，生产的半焦中有少量6mm以下的焦粉难以有效利用。目前采取的做法是将6mm以下的煤粉和焦粉集中后送锅炉燃烧，经济效益低。同时由于采用干法熄焦，煤气净化产生的废水不用于熄焦，虽然避免了湿法熄焦所产生的气相污染，但未能达到废水零排放，且煤热解分质分级利用过程中煤气净化工序产生的废水因成分复杂难以净化处理，不但处理成本高，往往还会造成环境污染。

水煤浆是指含60％～70％的煤，29％～39％的水，以及约1％的添加剂所得到的一种粗分散体系。以水煤浆为原料的大型气化技术环境污染小，气化成本低，而且具有合成气中H2/CO比例高，工业应用成熟的优点，得到广泛应用。目前，作为商业化生产水煤浆的原料主要是变质程度较高的烟煤，煤通过研磨，获得最佳的粒度级配，加入化学添加剂可以制成浓度在70％以上的水煤浆。

通过水煤浆技术，本发明将煤热解分质分级利用过程中难以利用的6mm以下的煤粉和半焦粉，以及煤气净化工序产生的难处理废水用于制备水煤浆，可以解决煤热解分质分级利用过程存在的难题。所制备水煤浆达到GB/T 31426-2015气化水煤浆II级标准。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种煤和半焦为原料混合废水制备水煤浆的方法，该方法将煤与半焦按一定比例掺混，同时混合煤气净化工序产生的废水，再与水、添加剂、石灰石和氨水按一定质量比进行研磨制得的水煤浆的方法，其工艺过程简单，制得水煤浆浆体性能较好，有效解决了现有技术的问题。具体来说，本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种煤与半焦的掺混物混合废水制备水煤浆的方法，包括以下步骤：

1)掺混破碎：以煤和半焦为原料，按(0.2～5)：1的质量比加入破碎机进行破碎，得破碎原料；

2)混合研磨：将破碎的原料与煤气净化工序产生的废水按(62～70)：1的质量混合得混合物，再将混合物与水、添加剂、石灰石和氨水按(63～71)：(20～33)：1：(2～10)：(1～10)的质量比加入磨煤机，在磨煤机中进行磨矿，制得具有固体粒度分布的水煤初浆；

3)滤浆：将水煤初浆浆体进行过滤后得到水煤浆。

对于上述技术方案，本发明还有进一步优选的方案：

优选的，步骤1)中，所述煤和半焦为煤热解分质分级利用过程中筛分出的粒径6mm以下的难于加工利用的煤和半焦。

优选的，所述煤选择褐煤、长焰煤等低变质煤。

优选的，所述半焦为煤加热至350℃～650℃热解1～2小时所得物。