[发明专利]一种纳米煤颗粒的制备方法

说明书

本发明提供一种纳米煤颗粒的制备方法。该方法包括：(1)通过破碎机将煤样预粉碎成细煤粉；(2)细煤粉在低温条件下预先冷冻一段时间，然后将预冷冻完成了的超细煤研磨至纳米级，或者直接在低温冷冻条件下进行研磨，最终得到纳米煤颗粒。该方法利用煤在低温冷冻条件下组分脆性差异，研磨制备纳米煤颗粒，操作简单且新颖，提高了煤材料的附加值，为制备纳米碳材料提供一种廉价制备的可行性思路，纳米材料的制备是当今材料科学的前沿之一。

技术领域

本发明涉及通过冷冻研磨的方法制备纳米煤颗粒，属于纳米材料制备领域。

背景技术

从目前现有技术来看，将煤制备成纳米颗粒的技术主要包括化学法和物理方法，一般通常使用的化学方法是将煤通过有机溶剂溶胀，利用溶剂萃取-沉淀法制备纳米煤浆，该类方法需使用有机溶剂，在后续废水回收这一块需要投入不少资金，对环境也是一种污染。还有目前利用机械破碎法，主要利用球磨机粉碎和机械粉碎，粉碎效率不高，并且粉碎不充分，所制备的煤颗粒粒度约50-300微米。本发明使用液氮冷冻技术将煤冷冻改性经冷冻研磨机研磨至纳米级，该方法简便易行，无污染，成本低。

超细级纳米煤的制备及性质研究，让煤的功能化高附加值得以利用，为新型煤基功能材料和工程材料提供基础。煤本身的性质对纳米材料的制备极为重要,以煤为碳源制备富勒烯、纳米碳管、竹节形碳管、铁嵌入的纳米碳棒以及由碳包覆的金属纳米粒子等纳米材料广泛应用在材料行业中；煤是成本低廉且储量最丰富的碳源,采用新的工艺，以纳米煤颗粒为原料制备活性炭等电极材料可以获得性能更好的产品。。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种纳米煤颗粒的制备方法，通过冷冻研磨制备出纳米级的煤颗粒。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种纳米煤颗粒的制备方法，将煤样低温冷冻预处理后研磨至纳米级制备纳米煤颗粒。

优选的，包括如下步骤：

步骤1：将煤样研磨成细煤粉；

步骤2：将细煤粉放入冷冻研磨机中，对细煤粉进行低温冷冻预处理，然后研磨至纳米级，得到纳米煤颗粒。

优选的，所述低温冷冻技术采用液氮作为冷冻介质。

优选的，低温冷冻的温度范围在-50℃—-190℃之间。

优选的，煤样为超纯煤、烟煤。

优选的，细煤粉粒度在0.5mm以下。

优选的，冷冻时间为3-30分钟。

优选的，研磨时间为5-30分钟。

优选的，冷冻研磨机的型号为Retsch Cryomill,Germany。

有益效果：

1、工艺简单，方便易行，能够提高煤的附加值。

2、按本发明的方法能通过物理研磨的方法制备出纳米级别的煤颗粒，为制备纳米碳材料提供一种廉价制备的可行性思路。

附图说明

图1-图2分别是实施例1-2中煤粉的透射电镜照片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例一

(1)将一定的超纯煤经破碎、筛分后，用电子称称取1000g已经初碎过的超纯煤，将其放入容量为1.5L的小型破碎机进行二次破碎，破碎时间为2分钟，将二次破碎好的超纯煤用试样袋装好密封并用黑色记号笔标注超纯煤；