[发明专利]煤炭化学除灰产生废液的利用方法和煤炭除灰方法

说明书

本发明涉及煤炭化学除灰领域，公开了煤炭化学除灰产生废液的利用方法和煤炭除灰方法。所述利用方法包括：将碱法除灰产生的碱性废液与钙剂混合并进行第一反应，得到第一混合物，将第一混合物过滤，得到第一滤液和第一滤渣；将第一滤渣与稀硫酸溶液混合并进行第二反应，得到第二混合物，将第二混合物过滤，得到第二滤渣和第二滤液；将酸法除灰产生的酸性废液与第二滤液混合，将得到的第三混合物进行凝胶化反应，并过滤，得到第三滤渣和主要含有硫酸铝的第三滤液；将所述第三滤液进一步提纯，得到硫酸铝产品。所述方法能够高效地回用了酸性废液和碱性废液中的酸碱，并有效提取废液中的Al。

技术领域

本发明涉及煤炭脱灰领域，具体涉及煤炭化学除灰产生废液的利用方法和煤炭除灰方法。

背景技术

中国煤炭种类复杂，煤质总体较差，灰分偏高，经过多年开采，煤质不断下降。商品煤灰分含量偏高，平均灰分在20％～24％，而发电用煤的平均灰分达到28％。在煤炭主要利用途径中，电煤灰分降低1％，发热量可提高200-360J/g，发电标准煤耗则下降2-5g。炼焦煤灰分降低1％，炼铁焦炭耗量降低2.66％，炼铁高炉利用系数可提高3.99％。合成氨生产如果使用洗选的无烟煤，可节煤20％。煤炭高附加值应用还包括煤代油和煤基炭材料，对煤炭的灰分都有严格限定。作为煤代油的“燃料水煤浆”，国家标准规定I级品灰分6％。对于煤基炭材料，推荐用煤标准灰分为：活性炭2％，炭块和炭电极6％，电极糊8％。一般把灰分1-3％的煤炭，又称为超纯煤，制备的精细水煤浆代油燃烧，锅炉无需改造，热值高，并且环保达标。此外，超纯煤还可以用于内燃机和燃气轮机，以及航空涡轮发动机等动力设备。

对煤炭精制，尤其是生产高附加值的精制低灰煤炭，主要有化学法和物理法。化学法是通过化学药剂和煤中组分进行化学反应的方法。常规酸碱法是应用最广泛的方法，使碱和煤中矿物进行反应，用酸浸取形成的无机化合物，经过滤洗涤与煤中有机质分离。物理法主要有OTP法和油团聚—浮选法，均利用煤中有机质和无机矿物亲油疏水性的差异。将原料煤细磨达到单体解离，借助烃类等中性油作桥连液和剪切力作用，将亲油细粒有机质团聚，使亲水矿物颗粒分散悬浮在水中，再通过筛分、离心或浮选等方式分离、洗涤、干燥、回收。此外，煤炭物理法深度除灰还涉及电选工艺，但除灰效率难以稳定达到超纯煤要求。

近年来，有关煤炭除灰精制的专利技术，主要可以分为：煤炭物理分离除灰方法，如CN107626438A等所公开的；煤炭化学除灰方法，如CN107892971A等所公开的，煤炭溶剂萃取方法，如CN102512846A等所公开的。

而其中煤炭化学除灰方法适应性强，除灰效率高，但伴随除灰废液的处理问题。虽然CN101864335A公开了一种用于处理煤的过程，包括：使煤与配置成用来从煤中移除矿物的浸出剂接触；形成包括水和一定浓度的污染物的废水流；以及在压力下使所述废水流与反渗透膜的第一侧接触，其中，包括减小的浓度的污染物的透过物流透过所述反渗透膜且自所述反渗透膜的第二侧流动，且包括增大的浓度的污染物的浓缩物流保留在所述反渗透膜的第一侧。其中利用节能的反渗透膜处理技术处理氢氟酸法除灰的废水，但未能给出资源化利用的解决方案。

因此，亟需一种资源化利用煤炭化学除灰产生的废液的综合方案。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的煤炭化学除灰产生废液不能有效充分利用的问题，提供煤炭化学除灰产生废液的利用方法和煤炭除灰方法。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种煤炭化学除灰产生废液的利用方法，所述方法包括：

(1)将碱法除灰产生的碱性废液与钙剂混合并进行第一反应，得到第一混合物，将第一混合物过滤，得到第一滤液和第一滤渣；

(2)将第一滤渣与稀硫酸溶液混合并进行第二反应，得到第二混合物，将第二混合物过滤，得到第二滤渣和第二滤液；

(3)将酸法除灰产生的酸性废液与第二滤液混合，将得到的第三混合物进行凝胶化反应，并过滤，得到第三滤渣和主要含有硫酸铝的第三滤液；