[发明专利]一种低变质煤与半焦耦合的制浆工艺

说明书

本发明公开了一种低变质煤与半焦耦合的制浆工艺，包括以下步骤：(1)将低变质煤破碎得到低变质煤粉，半焦破碎得到半焦粉；(2)将步骤(1)得到的低变质煤粉与半焦粉混合，得到固体混合物；(3)向所述的固体混合物中加入水煤浆分散剂和水，搅拌均匀后制得水煤浆；其中，半焦粉的质量为20～50％，固体混合物的粒度分布在＜75μm、75～125μm和125～250μm三个范围内。本发明提供的制浆工艺通过控制固体混合物的粒度分布，最大限度地提高了固体混合物的堆积密度，从而保证了水煤浆浆体的浓度和流动性等性能。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域水煤浆制备，特别是改善低变质煤成浆性的方法。

背景技术

我国半焦产业主要分布于宁、晋、陕等主要煤炭资源丰富的省区，以上地区煤化工产业发展火热，其中以煤气化为代表的新型煤化工受到企业广泛的关注和欢迎，水煤浆气化技术作为新型煤化工技术中的典型代表之一，具有煤种适应性广、气化压力与温度高、安全环保等优点的显著特点，在新型煤化工中占有相当大的比例。

作为水煤浆气化的原料煤的成浆性是影响企业效益与效率的一个重要因素，它要求水煤浆具有较高的浓度、较好的稳定性与流动性，而这些因素之间却是相互矛盾。目前，我国的水煤浆厂大部分以成浆性好和中等挥发性的气煤和焦煤作为制浆原料，而在我国的煤炭品种中，难成浆的煤种占到总储量的70％。随着煤炭的变质程度的升高，煤炭的成浆性也随之改善，这是由于低变质煤由于其表面含氧官能团丰富导致其成浆性较差。因此，开发一种改善低变质煤成浆性的工艺具有十分重要的意义。

半焦，它是褐煤，长焰煤等低变质煤在500～700℃下经过热解得到的固体产物。目前，半焦的产能在5000万吨/年以上，半焦多用于电石、铁合金等领域，由于半焦传统应用途径受到半焦性质和规模等限制，产能出现严重过剩。经过热解后，低变质煤的含氧官能团部分分解，导致半焦颗粒表面的含氧官能团含量降低，从而有利于由半焦制备高浓度水焦浆，存在流动性差等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种低变质煤与半焦耦合的制浆工艺，使得到的水煤浆成浆浓度可提高2～3个百分点，流动性好，工艺简单；同时，本发明的制浆工艺也扩展了半焦的用途。

为了实现的发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种低变质煤与半焦耦合的制浆工艺，包括以下步骤：

(1)将低变质煤破碎得到低变质煤粉，半焦破碎得到半焦粉；

(2)将步骤(1)得到的低变质煤粉与半焦粉混合，得到固体混合物；

(3)向所述的固体混合物中加入水煤浆分散剂和水，搅拌均匀后制得水煤浆；

其中，以步骤(2)中所述的固体混合物的质量为100％计，所述的半焦粉的质量为20～50％，所述的固体混合物的粒度分布在＜75μm、75～125μm和125～250μm三个范围内，且粒度分布在＜75μm范围内的固体混合物为0～50％，比如，10％，20％，30％；粒度分布在75～125μm范围内的固体混合物为0～50％，比如，10％，20％，30％；粒度分布在125～250μm范围内的固体混合物为0～50％，比如，10％，20％，30％。

本发明提供的制浆工艺是将低变质煤、半焦通过进行粒度级配，然后耦合制浆，有效地改善了低变质煤的成浆性和流动性，同时也扩展了半焦的应用领域。如本领域技术人员熟知，本发明中提到的低变质煤从煤化角度来讲通常是指变质程度较低的煤，例如，褐煤原煤、烟煤、次烟煤和/或长焰煤；本发明所用的半焦是低变质煤在500～700℃下经过热解得到的固体产物，优选为挥发分大于15％，比如，18～30％，比如，20％，25％；灰分小于10％，优选为3～8％，比如，5％，7％的半焦。