[发明专利]一种煤泥固化提质剂

说明书

本发明涉及煤炭洗选和煤泥处理技术领域，尤其为一种煤泥固化提质剂，包括板结剂、固化剂，高分子交联剂，吸水剂，固硫剂，板结剂对于煤泥来说为无水氯化镁、氯氧镁水泥、索瑞尔水泥中的一种或多种的混合，固化剂对于煤泥来说为卤粉（MgO）或重质氧化镁卤粉中的一种或多种的混合，高分子交联剂对于煤泥来说为聚丙烯酸盐、淀粉丙烯酸盐聚合物、淀粉‑丙烯腈接技共聚物中的一种或多种的混合，本发明中，使得煤泥无需干燥而自然提高强度、并且自然脱水；相比于普通煤泥的晾干，大量的节约了场地空间，极大的缓解了仓储压力。另外，本发明中固化提质剂中添加了固硫剂，极大的改善了煤泥中硫分偏高导致排放偏高的问题。

技术领域

本发明涉及煤炭洗选和煤泥处理技术领域，具体为一种煤泥固化提质剂。

背景技术

煤泥为选煤厂生产的副产品，粒度为0.5mm以下，水分含量为30%以上，灰分约30-40%左右，形态为粘稠的泥饼状。由于其水分高、灰分高、硫高、热值较低，（热值2000-4000大卡）使得经济价值低，流动性强使得难以装卸和运输，存储占地大，同时，粉尘和水体污染较为严重，且缺乏可应用煤泥的炉型，用户难以使用，综合价值较低。

2019年我国原煤产量38.5亿吨，入洗率为73%，估算年洗选产生固体废弃物煤泥约2.8亿吨。目前由于无法处置从而堆存或者作为固体废弃物填埋的量约为10亿吨。提高煤泥资源化利用，减少环境污染，提升煤炭综合利用水平，减少不可再生资源浪费，是我们煤炭行业面临的当务之急。

目前煤泥的处理和利用方式的研究，大多集中于回转炉烘干、旋翼式煤泥烘干等、空心桨叶干燥，蒸汽回转干燥，微波烘干等。回转炉项目相对能耗较低，处理量大，但占地较大尤其是配套除尘和脱硫脱硝设施，同时，需要高温烟气，粉尘爆炸风险较高。旋翼式煤泥烘干效率较低，故障率高，自燃和爆炸风险也较高。空心桨叶干燥机和蒸汽回转干燥机处理量较小，维修量大，粉尘累积自燃风险高。微波干燥穿透性强，电磁能转换为热能使物料整体升温，加热迅速且均匀，即时加热，无热惯性，不需要高温传热介质，能量利用率高，但当前尚未工业化应用。从应用角度来说，通常将煤泥作为配煤原料使用，然而煤泥本身为洗选精煤的副产品，再配入精煤则造成了洗选过程本身的浪费。同时，由于煤粉本身粒度极细，配入精煤（通常为块煤）中，不仅仅混配难以均匀，在运输过程中扬尘严重，更重要的是，用户不能应用粉煤，仍需要过筛将其筛选处理，造成了大量的资源和能耗的浪费。

相对利用烘干的原理对煤泥进行深加工和提质，仍需要克服能耗高、粉尘自燃和爆炸风险等实际应用面临的工程问题。而利用化学法将煤泥首先进行固化处理工艺，在彻底规避了上述烘干原理的工程问题的同时，又改善了煤泥的形状，从而解决了堆存和运输、存储装卸问题，更重要的是固化的煤泥拓展了应用的路径，包括电力、化工（固定床气化和化肥）、冶金（焦化厂、高炉炼铁、铁合金和电石）、建材（水泥等）以及民用等用途。

CN100497556C《加压气化防水免烘干气化工业型煤的粘结剂》阐述了其特征是该粘结剂的加工是把(按重量计)索瑞尔水泥50％、膨润土15％、炼钢炉废炉渣20％、石墨尾矿10％、磷酸三钠5％混合而成，经搅拌后呈现出粉状无机的粘结剂。该专利核心要点为其产品具有防水特征，热态强度较高。其粘结剂在应用过程中由于吸水性差，虽可以自然晾干，但需要较长的时间，同时由于交联作用低，初始湿强度相对较低，在入气化炉前的皮带转运和喷淋过程中可能导致粉碎，尤其是对于难以成型的煤泥，情况更为严重。

CN1204685A《防水免烘干型煤粘结剂》，阐述了由22～52.6%的固化剂(菱苦土)、17.8～35.5%的硬化剂(卤片)、11.6～52.2%的热增强剂(硅灰或水渣、膨润土、芒硝等)和3.8～16.6%的防水剂(粉煤灰、磷酸盐或磷酸)组成,以水为溶剂和调和剂。加工出的型煤具有免烘干、成本低、冷热强度高、防水性优异等特点。该专利核心要点为其产品具有防水特征，免烘干，热强度较高。其粘结剂在应用过程中由于膨润土等具有吸水后强烈膨胀的特征，同时缺乏有机的交联作用，初始湿强度非常低，对于难以成型的煤泥，成型效果不佳。