[发明专利]一种煤气化细渣的全组分综合利用方法

说明书

本发明涉及固废综合利用技术领域，尤其涉及一种煤气化细渣的全组分综合利用方法。该方法以煤气化细渣制备地质聚合物干粉，包括利用磨矿和浮选对煤气化细渣进行炭灰分离，炭灰分别进行废水吸附利用和进行碱熔处理以及利用处理后炭灰混合磨矿制备地质聚合物干粉的步骤。本发明得到的地质聚合物干粉，可以直接加水使用，并能快速的在常温下凝固，抗应强度高，显著提高了煤气化细渣在地质聚合物利用领域的可行性。

技术领域

本发明涉及固废综合利用技术领域，尤其涉及一种煤气化细渣的全组分综合利用的方法。

背景技术

煤炭在我国国民经济和社会发展中具有重要的战略地位。现代煤化工是煤炭清洁高效利用的重要途径，而煤气化是现代煤化工技术的龙头。当前，煤气化过程中产生的大量气化渣，特别是气化细渣正面临诸多资源化利用难题，已严重影响生态环境，正成为制约现代煤化工行业高质量发展的突出瓶颈。

基于其特殊的气化工艺，煤气化细渣具有粒度细、孔隙率高、水分大的特点，残炭含量基本在20％以上，由于含炭量较高，不能按照粉煤灰资源化利用技术直接做到有效利用，也不宜直接用于生产建筑材料、回填或作肥料。目前，煤气化细渣主要的处理方式仍是堆存和填埋，但露天堆放会释放出大量有害气体并产生扬尘，同时堆存和填埋都会分解产生大量的酸性和碱性污染物，并溶解出其中的金属元素，造成土壤、地表水和地下水的严重污染。在环保政策日趋严格的影响下，气化细渣填埋、堆存的成本也在快速增加。

专利CN201910421953.8公开了一种煤气化细渣浮选分离脱水系统及方法，可以将细渣中炭、灰有效分离与脱水，但并没有涉及后续炭、灰的材料化利用方法。专利CN201710154400.1公开了一种利用煤气化细渣制备吸附材料的方法，其利用重力旋流分离，得到富炭料浆，经过一系列处理得到吸附材料，充分的利用了气化细渣中的炭组分，但过程繁琐，处理成本较高。

如何对气化细渣进行全组分综合高效无害化利用，是全国煤化工企业正面临和亟待解决的突出问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种煤气化细渣的全组分综合利用的方法，该方法以煤气化细渣制备地质聚合物干粉，使煤气化细渣得到高效且无害化的利用。

本发明采用了以下技术方案：

一种煤气化细渣的全组分综合利用方法，该方法以煤气化细渣制备地质聚合物干粉，包括以下步骤：

S1.炭、灰分离：将煤气化细渣进行磨矿处理，再对磨矿处理后的煤气化细渣进行炭灰分离处理；

S2.炭、灰综合利用：收集炭灰分离得到的气化残炭，投入煤气化废水中，充分搅拌后再进行回收；炭灰分离得到的脱炭尾灰脱水干燥后按比例分为两份，对其中一份进行碱熔处理，另一份不做处理；回收的气化残炭燃烧用于碱熔的热量供应；

S3.制备地质聚合物干粉：将碱熔处理后的脱炭尾灰与未做处理的脱炭尾灰和设定质量的添加剂混合均匀，经二次磨矿后得到地质聚合物干粉。

优选的，所述步骤S1中，磨矿处理使用球磨机或棒磨机，磨后的煤气化细渣粒度小于74μm。

优选的，所述步骤S2中，炭灰分离处理为浮选，所述浮选使用油类捕收剂，使用杂醇为起泡剂；其中气化残炭为浮选所产生的精矿，所述脱炭尾灰为浮选所产生的尾矿。

优选的，所述步骤S2中，回收的气化残炭先进行压滤处理得到炭饼后，再对炭饼进行燃烧，当所述气化残炭燃烧的热量不足以提供全部碱熔所需时，增加热源。

优选的，所述步骤S2中，脱炭尾灰按比例分为两份，其分离比为：满足经碱熔处理后的脱炭尾灰剩余质量与未经处理的脱炭尾灰质量之间的比值为(5-8)：(9-15)。

优选的，所述步骤S2中，碱熔使用药剂为氢氧化钠或碳酸钠，药剂与进行碱熔处理的所述脱炭尾灰比例为质量比(0.8-1.5):1。