[发明专利]一种低成本煤泥基水煤浆的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种低成本煤泥基水煤浆的制备方法，包括如下步骤：1)将煤泥和水、分散剂进行强力剪切分散处理，得到浆体浓度为20％‑40％的低浓度水煤浆；2)将原煤破碎至粒度≤3mm；3)将低浓度水煤浆和破碎后的原煤按照一定比例的干基物料量进行掺配，之后进行整形细磨，得到浆体浓度为55％‑70％的高浓度水煤浆；4)向步骤3)得到的高浓度水煤浆中补充水和稳定剂，之后通过强力剪切分散处理得到成品水煤浆；本发明制备得到的水煤浆能够在较低的浆体粘度下获得较高的浆体浓度，从而在循环流化床锅炉燃烧过程中获得较高的燃烧效率。

技术领域

本发明属于煤炭洁净利用技术领域，具体涉及一种低成本煤泥基水煤浆的制备方法及其应用。

背景技术

煤泥是煤炭洗选过程中的一种中间产品，具有水分高、粘性大、持水性强、低热值低等特性，一般采用干燥后煤场掺烧、泵送燃用等方式利用，技术难度大、经济效益低且环境污染严重。将煤泥与优质原煤制备水煤浆，解决了煤泥传统利用方式的缺陷，对煤泥的资源化利用具有重要意义。

目前，人们对于用煤泥制备水煤浆的工艺进行过一些研究，例如：CN106085524A公开了一种煤泥掺配制备气化用水煤浆的方法，该制备方法包括：(1)对煤泥进行加水稀释，得到煤泥浆；(2)向煤泥浆中加煤及水混合，得到混合煤浆；(3)，对混合煤浆进行研磨，得到气化用水煤浆。CN107267235B公开了一种多原料制备新型水煤浆产品的方法，该制备方法包括：(1)将原煤破碎后得到物料A；(2)将煤泥、水和添加剂一起经过改性处理后，通过强力剪切处理得到物料B；(3)物料B超细磨得到物料C；(4)将物料A和部分物料C与水、添加剂一起整形粗磨得到物料D；(5)将物料D和剩余物料C混合后经过强力剪切得到水煤浆产品。

上述方法均可获得较高浓度的浆体，但存在水煤浆粒度分布不均、稳定性差、热值不可控等问题，难以大规模地应用于循环流化床锅炉。因此，需要在现有煤泥制备水煤浆的工艺上进行根本性优化和创新。

发明内容

为了解决现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种低成本煤泥基水煤浆的制备方法及其应用。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种煤泥基水煤浆的制备方法，包括如下步骤：

1)将煤泥和水、分散剂进行强力剪切分散处理，得到浆体浓度为20％-40％的低浓度水煤浆；

2)将原煤破碎至粒度≤3mm；

3)步骤1)得到的低浓度水煤浆和步骤2)破碎后的原煤按照一定比例的干基物料量进行掺配，之后进行整形细磨，得到浆体浓度为55％-70％的高浓度水煤浆；

4)向步骤3)得到的高浓度水煤浆中补充水和稳定剂，之后通过强力剪切分散处理得到成品水煤浆；其中，

步骤1)中，所述煤泥的粒度范围为≤1mm；

步骤3)中，所述低浓度水煤浆和原煤的干燥基质量比为1.5：1-3：1。

根据本发明的方法，步骤1)中，所述煤泥的粒度范围为≤1mm，例如0.05mm，0.1mm，0.2mm，0.3mm，0.4mm，0.5mm，0.6mm，0.7mm，0.8mm，0.9mm，1mm或该范围内的其它数值，进一步优选为≤0.5mm；所述煤泥的收到基低位发热量(以收到状态单位质量的煤燃烧后产生的热量)范围8-16MJ/kg。

根据本发明的方法，步骤1)中，所述分散剂选自木质素磺酸盐、腐植酸盐或萘磺酸甲醛缩合物中的任意一种或至少两种的组合，分散剂用量为煤泥干燥基质量的0.3％-0.8％，优选0.5％-0.6％，例如0.3％，0.4％，0.5％，0.6％，0.7％，0.8％或该范围内的其它数值。