[发明专利]一种煤气化灰渣用于生产硅肥的方法

说明书

本发明公开了一种煤气化灰渣用于生产硅肥的方法，S1、预处理，向灰渣中加入剥离剂，并与灰渣匀化混合；S2、气流粉碎与气流分离，将预处理后的灰渣粉碎，并分为含碳粉末与不含碳粉末；S3、将步骤S2中分离出的含碳粉末与不含碳粉末分别收集；S4、对不含碳粉末进行酸解反应并通过微波进行催化；S5、进行三相分离；S6、三相分离出的固体，包括上浮层固体和下层固体，下层固体电磁分离为玻璃体矿物和非玻璃体矿物；S7、将步骤S3中的部分不含碳粉末和步骤S5中的非玻璃体矿物进行电磁分离，得到富硅矿物；S8、将富硅矿物进行中温活化得到硅肥。本发明具有能够规模化消纳煤气化灰渣、解决环保问题、高值化利用煤气化灰渣增加经济效益的优点。

技术领域

本发明涉及煤气化灰渣处理技术领域，尤其涉及一种煤气化灰渣用于生产硅肥的方法。

背景技术

煤气化灰渣是煤与氧气或富氧空气发生不完全燃烧生成CO与H₂的过程中，煤中无机矿物质经过不同的物理化学转变伴随着煤中残留的碳颗粒形成的固态残渣，残渣分为粗渣和细渣两类。粗渣产生于气化炉的排渣口，占60％～80％；细渣主要产生于合成气的除尘装置，占20％～40％。随着煤化工产业的迅猛发展，煤气化灰渣年排放量与日俱增。目前煤气化灰渣的处理方式主要为堆存和填埋，尚未大规模工业化应用，造成了严重的环境污染和土地资源浪费，对煤化工企业的可持续发展造成不利影响，煤气化灰渣的规模化处理迫在眉睫。

另一方面，目前煤气化灰渣规模化处置利用的研究方向主要聚焦在建工建材、生态治理等方面，但因其含碳量高、杂质高等特点，导致建工建材掺量低、品质不稳定，生态治理二次污染严重等问题，经济和环境效益差，不适合煤气化灰渣的规模化处理，因此如何解决煤气化灰渣规模化处理中存在的效益低下问题极为重要。在资源化利用方面，目前主要在碳材料开发利用、陶瓷材料制备、铝/硅基产品制备等方面，虽然经济效益相对显著，但均处于实验室研究或扩试试验阶段，还存在成本高、流程复杂、杂质难调控、下游市场小，无法实现规模化利用等问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种煤气化灰渣用于生产硅肥的方法，具有能够规模化消纳煤气化灰渣、以解决环保问题为主，高值化利用煤气化灰渣增加经济效益为辅，最终实现煤气化灰渣全资源化综合利用的优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种煤气化灰渣用于生产硅肥的方法，包括以下步骤：

S1、预处理，向灰渣中加入剥离剂，并与灰渣匀化混合；

S2、气流粉碎与气流分离，将预处理后的灰渣通过气流粉碎机进行粉碎，并将粉碎后的灰渣粉末通过旋风分离器分为含碳粉末与不含碳粉末；

S3、将步骤S2中分离出的含碳粉末与不含碳粉末分别收集，其中，收集含碳粉末用于后续的深加工实现碳材料的小分子化和超小分子化，不含碳粉末含有的矿物成分主要是CaO、SiO₂和Al₂O₃；

S4、对不含碳粉末进行酸解反应并通过微波进行催化；

S5、将步骤S4中酸解反应后的原料通过三相分离器进行三相分离；

S6、三相分离出的固体，包括上浮层固体和下层固体，所述上浮层固体为残留的碳渣回收至步骤S3，所述下层固体进行电磁分离，并分离为玻璃体矿物和非玻璃体矿物；

S7、将步骤S3中的部分不含碳粉末和步骤S5中的非玻璃体矿物进行电磁分离，得到富硅矿物；

S8、将所述富硅矿物进行中温活化得到硅肥。

进一步的，步骤S5中，三相分离出的气体进入废气净化器处理后超净排放；步骤S5中，三相分离出的液体回流至步骤S4。

进一步的，所述中温活化的温度为50℃～80℃。