[发明专利]一种煤中矿物质脱除评价方法

说明书

本发明公开了一种煤中矿物质脱除评价方法。包含：煤样破碎筛分并烘干；将烘干的煤样置于浓盐酸中，水浴加热，过滤；将过滤所得固体煤样置于氢氟酸溶液中，水浴加热，过滤得到脱除矿物质后的煤样；对煤样进行XRD检测，基于XRD检测结果判断矿物质脱除效果是否满足标准；基于以下两个条件来确定矿物质脱除后的煤样是否满足炼焦所需标准，其中：对煤样进行微晶结构参数分析，判断微晶结构参数d₀₀₂和L_c的差异是否都小于设定的阈值；对煤样进行基式流动度分析，判断热塑区间和流动度的差异是否都小于设定的阈值。该方法兼具脱除矿物质和对煤结焦性无较大影响的双重属性，确保后期焦化所得焦炭质量，保障焦炭在高炉中的冶金性能。

技术领域

本发明属于焦化技术领域，特别涉及到一种煤中矿物质脱除评价方法。

背景技术

当前，世界产铁量的90％来自于高炉炼铁。与现有的非高炉炼铁技术相比，高炉炼铁具有技术经济指标良好、工艺简单、生产量大、能耗低的特点。预测在未来的一段时间内高炉炼铁仍将是主要的产铁工艺。焦炭是高炉炼铁的重要原燃料，其发挥了热源、还原剂、料柱骨架及铁水渗碳等重要作用。焦炭性能对高炉焦比、生产效率、铁水质量及经济效益等具有重要影响。高炉大型化和喷煤技术的发展，煤比不断提高，焦炭在高炉中负荷越来越重，因此对焦炭冶金性能的要求也日趋严格。随着优质炼焦煤资源短缺，高灰劣质煤的经济有效利用成为当前煤焦产业发展的重要任务之一。

高灰劣质煤中矿物质较为复杂，目前已检测出达数十种，主要为粘土类矿物、碳酸盐、硫化物和磷酸盐等。各类矿物的含量和赋存状态由于煤变质程度的差异也有所不同。矿物质中所含元素种类繁多，且同种元素不同价态下组成的矿物质性质也有很大差别。煤焦化与焦炭气化过程中，多种矿物质混合在一起，造成矿物质自身的转变十分复杂。故而如何从源头减少矿物质，在煤炼焦前脱除煤中的矿物质意义重大。煤在脱除矿物质的过程中结构和性质可能遭到破坏，影响后续炼焦效果。

基于以上的技术背景，有必要提出一种煤中矿物质脱除评价方法，来确保煤中矿物质的脱除效果适用于后续炼焦。

发明内容

为了解决现有的技术问题中的至少一项，本发明提出了一种煤中矿物质脱除评价方法。该方法兼具脱除矿物质和对煤结焦性无较大影响的双重属性，减少矿物质对焦化过程及焦炭性能的影响，确保后期焦化所得焦炭质量，保障焦炭在高炉中的冶金性能。

依据本发明，提供一种煤中矿物质脱除评价方法，包含以下步骤：

步骤1)：煤样进行破碎筛分并烘干；

步骤2)：将烘干的煤样置于浓盐酸中，水浴加热，然后过滤；

步骤3)：将过滤所得固体煤样置于氢氟酸溶液中，水浴加热，过滤得到脱除矿物质后的煤样；

步骤4)：对脱除矿物质前后的煤样进行XRD检测，基于XRD检测结果判断矿物质脱除效果是否满足预定标准；

步骤5)：在矿物质脱除效果满足预定标准的情况下，基于以下两个条件来确定矿物质脱除后的煤样是否满足炼焦所需标准，其中：

条件(a)：将脱除矿物质前后的煤样进行微晶结构参数分析，判断微晶结构参数d₀₀₂和L_c的差异是否都小于设定的阈值；

条件(b)：将脱除矿物质前后的煤样进行基式流动度分析，判断热塑区间和流动度的差异是否都小于设定的阈值。

根据本发明的一个实施例，所述煤样破碎后筛分选取0.1-1mm的部分烘干和使用。

根据本发明的一个实施例，烘干温度为80-100℃，烘干时间为6-10h。

根据本发明的一个实施例，步骤2)中煤样质量：盐酸酸液体积＝1：6。