[发明专利]气化水煤浆的制备方法

说明书

本发明提供了一种气化水煤浆的制备方法。该方法包括：将浮选精煤、分散剂和水混合，进行超细研磨，得到平均粒径为5～15μm的超细水煤浆；将原料煤进行破碎，得到粗煤粉；将超细水煤浆、粗煤粉、分散剂和水混合，依次进行研磨和剪切搅拌，得到提浓后的气化水煤浆。本发明利用浮选精煤本身含水率高、粒度细的特点，免去脱水、干燥等高能耗环节，通过超细研磨技术直接制备成超细水煤浆，将其代替第二代分级研磨水煤浆制备技术中细磨机研磨制备的细浆，掺配至研磨设备中，优化水煤浆粒度级配，并随破碎后的原料煤一起混合研磨为气化水煤浆，实现气化水煤浆提浓的同时，完成浮选精煤的资源化梯级利用。

技术领域

本发明涉及煤炭高效清洁利用技术领域，具体而言，涉及一种气化水煤浆的制备方法。

背景技术

在湿法选煤工艺中，煤泥存在于煤泥水中，经压滤脱水后形成煤泥副产品，未分选煤泥灰分高，含水量高，发热量低，利用价值低。长期以来，经济高效的动力煤煤泥分选手段的缺乏，导致动力煤煤泥均未实现分选。煤企将未分选煤泥掺入产品销售，或掩埋、堆弃至矸石山。前者导致产品质量下降，降低销售价格，还加重烟尘、SO₂等污染物排放；后者形成资源浪费，还存在着扬尘与自燃风险，企业需要承担高额的征地税与环保罚款。在环境空间与利润空间双重压力下，不分选的粗放式煤泥处置方式不再可行，动力煤煤企急需合理的煤泥资源化利用，解决煤泥处置难题。

浮选是分选细粒矿物最有效、应用最广泛的方法，在矿浆中加入药剂作用后给入到浮选设备，疏水性强的煤粒附着在气泡表面被带出成为浮选精煤，而矸石因亲水性强留在矿浆中成为浮选尾煤。但由于动力煤煤泥浮选药耗量大，无经济性可言，动力煤煤泥浮选一直无法实现。现阶段，相关学者突破药剂瓶颈，开发出动力煤煤泥浮选技术，但浮选后的浮选精煤＜45μm粒度级物料含量高达60％以上，含水率高，经压滤脱水后水份仍达到28～35％，除灰分、硫分显著降低外，其粒度细、含水率高的特点依然存在，采用掺混销售、燃烧发电等处理方式仍存在诸多问题。

水煤浆是由不同粒度分布的煤、水和添加剂经过剪切等手段制备出的液态混合物，可作为煤基液体燃料或气化原料。成浆浓度是水煤浆生产工艺中的一个主要考核指标，成浆浓度偏低会降低燃料水煤浆热值，对于气化水煤浆则会降低气化效率。国内绝大多数企业水煤浆制备系统多采用单棒/球磨机制浆工艺，该工艺流程简单，但存在水煤浆粒度级配不合理，制备的水煤浆浓度普遍偏低，水煤浆流态、稳定性差等问题。

而现阶段逐渐成为主流的第二代分级研磨水煤浆制备技术(专利CN101173765B)，是通过粗磨机和细磨机的有机结合，利用细磨机将粗磨机部分出料粗浆研磨为细浆后回掺至粗磨机，从而优化水煤浆的粒度级配，使成浆浓度获得一定提高。专利CN 103242918 A公开了一种利用浮选精煤制备高浓度水煤浆的方法，但其是将浮选精煤直接送入棒磨机中，实验证明得到的水煤浆浓度相比于直接利用同样煤质的破碎原料煤制得的水煤浆，并无提升，且受浮选精煤粒度影响较大，水煤浆质量不易控制。专利CN 106244266 A公开了一种利用分形级配技术制备水煤浆的方法及制备的水煤浆，提到了利用4种不同粒径分布的煤粉配置水煤浆的方法，但其未涉及浮选精煤及浮选精煤中浮选药剂对成浆性的影响，且工艺繁琐，经济性不佳，可操作性不强。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种气化水煤浆的制备方法，以解决现有技术中煤泥难以利用、气化水煤浆浓度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种气化水煤浆的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，将浮选精煤、分散剂和水混合，进行超细研磨，得到超细水煤浆；步骤S2，将原料煤进行破碎，得到粗煤粉；步骤S3，将超细水煤浆、粗煤粉、分散剂和水混合，依次进行研磨和剪切搅拌，得到提浓后的气化水煤浆；其中，超细水煤浆的平均粒径为5～15μm。

进一步地，提浓后的气化水煤浆的质量百分浓度为60～65％，粒度为≤2400μm。

进一步地，步骤S1中，超细水煤浆的干基质量百分浓度为35～45％。