專利名稱：一種德士古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤化工固體廢棄物的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種德士 古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，采用國際上比較先進的工藝對煤進行氣化時，最常用的方 法就是德士古水煤漿法來制備合成氣。
國內(nèi)外對水煤漿氣化技術(shù)已經(jīng)進行了詳細的研究與廣泛的應(yīng)用實踐， 取得巨大的技術(shù)進步，然而卻很少涉及水煤漿氣化后廢渣的利用問題。
為了節(jié)能減排，減少水煤漿氣化后廢渣對環(huán)境污染的影響，發(fā)展循環(huán) 經(jīng)濟，本發(fā)明涉及就德士古水煤漿氣化后產(chǎn)生的廢渣進行綜合利用。
在德士古水煤漿氣化廢渣中，含有大量的多孔超細含碳類顆粒和玻璃 質(zhì)硅酸鹽碎渣塊。其中，超細高含碳類顆?？梢杂米魑讲牧?，最簡單的 應(yīng)用為當(dāng)作燃料燃燒使用。硅酸鹽玻璃質(zhì)碎塊可以用于建筑材料，是優(yōu)質(zhì) 的水泥或混凝土填加料，也是泡沬玻璃等建筑材料的優(yōu)質(zhì)原料。事實上， 硅酸鹽玻璃質(zhì)碎渣和超細高含碳顆粒以及水分是混合在一起的。作為建筑 材料的硅酸鹽玻璃質(zhì)碎塊不能含有碳物質(zhì)，且活性有待進一步提高，大部 分廢渣的活性達不到過國家對用于水泥和混凝土中的高爐粒化礦渣的質(zhì) 量要求，同時也有水分含量的限制，如何經(jīng)濟適用利用這類廢渣是本發(fā)明 要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、廢渣利用 率高的德士古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方法。該方法既節(jié)約能源，又
3能獲得高活性礦粉，實現(xiàn)廢渣的充分利用。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是 一種德士古爐水煤
漿氣化廢渣的綜合利用方法，其特征在于包括以下步驟
(1) 首先根據(jù)水煤漿氣化廢渣的化學(xué)成分，確定助熔劑氧化鈣的添 加量，使得最終廢渣的堿性系數(shù)大于1.0;其中，所述堿性系數(shù)為
(CaO+MgO+K20+Na20 ) / ( Si02+Al203 )的比值；
(2) 通過常規(guī)的水煤漿氣化工藝，在水煤漿氣化后獲得廢渣；
(3) 利用搖床設(shè)備，將德士古氣化爐產(chǎn)出的廢渣通過重力選礦方法， 對廢渣中的高含碳顆粒和硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊進行分離；
(4) 通過帶有烘干功能的粉碎設(shè)備，利用分離出的高含碳顆粒的燃 燒熱值，對硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣進行磨細烘干，使得磨細烘干后的硅酸鹽玻 璃質(zhì)廢渣礦粉含水量小于1 wt%,比表面積細度大于350m2/kg;
(5) 將步驟(4)獲得的硅酸玻璃質(zhì)廢渣礦粉作為水泥混合材應(yīng)用于 水泥行業(yè)或作為混凝土摻合料應(yīng)用于混凝土行業(yè)。
上述步驟(4)中所述粉碎設(shè)備為立磨或球磨機。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明是在不對水煤漿氣化生 產(chǎn)產(chǎn)生影響的前提下，對廢渣的活性進行提高改性，改性成本低；利用廢 渣中未燃燒的含碳顆粒的熱值對硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣進行烘干，既節(jié)約能 源，又能獲得高活性礦粉，實現(xiàn)廢渣的充分利用；符合技術(shù)要求的硅酸鹽 坡璃質(zhì)廢渣粉用于水泥和混凝土行業(yè)用量大，廢渣利用率高。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步的詳細描述。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
如圖l所示，本發(fā)明提供了一種德士古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方法，包括以下步驟
(1) 首先根據(jù)水煤漿氣化廢渣的化學(xué)成分，確定助熔劑氧化鉤的添
加量，使得最終廢渣的堿性系數(shù)大于1.0;其中，所述堿性系數(shù)為 (CaO+MgO+K20+Na20 ) / ( Si02+Al203 )的比值(即重量比);
(2) 通過常規(guī)的水煤漿氣化工藝，在水煤漿氣化后獲得廢渣；
(3) 利用搖床設(shè)備，將德士古氣化爐產(chǎn)出的廢渣通過重力選礦方法， 對廢渣中的高含碳顆粒和硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊進行分離；
(4) 通過帶有烘干功能的粉碎設(shè)備如立磨或球磨機，利用分離出的 高含碳顆粒的燃燒熱值，對硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣進行磨細烘干，使得磨細烘 干后的硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣礦粉含水量小于1 wt %,比表面積細度大于 350m2/kg;
(5) 將步驟(4)獲得的硅酸玻璃質(zhì)廢渣礦粉作為水泥混合材應(yīng)用于 水泥行業(yè)或作為混凝土摻合料應(yīng)用于混凝土行業(yè)。
實施例1
在氣化用神府高鈣煤中添加高鈣煤重量10%的石灰，經(jīng)過水煤漿制 備，德士古氣化爐氣化，獲得氣化廢渣，經(jīng)過搖床重力分離，分離后廢渣 含水量35.58%(WT);廢渣分離后所得硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊占廢渣總量 75%(WT);黑色焦粉占25%(WT);硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣堿性系數(shù)1.15，通過 帶有烘干功能的立磨或球磨機對硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣進行磨細烘干，磨細烘 干后獲得比表面積370m2/kg的硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣礦粉，按照國家標(biāo)準(zhǔn) (GB/T18046-2000)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》試驗，各 齡期(3天，7天，28天，90天)活度系數(shù)A3=69%， A7=74.1%， A28=98%， A90=103%。 實施例2
工藝同實施例1的廢渣，磨細烘干后獲得比表面積500m2/kg,按照國 家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18046-2000)《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》試 驗，各齡期活度系數(shù)A3=72%, A7=83%, A28=112%， A90=128%。實施例3
工藝同實施例1的廢渣，磨細烘干后獲得比表面積700m2/kg，按照國 家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 18046-2000)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》試 驗，各齡期活度系數(shù)A3=98%， A7=110%, A28=123%, A90=141%。
實施例4
在氣化用神府高鈣煤添加高鈣煤重量5%的石灰，經(jīng)過水煤漿制備， 德士古氣化爐氣化，獲得氣化廢渣，經(jīng)過重力分離，分離后廢渣含水量 37.3%(WT);廢渣分離后所得硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊占廢渣總量78%(WT),黑 色焦粉占22%(WT);硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣堿性系數(shù)1.01，通過帶有烘干功能 的立磨或球磨機對硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣進行磨細烘干，磨細烘干后獲得比表 面積400m2/kg的硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣礦粉，按照國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 18046-2000 ) 《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》試驗，各齡期活度系數(shù) A3=65%， A7=70.1%, A28=96%， A90=101%。
實施例5
工藝同實施例4的廢渣，磨細烘干后獲得比表面積600m2/kg，按照國 家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18046-2000)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》試 驗，各齡期活度系數(shù)A3=70%, A7=81%, A28=102%， A90=120%。
實施例6
工藝同實施例4的廢渣，磨細烘干后獲得比表面積800mVkg,按照國 家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18046-2000)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》試 驗，各齡期活度系數(shù)A3=96%, A7=100%， A28=110°/。， A90=134%。
權(quán)利要求
1. 一種德士古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方法，其特征在于包括以下步驟(1)首先根據(jù)水煤漿氣化廢渣的化學(xué)成分，確定助熔劑氧化鈣的添加量，使得最終廢渣的堿性系數(shù)大于1.0；其中，所述堿性系數(shù)為(CaO+MgO+K2O+Na2O)/(SiO2+Al2O3)的比值；(2)通過常規(guī)的水煤漿氣化工藝，在水煤漿氣化后獲得廢渣；(3)利用搖床設(shè)備，將德士古氣化爐產(chǎn)出的廢渣通過重力選礦方法，對廢渣中的高含碳顆粒和硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊進行分離；(4)通過帶有烘干功能的粉碎設(shè)備，利用分離出的高含碳顆粒的燃燒熱值，對硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣進行磨細烘干，使得磨細烘干后的硅酸鹽玻璃質(zhì)廢渣礦粉含水量小于1wt％，比表面積細度大于350m2/kg；(5)將步驟(4)獲得的硅酸玻璃質(zhì)廢渣礦粉作為水泥混合材應(yīng)用于水泥行業(yè)或作為混凝土摻合料應(yīng)用于混凝土行業(yè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種德士古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方 法，其特征在于步驟(4)中所述粉碎設(shè)備為立磨或球磨機。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種德士古爐水煤漿氣化廢渣的綜合利用方法，其特征是通過在水煤漿制備氣化過程中添加足量的助熔劑，在不改變德士古氣化工藝的前提下，使得所產(chǎn)生的廢渣的堿性系數(shù)大于1.0，然后通過重力分離措施，將高含碳顆粒和硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊進行分離，利用高含碳顆粒的熱值在硅酸鹽玻璃質(zhì)渣塊粉磨過程中進行烘干，最后得到比表面積大于350m²/kg，水分含量小于1wt％的用于水泥或混凝土行業(yè)的高活性礦渣粉，實現(xiàn)有效利用德士古水煤漿氣化廢渣的目的。這種方法工藝簡單，廢渣利用率高，經(jīng)濟效益好。
文檔編號C04B18/04GK101456689SQ200910020829
公開日2009年6月17日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者鵬 趙, 偉 邵, 陳劍寧 申請人:長安大學(xué)