專利名稱：一種利用低階煤制備高濃度水煤漿的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備水煤漿的方法，特別是關(guān)于一種利用低階煤制備高濃度 水煤漿的方法。
背景技術(shù)：
目前，國際油價(jià)居高不下，而且燃油資源日趨短缺，而水煤漿是燃油的理想 替代品。水煤漿的濃度和粒度直接影響水煤漿替代燃油的效果。在水煤漿的制備 過程中，制漿工藝具有非常重要的作用，制漿工藝的優(yōu)劣直接影響到水煤漿的最 終制備濃度以及制漿的能耗與費(fèi)用。利用常規(guī)的制漿工藝制備高濃度水煤漿，往 往要選擇容易成漿的煤種(水含量低)，而占我國煤炭儲(chǔ)量比重最大的低階煤由于 水含量高，被列為不易成漿的煤種，處于未利用的狀態(tài)。
利用低階煤(水含量高)制備高濃度水煤漿的方法主要是降低煤的含水量。
如中國專利CN1081201A提出的利用在低于水的臨界溫度(523 647.3K)且一氧 化碳和水存在時(shí)，對含水量高的低階煤進(jìn)行水熱處理(0.2 6h)后，煤中孔壁具 有憎水性，同時(shí)煤體變得致密，使煤的含水量降低，從而制備出含煤量高的水煤 漿。這種方法可以有效地改良并隨之降低低階煤的含水量，但是該方法采用較高 的處理溫度和較長的處理時(shí)間，與工業(yè)化要求的較低的溫度和較短的時(shí)間是相違 背的，從而限制了低階煤廣泛用于制備高濃度的水煤漿。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種在室溫和較短時(shí)間條件下，利用低 階煤制備高濃度水煤漿的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案 一種利用低階煤制備高濃度水 煤漿的方法，它包括以下步驟(1)對低階原煤進(jìn)行超細(xì)破碎，直至煤粒粒徑《
3mm; (2)將破碎后的煤粒與水按6 8: 4 2的質(zhì)量比例混合；(3)對步驟(2) 的混合物進(jìn)行濕式粗研磨，使粗研磨后形成的煤漿中的煤粒粒徑《1000"m，且煤 漿中小于75um的煤粒占干煤總質(zhì)量的50^以上；(4)將經(jīng)過濕式粗研磨的煤槳 采用以下兩種方式處理: 將濕式粗研磨后的煤漿總量的10% 30%與水按5:1 2的質(zhì)量比例混合，然后對該混合物進(jìn)行濕式細(xì)研磨，使?jié)袷郊?xì)研磨后的煤漿中 的煤粒粒徑《30 p m;②將與水混合進(jìn)行濕式細(xì)研磨以外的濕式粗研磨后的煤槳直 接送入過濾裝置；(5)將經(jīng)過步驟(4)第①種方式進(jìn)行濕式細(xì)研磨后的煤槳采用
以下三種方式處理①將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨； 或者，②將一部分濕式細(xì)研磨后的煤槳返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨，將另一部 分濕式細(xì)研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；或者，③將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部 直接送入過濾裝置；(6)將送入過濾裝置的煤漿經(jīng)過18 20目的過濾網(wǎng)過濾，再 在攪拌裝置中進(jìn)行高速攪拌、靜置，或者低速攪拌后得到高濃度水煤漿產(chǎn)品。
在所述步驟(2)中一次或多次加入添加劑，所述添加劑的加入量占所述水煤 漿中干煤質(zhì)量的0.2% 2%。
所述添加劑包括分散劑和穩(wěn)定劑；所述分散劑選自萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、 腐植酸和烯烴類的一種或一種以上，所述穩(wěn)定劑選自羧甲基纖維素、凹凸棒粘土 和無機(jī)鹽類的一種或一種以上。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明方法可在室溫條 件下，通過濕式粗研磨與濕式細(xì)研磨的分級研磨方式，改善水煤漿中煤粒的粒度 分布，制備出可以進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用的高濃度水煤漿。2、本發(fā)明方法通過超細(xì)破碎， 實(shí)現(xiàn)了 "多破少磨"的工藝要求，大幅度降低了水煤漿的制備能耗。3、本發(fā)明方 法為連續(xù)式生產(chǎn)工藝，使大規(guī)模利用低階煤制備水煤漿成為可能。


圖1是本發(fā)明工藝的流程圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。 如圖1所示，本發(fā)明方法包括以下步驟
(1) 對低階原煤進(jìn)行超細(xì)破碎，直至煤粒粒徑《3mm;
(2) 將破碎后的煤粒與水按6 8: 4 2的質(zhì)量比例混合；
(3) 對步驟(2)的混合物進(jìn)行濕式粗研磨，使粗研磨后形成的煤漿中的煤 粒粒徑《1000um，且煤漿中小于75um的煤粒占干煤總質(zhì)量的50%以上；
(4) 將經(jīng)過濕式粗研磨的煤槳采用以下兩種方式處理
① 將濕式粗研磨后的煤漿總量的10% 30%與水按5:1 2的質(zhì)量比例混合， 然后對該混合物進(jìn)行濕式細(xì)研磨，使?jié)袷郊?xì)研磨后的煤槳中的煤粒粒徑《30um;
② 將與水混合進(jìn)行濕式細(xì)研磨以外的濕式粗研磨后的煤槳直接送入過濾裝
置；
(5) 將經(jīng)過步驟(4)第①種方式進(jìn)行濕式細(xì)研磨后的煤槳采用以下三種方
式處理
①將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨；或者，
② 將一部分濕式細(xì)研磨后的煤槳返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨，將另一部分 濕式細(xì)研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；或者，
③ 將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部直接送入過濾裝置；
(6)將送入過濾裝置的煤漿經(jīng)過18 20目的過濾網(wǎng)過濾，再在攪拌裝置中 進(jìn)行高速攪拌、靜置，或者低速攪拌后得到高濃度水煤漿產(chǎn)品。
采用本發(fā)明方法制備的高濃度水煤漿中，煤粒的質(zhì)量占水煤漿總質(zhì)量的55% 以上。
上述制備方法中，可以在步驟(2)中加入添加劑，添加劑加入的量占水煤漿 中干煤質(zhì)量的0.2% 2%，添加劑可一次加入，也可多次加入。
上述制備方法中，步驟(5)中的②所述的一部分是根據(jù)各種煤的成漿性以及
所需煤漿濃度決定。
所述添加劑為分散劑和穩(wěn)定劑；所述分散劑可以采用萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸 鹽、腐植酸和烯烴類等的一種或一種以上，所述穩(wěn)定劑選自羧甲基纖維素、凹凸 棒粘土和無機(jī)鹽類等的一種或一種以上。
上述步驟(6)中，過濾裝置的網(wǎng)孔為18 20目。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例用的低階原煤為上灣煤，其水含量為7.5%。利用該煤制備高濃度水
煤漿的過程如下
(1) 將上灣煤進(jìn)行超細(xì)破碎，直至煤粒粒徑達(dá)到lmm;
(2) 將破碎后的上灣煤粒與水按7:3的質(zhì)量比例混合，然后將混合物送入粗 磨機(jī)進(jìn)行濕式粗研磨，使粗磨機(jī)出口形成的煤漿中的煤粒粒徑《800iim，煤漿中 煤粒粒徑小于75 u m的顆粒占干煤總質(zhì)量的60%以上；
(3) 將粗磨機(jī)出口處煤漿流量的20%與水按10:3的質(zhì)量比例混合，然后將 混合物送入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行濕式細(xì)研磨，使細(xì)磨機(jī)出口的煤漿中的煤粒粒徑《20 y ra;
(4) 將濕式細(xì)研磨后的煤漿量的50%送回粗磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)粗研磨；
(5) 濕式細(xì)研磨后，部分沒有送回粗磨機(jī)中的煤漿與粗磨機(jī)出口循環(huán)粗研磨 后的煤漿混合，然后進(jìn)入下一步驟；
(6) 對步驟5得到的煤漿，依次通過20目滾筒篩進(jìn)行過濾、通過帶攪拌器 的儲(chǔ)存罐進(jìn)行高速攪拌、低速攪拌，而后得到高濃度的水煤槳產(chǎn)品。
本實(shí)施例制備的水煤漿產(chǎn)品中，煤顆粒的質(zhì)量占水煤漿總質(zhì)量的60%以上。 為進(jìn)一步改善水煤漿的流動(dòng)性、穩(wěn)定性等性能，可在粗磨機(jī)的入口加入添加 劑，添加劑為分散劑和穩(wěn)定劑，添加劑的加入量占水煤漿中干煤質(zhì)量的0.5%。本
實(shí)施例加入的分散劑是萘磺酸鹽，加入的穩(wěn)定劑是凹凸棒粘土。 實(shí)施例2:
本實(shí)施例用的低階原煤為赤峰煤，其水含量為14%。利用該煤制備高濃度水煤
漿的過程如下
(1) 將赤峰煤進(jìn)行超細(xì)破碎，直至煤粒粒徑達(dá)到lmm;
(2) 將破碎后的赤峰煤粒與水按6:4的質(zhì)量比例混合，然后將混合物送入粗 磨機(jī)進(jìn)行濕式粗研磨，使粗磨機(jī)出口形成的煤漿中的煤粒粒徑《1000uin，煤漿中 煤粒粒徑小于75 u m的顆粒占干煤總質(zhì)量的50%以上；
(3) 將粗磨機(jī)出口處煤漿流量的10%與水按5:1的質(zhì)量比例混合，然后將混 合物送入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行濕式細(xì)研磨，使細(xì)磨機(jī)出口的煤漿中的煤粒粒徑《20um;
(4) 濕式細(xì)研磨后的煤槳與粗磨機(jī)出口的煤漿混合，然后進(jìn)入下一步驟；
(5) 對步驟(4)得到的煤漿，依次通過20目滾筒篩進(jìn)行過濾、通過帶攪拌 器的儲(chǔ)存罐進(jìn)行高速攪拌、低速攪拌，而后得到高濃度的水煤漿產(chǎn)品。
本實(shí)施例制備的水煤漿產(chǎn)品中，煤顆粒的質(zhì)量占水煤漿總質(zhì)量的55%以上。 為進(jìn)一步改善水煤漿的流動(dòng)性、穩(wěn)定性等性能，可在粗磨機(jī)的入口和細(xì)磨機(jī) 的入口分兩次加入添加劑，每次加入的量占添加劑需求總量的50%。添加劑為分 散劑和穩(wěn)定劑，添加劑的加入量占水煤漿中干煤質(zhì)量的0.2%。本實(shí)施例加入的分 散劑是萘磺酸鹽，加入的穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素。 實(shí)施例3:
本實(shí)施例用的低階原煤為哈拉溝煤，其水含量為5%。利用該煤制備高濃度水
煤漿的過程如下
(1) 將哈拉溝煤進(jìn)行超細(xì)破碎，直至煤粒粒徑達(dá)到lmm;
(2) 將破碎后的哈拉溝粒與水按8:2的質(zhì)量比例混合，然后將混合物送入粗 磨機(jī)進(jìn)行濕式粗研磨，使粗磨機(jī)出口形成的煤漿中的煤粒粒徑《800um，煤漿中 煤粒粒徑小于75wm的顆粒占干煤總質(zhì)量的60%以上；
(3) 將粗磨機(jī)出口處煤漿流量的30%與水按5:2的質(zhì)量比例混合，然后將混 合物送入細(xì)磨機(jī)進(jìn)行濕式細(xì)研磨，使細(xì)磨機(jī)出口的煤漿中的煤粒粒徑《15 & m;
(4) 將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨；
(5) 將與水混合進(jìn)行濕式細(xì)研磨以外的濕式粗研磨后的煤槳直接送入過濾裝
置；
(6) 將送入過濾裝置的煤漿，依次通過18目滾筒篩進(jìn)行過濾、通過帶攪拌 器的儲(chǔ)存罐進(jìn)行髙速攪拌、低速攪拌，而后得到高濃度的水煤漿產(chǎn)品。
本實(shí)施例制備的水煤漿產(chǎn)品中，煤顆粒的質(zhì)量占水煤漿總質(zhì)量的65%以上。 為進(jìn)一步改善水煤漿的流動(dòng)性、穩(wěn)定性等性能，可在粗磨機(jī)的入口加入添加 劑，添加劑為分散劑和穩(wěn)定劑，添加劑的加入量占水煤漿中干煤質(zhì)量的2%。本實(shí) 施例加入的分散劑是木質(zhì)素磺酸鹽，加入的穩(wěn)定劑是凹凸棒粘土。
權(quán)利要求
1、一種利用低階煤制備高濃度水煤漿的方法，它包括以下步驟(1)對低階原煤進(jìn)行超細(xì)破碎，直至煤粒粒徑≤3mm；(2)將破碎后的煤粒與水按6～8∶4～2的質(zhì)量比例混合；(3)對步驟(2)的混合物進(jìn)行濕式粗研磨，使粗研磨后形成的煤漿中的煤粒粒徑≤1000μm，且煤漿中小于75μm的煤粒占干煤總質(zhì)量的50％以上；(4)將經(jīng)過濕式粗研磨的煤槳采用以下兩種方式處理①將濕式粗研磨后的煤漿總量的10％～30％與水按5∶1～2的質(zhì)量比例混合，然后對該混合物進(jìn)行濕式細(xì)研磨，使?jié)袷郊?xì)研磨后的煤漿中的煤粒粒徑≤30μm；②將與水混合進(jìn)行濕式細(xì)研磨以外的濕式粗研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；(5)將經(jīng)過步驟(4)第①種方式進(jìn)行濕式細(xì)研磨后的煤槳采用以下三種方式處理①將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨；或者，②將一部分濕式細(xì)研磨后的煤槳返回步驟(3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨，將另一部分濕式細(xì)研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；或者，③將濕式細(xì)研磨后的煤槳全部直接送入過濾裝置；(6)將送入過濾裝置的煤漿經(jīng)過18～20目的過濾網(wǎng)過濾，再在攪拌裝置中進(jìn)行高速攪拌、靜置，或者低速攪拌后得到高濃度水煤漿產(chǎn)品。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種利用低階煤制備高濃度水煤漿的方法，其特征在 于在所述步驟(2)中一次或多次加入添加劑，所述添加劑的加入量占所述水煤 漿中干煤質(zhì)量的0.2% 2%。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種利用低階煤制備高濃度水煤漿的方法，其特征在 于所述添加劑包括分散劑和穩(wěn)定劑；所述分散劑選自萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、腐植酸和烯烴類的一種或一種以上，所述穩(wěn)定劑選自羧甲基纖維素、凹凸棒粘土 和無機(jī)鹽類的一種或一種以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用低階煤制備高濃度水煤漿的方法，其步驟包括1)對低階煤進(jìn)行超細(xì)破碎；2)將破碎后的煤粒與水按6～8∶4～2的質(zhì)量比例混合；3)對混合物進(jìn)行濕式粗研磨；4)①將粗研磨后的煤漿總量的10％～30％與水按5∶1～2的質(zhì)量比例混合，然后對混合物進(jìn)行濕式細(xì)研磨；②將濕式細(xì)研磨以外的濕式粗研磨后的煤漿直接送入過濾裝置；5)將步驟4)①細(xì)研磨后的煤漿按以下方式處理①將全部煤漿返回步驟3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨；或②將部分煤漿返回步驟3)進(jìn)行循環(huán)粗研磨，將另一部分細(xì)研磨后的煤漿直接送入過濾裝置；或③將全部煤漿直接送入過濾裝置；6)將送入過濾裝置的煤漿經(jīng)過18～20目的過濾網(wǎng)過濾，再在攪拌裝置中進(jìn)行高速攪拌、靜置，或者低速攪拌后得到高濃度水煤漿產(chǎn)品。
文檔編號F23K1/02GK101173765SQ20071018839
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
發(fā)明者何國鋒, 解 劉, 興 梁, 段清兵, 王國房, 王秀月, 磊 紀(jì), 賈傳凱 申請人:北京海淀華煤水煤漿技術(shù)開發(fā)中心