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，對含水量高的低階煤進行水熱處理(0.2 6h)后，煤中孔壁具 有憎水性，同時煤體變得致密，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間，與工業(yè)化要求的較低的溫度和較短的時間是相違 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間條件下，利用低 階煤制備高濃度水煤漿的方法。
為實現(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)對低階原煤進行超細破碎，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，然后對該混合物進行濕式細研磨，使?jié)袷郊氀心ズ蟮拿簼{中 的煤粒粒徑《30 p m;②將與水混合進行濕式細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種方式進行濕式細研磨后的煤槳采用
以下三種方式處理①將濕式細研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨； 或者，②將一部分濕式細研磨后的煤槳返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨，將另一部 分濕式細研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；或者，③將濕式細研磨后的煤槳全部 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)明方法通過超細破碎， 實現(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
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明方法進行詳細的描述。 如圖1所示，本發(fā)明方法包括以下步驟
(1) 對低階原煤進行超細破碎，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， 然后對該混合物進行濕式細研磨，使?jié)袷郊氀心ズ蟮拿簶械拿毫Ａ健?0um;
② 將與水混合進行濕式細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種方式進行濕式細研磨后的煤槳采用以下三種方
式處理
①將濕式細研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨；或者，
② 將一部分濕式細研磨后的煤槳返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨，將另一部分 濕式細研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；或者，
③ 將濕式細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。
實施例1:
本實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) 將上灣煤進行超細破碎，直至煤粒粒徑達到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 磨機進行濕式粗研磨，使粗磨機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 混合物送入細磨機進行濕式細研磨，使細磨機出口的煤漿中的煤粒粒徑《20 y ra;
(4) 將濕式細研磨后的煤漿量的50%送回粗磨機中進行循環(huán)粗研磨；
(5) 濕式細研磨后，部分沒有送回粗磨機中的煤漿與粗磨機出口循環(huán)粗研磨 后的煤漿混合，然后進入下一步驟；
(6) 對步驟5得到的煤漿，依次通過20目滾筒篩進行過濾、通過帶攪拌器 的儲存罐進行高速攪拌、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。 為進一步改善水煤漿的流動性、穩(wěn)定性等性能，可在粗磨機的入口加入添加 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。 實施例2:
本實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) 將赤峰煤進行超細破碎，直至煤粒粒徑達到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 磨機進行濕式粗研磨，使粗磨機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 合物送入細磨機進行濕式細研磨，使細磨機出口的煤漿中的煤粒粒徑《20um;
(4) 濕式細研磨后的煤槳與粗磨機出口的煤漿混合，然后進入下一步驟；
(5) 對步驟(4)得到的煤漿，依次通過20目滾筒篩進行過濾、通過帶攪拌 器的儲存罐進行高速攪拌、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。 為進一步改善水煤漿的流動性、穩(wěn)定性等性能，可在粗磨機的入口和細磨機 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。 實施例3:
本實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) 將哈拉溝煤進行超細破碎，直至煤粒粒徑達到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 磨機進行濕式粗研磨，使粗磨機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 合物送入細磨機進行濕式細研磨，使細磨機出口的煤漿中的煤粒粒徑《15 & m;
(4) 將濕式細研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨；
(5) 將與水混合進行濕式細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目滾筒篩進行過濾、通過帶攪拌 器的儲存罐進行髙速攪拌、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。 為進一步改善水煤漿的流動性、穩(wěn)定性等性能，可在粗磨機的入口加入添加 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 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)對低階原煤進行超細破碎，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，然后對該混合物進行濕式細研磨，使?jié)袷郊氀心ズ蟮拿簼{中的煤粒粒徑≤30μm；②將與水混合進行濕式細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種方式進行濕式細研磨后的煤槳采用以下三種方式處理①將濕式細研磨后的煤槳全部返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨；或者，②將一部分濕式細研磨后的煤槳返回步驟(3)進行循環(huán)粗研磨，將另一部分濕式細研磨后的煤槳直接送入過濾裝置；或者，③將濕式細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)對低階煤進行超細破碎；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，然后對混合物進行濕式細研磨；②將濕式細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)進行循環(huán)粗研磨；或②將部分煤漿返回步驟3)進行循環(huán)粗研磨，將另一部分細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, 賈傳凱 申請人:北京海淀華煤水煤漿技術(shù)開發(fā)中心