CN106047426B - 一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，包括如下步骤：步骤(1)：煤泥加水浆化后经分级、球磨处理，得到固含量为40％～60％的矿浆，矿浆中‑0.074mm颗粒占固体部分总质量的70％以上；步骤(2)：加水调节步骤(1)制得的矿浆的固含量为15％～45％，然后加入浮选药剂进行多级浮选，收集浮选煤精矿；步骤(3)：步骤(2)制得的浮选煤精矿进行压滤处理，压滤获得的滤饼含水量为28％～38％；步骤(4)：将步骤(3)的滤饼和分散剂搅拌、分散成浆体；控制浆体粘度小于或等于1200mPa·s；步骤(5)：向步骤(4)的浆体中投加稳定剂和pH调整剂，继续搅拌匀化得到低灰低硫水煤浆。本发明可以大幅度提升产品附加值，实现煤泥的高效清洁利用，经济效益与环境效益显著。

Description

一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法

技术领域

本发明涉及洁净煤技术领域，特别是涉及一种煤泥深度浮选制备低灰低硫水煤浆的方法。

背景技术

“富煤、贫油、少气”的化石能源禀赋条件和可再生能源技术突破的历史进程决定了我国能源消费结构必然以煤炭为主，近十几年来在宏观经济快速发展的拉动下，煤炭需求持续大幅增加，煤炭产量由2002年的14.7亿吨增加到2014年的38.7亿吨，在一次能源生产和消费结构中的比重分别为76.5％和66.6％，占全球煤炭生产和消费总量的47.5％和50.2％(2013-2014年份《BP世界能源统计年鉴》)，对我国国民经济总量和增量的贡献率分别达到了15％和18％左右。煤炭工业为国民经济快速平稳发展，推进工业化、城镇化和现代化进程，提供了重要的物质基础和能源支撑，在我国能源供应保障中的主导地位和作用短期内不会改变。

煤炭洗选可以减少无效运输、提升煤质、减少污染物排放，促进煤炭的清洁高效利用，在煤炭企业节能减排、建设生态矿山工作中扮演重要角色，是促进煤炭行业转变经济发展方式的重要基础。煤炭经洗选后，可充分发挥源头净化作用，实现高碳能源低碳排放，减少煤炭环境污染，提高煤炭综合利用。根据中国煤炭加工利用协会的有关数据，每洗选1亿吨原煤，可排除灰分约1300万吨、硫分近35万吨，减少二氧化硫排放达49万吨，排除1800多万吨煤矸石。利用洗选精煤为燃料，可提高燃煤效率10％～15％，每洗选1亿吨原煤，可节约1000万吨～1500万吨煤炭，若我国煤炭全部洗选加工(2015年原煤产量为37.5亿吨)，每年则可节约3亿多吨煤。为构建清洁、高效、安全、可持续的现代煤炭清洁利用体系，《煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020年)》(2015年)指出推进煤炭洗选和提质加工，提高煤炭产品质量是洁净煤技术的重中之重；提倡大力发展高精度煤炭洗选加工，实现煤炭深度提质和分质分级；开发高性能、高可靠性、智能化、大型(炼焦煤600万吨/年以上和动力煤1000万吨/年以上)选煤装备；严格落实《商品煤质量管理暂行办法》，积极推广先进的煤炭提质、洁净型煤和高浓度水煤浆技术。

煤泥是煤炭洗选后的副产品，是由微细粒煤、粉化骨石和水组成的粘稠物，具有粒度细、微粒含量多、水分和灰分含量高、粘结性较强、内聚力大、燃烧效率低、环境污染严重等特点。据统计，目前国内各大选煤厂煤泥比例为15％～35％。2015年原煤产量37.5亿吨，入选原煤24.7亿吨，入选率65.9％。有资料表明，我国2020年原煤产量将达到42亿～44亿吨，选煤厂入洗率将达到80％，若以原煤入选比例20％计算，选煤厂排出的煤泥量也将达上千万吨。而随着采煤机械化程度的不断提高及原煤入选比例的提高，将会产生更多的粉煤和煤泥，煤泥量比现在会大量增加，节约潜力巨大。如果煤泥得不到有效利用，在浪费资源的同时，会对选煤厂洗水闭路循环及全厂正常运行生产产生影响。因此，及时、有效、经济地解决选煤厂煤泥的回收和利用，对于保护环境、保障生产、节约能源、提高效益等诸多方面均具有重要意义。

目前国内对煤泥的处理和利用主要是三个方面：一是洗煤厂增加浮选设备，从废弃煤泥中回收精煤，虽然目前部分洗煤厂有少量浮选设备，但由于煤泥粒度细、灰分及硫分含量高，现有浮选技术不能有效的从煤泥中回收品质好的精煤，而且处理量非常小；二是利用煤泥发电，但是煤泥不能直接作为电煤，必须与其他品质更好的煤产品参混使用，而且煤泥含水量较高，配电煤前还需经过干燥。利用煤泥发电是目前比较广泛的煤泥利用方法，但是这种利用方式并没有实现煤泥价值的有效利用。三是在一些煤炭产量较大的地区，如山西、内蒙古地区，部分除用于配电煤外，还有一部分用于烧制砖瓦。以上三种方式都未能将煤泥充分高效利用，而且现在所有用途的利用率不到50％，每年尚有约9000万吨的煤泥成为了环境污染物，这种现状既增加了污染源又造成了资源的浪费。对于煤炭资源日趋枯竭的今天，高效合理地利用煤泥对我国乃至全球都有着十分重要的意义。

目前水煤浆多采用原煤制备，主要有干法、干湿混合法和湿法三种工艺。干法由于能耗大及不安全等因素而不适宜大规模生产，干湿混合法增加了操作控制的复杂性，因此，目前基本上都是采用湿法制水煤浆，主要包括原煤破碎、加水磨矿、添加分散剂等强烈搅拌制浆、匀化、滤浆等多个环节。按照磨矿浓度不同，湿法制浆工艺又分为高浓度磨矿制浆工艺、中浓度磨矿制浆工艺和中、高浓度磨矿联合制浆工艺。湿法制浆工艺需要破碎设备，能耗高，需要额外添加一定量的水，而且制得的水煤浆质量受原煤质量的限制，难以制得低灰低硫的高品级水煤浆。利用煤泥制备水煤浆是煤泥最高效的利用方式，更具经济意义和环保意义，煤泥制浆工艺不需要破碎设备，简化了磨矿工艺；煤泥浮选得到的精煤本身就含有大量的水分，脱除一定的水分后便可制浆，制得的煤泥浆可用于管道输送技术，而且运距越长，运量越大，经济效益越显著，并且解决了选煤厂煤泥堆放与污染问题，是国土资源部大力推广的矿产资源节约与综合利用先进适用技术。

现有较多采用煤泥制备水煤浆的报道，如，公开号为CN105419891A的中国专利文献公开了一种节能型低硫低灰环保水煤浆的制备方法，将含有较高硫分和灰份的煤料，依次经过湿式预磨，煤浆清洁处理，水煤浆成浆、熟化，从而制备获得低硫低灰环保水煤浆。所述方法具体步骤如下：(1)将含有较高硫分和灰份的煤料，与一定量的水、分散剂、浮选药剂进行湿法预混磨；(2)将预混磨得到的初级煤浆导入煤浆清洁处理系统，经过重介质分选、浮选进行脱硫、降灰处理，并经筛网过滤后流入缓冲罐中进行硫分、灰份质量监测，合格的初级煤浆进入下一工段，非合格煤浆重新进入预磨与煤浆清洁工段；(3)在合格的初级煤浆中加入脱硫剂、稳定剂等，并对水煤浆浓度进行在线监控调节，均质、熟化后得到环保水煤浆产品。该方法处理效果较差，仅适用于含硫量≤2％、灰份≤30％的煤料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中煤泥利用效率低的缺点，利用煤泥深度浮选获得低硫低灰的浮选精煤，再以此制备水煤浆，旨在提供一种高效、清洁利用煤泥的方法，以期解决煤泥综合利用差、环境污染严重的问题。

一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，包括如下步骤：

步骤(1)：煤泥浆化处理

煤泥加水浆化后经分级、球磨处理，得到固含量为40％～60％的矿浆，矿浆中-0.074mm颗粒占固体部分总质量的70％以上；

步骤(2)：浮选

调节步骤(1)制得的矿浆的固含量为15％～45％，然后加入浮选药剂进行浮选(多级浮选)，收集浮选煤精矿；

步骤(3)：浮选煤精矿浓缩

步骤(2)制得的浮选煤精矿进行压滤处理，压滤获得的滤饼含水量控制在28％～38％之间；

步骤(4)：搅拌分散

将步骤(3)的滤饼和分散剂搅拌、分散成浆体；控制浆体的粘度小于或等于1200mPa·s；

步骤(5)：搅拌匀化

向步骤(4)的浆体中投加稳定剂和pH调整剂，继续搅拌匀化得到低灰低硫水煤浆。

本发明提供了一种以煤泥为原料制备低灰低硫水煤浆的方法，通过各步骤及其质量控制指标和浮选方式的相互协同，达到降低煤泥中的灰分和硫分，实现煤泥的高效利用，提高煤泥的经济价值。本方法适用于灰分含量为25％～68％的煤泥或煤泥浆；可用于处理现有绝大多数煤泥，适用范围广，且固定碳回收率高。制得的水煤浆的灰分和硫含量低；含煤量高；粘度低，流动性和稳定性好。

本发明所述的煤泥包括洗(选)煤厂浓密池底流煤泥浆、煤泥浆经压滤脱水后的煤泥块。

步骤(1)中，首先将煤泥加水进行浆化处理，再经分级、球磨，使矿浆中固含量在30-60％范围内，使煤泥粒径-0.074mm(200目)占70％以上，优选为-0.074mm占80％～95％。

步骤(2)中，继续用水调整球磨后的矿浆的固含量至所述范围，将调整后的浆料作为入选矿浆(浮选矿浆)。入选矿浆的固含量为15％～55％，优选为20～32％。

向入选矿浆投加浮选药剂，采用多次扫选、多次精选的深度浮选流程进行脱灰脱硫提质，获得浮选煤精矿和尾矿。

步骤(2)中，所述的浮选药剂包含浮选调整剂、抑制剂、选煤捕收剂、起泡剂中的至少一种；

所述的浮选调整剂为CaO(生石灰)、氢氧化钙(熟石灰)、碳酸钠、氢氧化钠中的至少一种；

所述的抑制剂为腐植酸钠、柠檬酸钠、淀粉、水玻璃、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素(CMC)、木质素磺酸钙中的至少一种；

所述的选煤捕收剂为柴油、煤油、复合选煤油中的至少一种；

所述的起泡剂为2#油、仲辛醇、甲基异丁基甲醇(MIBC)、邻苯二甲酸酯中的至少一种。

作为优选，所述的浮选药剂，以煤泥干重为基准，浮选调整剂的投加量为500～10000g/t；

所述的抑制剂的投加量为200～6000g/t；

所述的选煤捕收剂投加量为100～1000g/t；

所述的起泡剂的投加量为0～1000g/t。

浮选调整剂中，各组分的投加量以步骤(1)采用的折算成干煤泥量为基准，g/t指各组分投加单位，即为每吨干煤泥投加的对应组分的重量(g)。

进一步优选，所述的浮选药剂中，以煤泥干重为基准，浮选调整剂的投加量为2000～5000g/t；

所述的抑制剂的投加量为800～3000g/t；

所述的选煤捕收剂投加量为300～600g/t；

所述的起泡剂的投加量为100～500g/t。

在本发明所述的浮选条件下对煤泥深度浮选，脱除煤泥中绝大部分灰分和硫分，提高水煤浆产品质量。

步骤(2)中，浮选过程包括粗选、精选和扫选；浮选过程中，粗选次数为1～2次，扫选次数为1～3次，精选次数为2～6次。

浮选操作按照常规的选矿过程进行，调整剂定量加入到球磨机中，抑制剂定量加入浮选机(或浮选柱)或前置搅拌桶中，待充分搅拌后定量加入选煤捕收剂和起泡剂，分散均匀后开始浮选。粗选后的粗选精矿进行多次精选，粗选尾矿进行多次扫选；多次精选与多次扫选中，采用顺序返回流程。作为优选，浮选过程中，粗选次数为1次，扫选次数为2～3次，精选次数为3～5次。

本发明中，所述的浮选药剂的各组分分别添加，其中，在球磨过程中(球磨机)投加100％的所述投加量的浮选调整剂；在粗选过程投加30-80％的所述投加量的抑制剂、选煤捕收剂和起泡剂；剩余抑制剂在精选过程中依次添加，剩余选煤捕收剂和起泡剂在扫选过程中投加。

在精选时，不添加选煤捕收剂和起泡剂，只添加抑制剂，抑制剂的添加量随着精矿灰分的降低逐渐减少；在扫选时，只添加选煤捕收剂和起泡剂，不添加抑制剂，选煤捕收剂和起泡剂的添加量随着尾矿中目标矿物(煤)的减少逐渐减少。若将浮选药剂一次全部加入粗选过程，则最终得到的煤精矿灰分偏高，固定碳回收率偏低。

本发明所述的浮选流程并结合所述的浮选药剂组合及投料量，可使最终收集的精矿的灰分降至10％以下、固定碳回收率为95％以上。

浮选结束后，将获得的浮选煤精矿进行步骤(3)的压滤脱水处理，控制滤饼中的含水率；压滤脱水过程采用现有通用的压滤机完成。

作为优选，步骤(3)中，压滤过程的压强(即压滤机压强)为0.4～5.0MPa。为了得到水煤浆适合的含水率，该压强优选为0.6～1.6MPa。

向步骤(3)压滤获得的滤饼中加入一定比例的分散剂，经初步搅拌分散均匀后，再强力搅拌一段时间，形成具有一定流动性的浆体；通过控制分散剂用量，使浆体粘度不大于1200mPa·s。

作为优选，步骤(4)中：所述的分散剂为萘磺酸盐聚合物(NSF)、腐植酸钠、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、木质素磺酸钙、聚羧酸分散剂、磺化木质素、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯醚及复配分散剂中的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的分散剂用量为100～10000.0g/t。即每吨煤泥干重投加100～10000.0g的所述分散剂。进一步优选，以煤泥干重为基准，所述的分散剂用量为500～3000g/t。

作为优选，步骤(4)中还选择性添加消泡剂：所述的消泡剂为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷及聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的消泡剂用量低于或等于500g/t。进一步优选，以煤泥干重为基准，所述的消泡剂用量为20～200g/t。

将步骤(4)得到的具有良好流动性的浆体进行步骤(5)，继续投加稳定剂和pH调整剂进行搅拌匀化处理，搅拌后即可得到低灰低硫的高品级水煤浆产品。

步骤(5)中：所述的稳定剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素及聚乙烯醇中的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的稳定剂用量低于或等于5000g/t。作为优选，以煤泥干重为基准，所述的稳定剂用量为100～1000g/t。

步骤(5)中：所述的pH调整剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的pH调整剂用量低于或等于2000g/t。作为优选，以煤泥干重为基准，所述的pH调整剂用量为200～2000g/t。

步骤(4)和步骤(5)中：搅拌速度为200～2000rpm，搅拌总时间为10～240min。作为优选，搅拌速度为800～1200rpm，搅拌总时间为20～120min。

本发明可实现煤泥的高效回收与利用，不仅能脱除煤泥中绝大部分灰分和硫分，提高水煤浆产品质量，还可降低水煤浆燃烧温度与灰分带走的热量。通过本方法可将灰分含量为25％～68％的煤泥或煤泥浆的灰分量下降至10％以下，且固定碳回收率高(大于95％)。

附图说明

图1为本发明利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法流程示意图；

图2为实施例1的“一粗-二扫-五精”深度浮选流程示意图；

图3为实施例2的“一粗-一扫-四精”深度浮选流程示意图；

图4为实施例6的“一粗-三扫-五精”深度浮选流程示意图；

图5为实施例7的“一粗-三扫-四精”深度浮选流程的示意图。

具体实施方式

以下实施例按上述操作方法实施：

以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

以下实施例按图1所述的流程利用煤泥制备低灰低硫水煤浆。

以下各实施例的各物料投加重量单位为g/t，表示为以煤泥干重为基准，每吨煤泥干重投加相应重量(g)的各组分。

实施例1

煤泥取自贵州省盘县某洗煤厂(灰分含量39.6％、含水9.5％、含硫0.95％)。

步骤(1)：煤泥浆化处理

煤泥加水浆化后经分级、球磨处理，得到固含量为50％的矿浆，矿浆中-0.074mm颗粒占矿浆固体部分总质量的85％；

步骤(2)：浮选

加水调节步骤(1)制得的矿浆，调节后的矿浆(入选矿浆)的固含量为31％，然后加入浮选药剂按图2所示进行“一粗-二扫-五精”深度浮选流程的多级浮选。

浮选过程中，粗选后粗选精矿进行5级串联的精选，粗选尾矿进行2级串联的扫选；

精选中，下一级的精选尾矿循环套用至上一级精选工序中；扫选中，下一级的扫选精矿循环套用至上一级扫选工序中；

第一级精选的精选尾矿和第一级扫选精矿并入粗选工序循环套用；

最后一级精选得到浮选煤精矿；最后一级扫选得到浮选尾矿。

所述的浮选药剂为石灰(浮选调整剂)、木质素磺酸钙(抑制剂)、复合选煤油(煤油；选煤捕收剂)；其中，以煤泥干重为基准，石灰的投加量为1500g/t(以煤泥干重为基准，即每吨干煤泥投加1500g石灰，下同)，且在球磨过程中一次性添加完毕；木质素磺酸钙的投加量为3000g/t，其中，粗选过程添加2000g/t，后续的精选过程每次添加200g/t；复合选煤油的投加量为370g/t，其中，粗选过程添加300g/t，第一级扫选添加50g/t，第二级扫选添加20g/t。

浮选结束后；可以得到灰分6.21％、硫分0.51％的浮选精煤产品和灰分84.97％的尾矿，精煤产率为57.61％，尾矿产率为42.39％。

步骤(3)：浮选煤精矿浓缩

步骤(2)制得的浮选煤精矿进行压滤处理，控制过滤压力为0.8MPa，压滤获得的滤饼含水量为32％；

步骤(4)：搅拌分散

在煤精滤饼中加入萘磺酸盐聚合物2100g/t(煤泥干重为基准)及乳化硅油180g/t，采用双轴搅拌器预搅拌20min，然后在搅拌速度为1000rpm的条件下强烈搅拌30min，形成具有一定流动性的浆体(粘度为780mPa·s)。

步骤(5)：搅拌匀化

向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂羧甲基纤维素(CMC)400g/t，继续搅拌匀化30min，即制得最终水煤浆产品。

经测试，该水煤浆产品浓度为67.8％，水煤浆基灰分为4.21％、硫分为0.35％，流动性良好，水煤浆粘度为780mPa·s，静置72小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水9.5％的煤泥可以得到0.77吨浓度为67.8％的水煤浆产品。

实施例2

煤泥浆样取自贵州省盘县某洗煤厂浓密池底流，含水65.4％，灰分含量为41.25％(干基)，含硫1.25％(干基)。

步骤(1)：原煤泥浆经分级-磨矿后，控制磨矿细度为-0.074mm占78％以上；磨矿后的矿浆的固含量为28.8％；

步骤(2)：用水调节步骤(1)的矿浆，使获得的入选矿浆中固含量为25％，随后按图3所示“一粗-一扫-四精”深度浮选流程，浮选过程中，粗选后粗选精矿进行5级串联的精选，粗选尾矿进行2级串联的扫选；

所述的浮选药剂为碳酸钠(浮选调整剂)、六偏磷酸钠、CMC(抑制剂)、0#柴油(选煤捕收剂)、MIBC(起泡剂)；其中，以煤泥干重为基准，碳酸钠的投加量为2000g/t(以煤泥干重为基准，即每吨干煤泥投加2000g碳酸钠，下同)，且在球磨过程中一次性添加完毕；六偏磷酸钠的投加量为450g/t，其中，粗选过程添加200g/t，后续的精选过程依次添加100g/t、50g/t、50g/t、50g/t；CMC的投加量为160g/t，其中，粗选过程添加100g/t，后续的精选过程依次添加40g/t、20g/t、0g/t、0g/t；0#柴油的投加量为900g/t，其中，粗选过程添加800g/t，扫选添加100g/t。

浮选结束后，可以获得灰分8.15％、硫分0.69％的浮选精煤产品和灰分80.03％的尾矿，精煤产率为53.95％，尾矿产率为46.05％。

步骤(3)：将浮选精煤采用压滤机脱水，控制过滤压力为0.6MPa，得到的精煤滤饼含水34.2％。

步骤(4)：在煤精滤饼中加入分散剂聚羧酸(市售聚羧酸类减水剂)1200g/t，采用双轴搅拌器预搅拌40min，然后在搅拌速度为800rpm的条件下强烈搅拌120min，形成具有一定流动性的浆体(粘度为420mPa·s)。

步骤(5)：向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂聚乙烯醇600g/t，继续搅拌匀化20min，即制得最终水煤浆产品。

经测试，该水煤浆产品浓度为65.7％，水煤浆基灰分为5.35％、硫分为0.45％，流动性良好，水煤浆粘度为420mPa·s，静置72小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水65.4％的煤泥浆可以得到0.28吨浓度为65.7％的水煤浆产品。

实施例3

和实施例2相比，区别在于：步骤(4)中，在煤精滤饼中加入分散剂聚羧酸(市售聚羧酸类减水剂)300g/t，采用双轴搅拌器预搅拌60min，然后在搅拌速度为800rpm的条件下强烈搅拌180min，形成具有一定流动性的浆体(粘度为1120mPa·s)。

步骤(5)中，向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂聚乙烯醇100g/t，继续搅拌匀化30min，即制得最终水煤浆产品。经测试，该水煤浆产品浓度为65.7％，水煤浆基灰分为5.35％、硫分为0.45％，流动性良好，水煤浆粘度为1120mPa·s，静置72小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水65.4％的煤泥浆可以得到0.28吨浓度为65.7％的水煤浆产品。

实施例4

和实施例2相比，区别在于：步骤(4)中，在煤精滤饼中加入分散剂聚羧酸(市售聚羧酸类减水剂)3000g/t，采用双轴搅拌器预搅拌50min，然后在搅拌速度为1200rpm的条件下强烈搅拌40min，形成具有一定流动性的浆体(粘度为170mPa·s)。

步骤(5)中，向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂聚乙烯醇20g/t，继续搅拌匀化10min，即制得最终水煤浆产品。经测试，该水煤浆产品浓度为65.6％，水煤浆基灰分为5.34％、硫分为0.45％，流动性良好，水煤浆粘度为170mPa·s，静置72小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水65.4％的煤泥浆可以得到0.28吨浓度为65.7％的水煤浆产品。

实施例5

和实施例2相比，区别在于：步骤(4)中，将浮选精煤采用压滤机脱水，控制过滤压力为0.5MPa，得到的精煤滤饼含水36.1％。在煤精滤饼中加入分散剂聚苯乙烯磺酸钠(PSS)500g/t，采用双轴搅拌器预搅拌60min，然后在搅拌速度为600rpm的条件下强烈搅拌240min，形成具有一定流动性的浆体(粘度为880mPa·s)。

步骤(5)中，向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂羟乙基纤维素100g/t、pH调整剂碳酸钠2000g/t，继续搅拌匀化40min，即制得最终水煤浆产品。经测试，该水煤浆产品浓度为63.7％，水煤浆基灰分为5.19％、硫分为0.44％，流动性良好，水煤浆粘度为880mPa·s，静置72小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水65.4％的煤泥浆可以得到0.29吨浓度为63.7％的水煤浆产品。

实施例6

煤泥样取自云南省富源县某洗煤厂堆场，灰分含量为53.32％(干基)，含水31.5％，含硫0.56％(干基)。

步骤(1)：煤泥加水浆化后经分级、球磨处理，得到固含量为45％的矿浆，矿浆中-0.074mm颗粒占矿浆固体部分重量的占91％；

步骤(2)：浮选

加水调节步骤(1)制得的矿浆，调节后的矿浆(入选矿浆)的固含量为28％，然后加入浮选药剂进行按图4所示“一粗-三扫-五精”深度浮选流程多级浮选。浮选过程中，粗选后的粗选精矿进行5级串联的精选，粗选尾矿进行3级串联的扫选；

所述的浮选药剂为碳酸钠(浮选调整剂)、柠檬酸钠、淀粉(抑制剂)、煤油(选煤捕收剂)、仲辛醇(起泡剂)；其中，以煤泥干重为基准，碳酸钠的投加量为1500g/t(以煤泥干重为基准，即每吨干煤泥投加1500g碳酸钠，下同)，且在球磨过程中一次性添加完毕；柠檬酸钠的投加量为1060g/t，其中，粗选过程添加400g/t，后续的精选过程依次添加200g/t、200g/t、100g/t、100g/t、600g/t；淀粉的投加量为320g/t，其中，粗选过程添加100g/t，后续的精选过程依次添加60g/t、60g/t、40g/t、40g/t、20g/t；煤油的投加量为1600g/t，其中，粗选过程添加1000g/t，第一级扫选添加300g/t，第二级扫选添加200g/t，第三级扫选添加100g/t；仲辛醇的投加量为530g/t，其中，粗选过程添加300g/t，第一级扫选添加100g/t，第二级扫选添加80g/t，第三级扫选添加50g/t。

浮选结束后，可以获得到灰分7.32％、硫分0.19％的浮选精煤产品和灰分86.97％的尾矿，精煤产率为42.25％，尾矿产率为57.75％。

步骤(3)：浮选煤精矿浓缩

步骤(2)制得的浮选煤精矿进行压滤处理，控制过滤压力为0.7MPa，压滤获得的滤饼含水量为28％；

步骤(4)：搅拌分散

在煤精滤饼中加入少量水、木质素磺酸钙3600g/t、三聚磷酸钠1000g/t及聚二甲基硅氧烷60g/t，采用双轴搅拌器预搅拌30min，然后在搅拌速度为1200rpm的条件下强烈搅拌20min，形成具有一定流动性的浆体。

步骤(5)：向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂聚丙烯酰胺90g/t、pH调整剂氢氧化钠200g/t，继续搅拌匀化50min，即制得最终水煤浆产品。经测试，该水煤浆产品浓度为66.4％，水煤浆基灰分为4.86％、硫分为0.13％，流动性良好，水煤浆粘度为1080mPa·s，静置100小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水31.5％的煤泥可以得到0.44吨浓度为66.4％的水煤浆产品。

实施例7

煤泥样取自山西省朔州某洗煤厂堆场，灰分含量为38.24％(干基)，含水34.7％，含硫0.42％(干基)。

步骤(1)：煤泥加水浆化后经分级、球磨处理，得到固含量为40％的矿浆，矿浆中-0.074mm颗粒占矿浆固体部分重量的79％；

步骤(2)：浮选

加水调节步骤(1)制得的矿浆，调节后的矿浆(入选矿浆)的固含量为35％，然后加入浮选药剂按图5所示“一粗-三扫-四精”深度浮选流程进行多级浮选。浮选过程中，粗选后的粗选精矿进行4级串联的精选，粗选尾矿进行3级串联的扫选；

所述的浮选药剂为氢氧化钠(浮选调整剂)、水玻璃、六偏磷酸钠(抑制剂)、煤油(选煤捕收剂)、仲辛醇(起泡剂)；其中，以煤泥干重为基准，氢氧化钠的投加量为500g/t(以煤泥干重为基准，即每吨干煤泥投加500g氢氧化钠，下同)，且在球磨过程中一次性添加完毕；水玻璃的投加量为2200g/t，其中，粗选过程添加1000g/t，后续的精选过程依次添加400g/t、400g/t、200g/t、200g/t；六偏磷酸钠的投加量为380g/t，其中，粗选过程添加200g/t，后续的精选过程依次添加60g/t、60g/t、30g/t、30g/t；煤油的投加量为1960g/t，其中，粗选过程添加1200g/t，第一级扫选添加360g/t，第二级扫选添加240g/t，第三级扫选添加160g/t；仲辛醇的投加量为560g/t，其中，粗选过程添加310g/t，第一级扫选添加110g/t，第二级扫选添加80g/t，第三级扫选添加60g/t；

浮选结束后，可以获得到灰分5.27％、硫分0.22％的浮选精煤产品和灰分85.24％的尾矿，精煤产率为58.77％，尾矿产率为41.23％。

步骤(3)：浮选煤精矿浓缩

步骤(2)制得的浮选煤精矿进行压滤处理，控制过滤压力为0.8MPa，压滤获得的滤饼含水量为31.4％；

步骤(4)：搅拌分散

在煤精滤饼中加入消泡剂聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚35g/t、分散剂聚氧乙烯醚650g/t与萘磺酸甲醛缩合物450g/t，采用双轴搅拌器预搅拌20min，然后在搅拌速度为1500rpm的条件下强烈搅拌30min，形成具有一定流动性的浆体。

步骤(5)：向步骤(4)获得的浆体中加入稳定剂聚丙烯酸钠20g/t、pH调整剂碳酸钠350g/t，继续搅拌匀化20min，即制得最终水煤浆产品。经测试，该水煤浆产品浓度为68.4％，水煤浆基灰分为3.60％、硫分为0.15％，流动性良好，水煤浆粘度为980mPa·s，静置72小时无硬沉淀产生。经测算，1吨含水34.7％的煤泥可以得到0.56吨浓度为68.4％的水煤浆产品。

Claims (9)

1.一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：煤泥浆化处理

煤泥加水浆化后经分级、球磨处理，得到固含量为40％～60％的矿浆，矿浆中-0.074mm颗粒占固体部分总质量的70％以上；

步骤(2)：浮选

调节步骤(1)制得的矿浆的固含量为15％～45％，然后加入浮选药剂进行浮选，收集浮选煤精矿；

步骤(3)：浮选煤精矿浓缩

步骤(2)制得的浮选煤精矿进行压滤处理，压滤获得的滤饼含水量控制在28％～38％之间；

步骤(4)：搅拌分散

将步骤(3)的滤饼和分散剂搅拌、分散成浆体；控制浆体的粘度小于或等于1200mPa·s；

步骤(5)：搅拌匀化

向步骤(4)的浆体中投加稳定剂和pH调整剂，继续搅拌匀化得到低灰低硫水煤浆；

步骤(2)中，所述的浮选药剂包含浮选调整剂、抑制剂、选煤捕收剂和起泡剂；

所述的浮选调整剂为CaO、氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠中的至少一种；

所述的抑制剂为腐植酸钠、柠檬酸钠、淀粉、水玻璃、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素、木质素磺酸钙中的至少一种；

所述的选煤捕收剂为柴油、煤油、复合选煤油中的至少一种；

所述的起泡剂为2#油、仲辛醇、甲基异丁基甲醇、邻苯二甲酸酯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：所述的浮选药剂中，以煤泥干重为基准，浮选调整剂的投加量为500～10000g/t；

所述的抑制剂的投加量为200～6000g/t；

所述的选煤捕收剂投加量为100～1000g/t；

所述的起泡剂的投加量为0～1000g/t。

3.根据权利要求2所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：步骤(2)中，浮选过程包括粗选、精选和扫选；浮选过程中，粗选次数为1～2次，扫选次数为1～3次，精选次数为2～6次。

4.根据权利要求3所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：所述的浮选药剂的各组分分别添加，其中，在球磨过程中投加100％的所述投加量的浮选调整剂；在粗选过程投加30-80％的所述投加量的抑制剂、选煤捕收剂和起泡剂；剩余抑制剂在精选过程中依次添加，剩余选煤捕收剂和起泡剂在扫选过程中投加。

5.根据权利要求1所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：步骤(4)中：所述的分散剂为萘磺酸盐聚合物、腐植酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、木质素磺酸钙、聚羧酸分散剂、磺化木质素、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯醚及复配分散剂中的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的分散剂用量为100～10000.0g/t。

6.根据权利要求1所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：步骤(4)中还选择性添加消泡剂：所述的消泡剂为乳化硅油、聚二甲基硅氧烷及聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的消泡剂用量低于或等于500g/t。

7.根据权利要求1所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：步骤(5)中：所述的稳定剂为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠、羟乙基纤维素及聚乙烯醇中的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的稳定剂用量低于或等于5000g/t。

8.根据权利要求1所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：步骤(5)中：所述的pH调整剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的至少一种；以煤泥干重为基准，所述的pH调整剂用量低于或等于2000g/t。

9.根据权利要求1所述的利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法，其特征在于：步骤(4)和步骤(5)中：搅拌速度为200～2000rpm，搅拌总时间为10～240min。