CN1062921A

CN1062921A - 原煤脱灰制造精煤的方法

Info

Publication number: CN1062921A
Application number: CN 91107104
Authority: CN
Inventors: 陈书鑫; 夏素兰; 曹丽淑; 杨雪峰; 王煤
Original assignee: Chengdu University of Science and Technology
Current assignee: Chengdu University of Science and Technology; Chengdu University
Priority date: 1991-01-02
Filing date: 1991-01-02
Publication date: 1992-07-22

Abstract

一种原煤脱灰制造精煤的方法，其特点是：(1)应用双液相方法在常温常压下脱除煤中灰分，以制造含灰量小于4～6％的精煤，并具有较高的脱灰率(大于 70～90％)和高的可燃值回收率(大于70～80％)； (2)作为分离介质的工业煤油中加入了一定量的添加剂；(3)脱灰后的精煤可使锅炉喷嘴与设备的磨蚀减少，延长设备的寿命并有利于环境保护。本方法操作容易，对技术和设备无特殊要求，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

本发明属于一种原煤脱灰制造精煤的领域。用双液相方法，在常温常压下脱除原煤中灰分，使精煤含灰量小于4-6%。

在世界石油资源日益减少的情况下，人们对于用煤来制备新型燃料，扩大它的使用范围给予了越来越多的关注。水煤浆就是近年发展起来的一种新型代油燃料。由于它具有流动性，可用泵输送，污染小，已受到世界各国的重视，投入了较多的人力、物力进行研究并已进入工业使用阶段。但是，现在的水煤浆中的含灰量较高，影响煤浆质量和使用。灰分的存在，不仅降低煤浆热值和锅炉效率，也大大加剧燃烧喷咀的磨损，有些灰分还会形成熔融炉渣，沉积在燃烧设备上，防碍传热，磨蚀甚至损坏燃烧设备。因此，脱除煤中的灰分，对提高煤浆质量，扩大用途是极其重要的，也是当前世界各国着手大力研究的课题。1983年，美国Brookhaven国家实验室以及匹兹堡大学应用双液相技术从粉煤中制造低灰煤，已获专利U.S4613.429，此法可从含灰23.5%的原煤制得含灰8.49%的产品，精煤产率为67%。但是此项技术不足之处，一是含灰量高，二是需在6MPa压力下操作，难于工业化。1985年Dow Chemical Co、也使用双液相技术作过研究，并在加拿大申请专利Canpat·1，091，622。该法使用氯乙烯和二氯甲烷作溶剂处理含水煤浆，此介质不仅有毒而且比重大于1。净化煤存在于重相中，矿物质存在于轻相中，导致分离困难，工艺过程和设备复杂。

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种原煤脱灰制作精煤，制得的精煤含灰量小于4-6%，可燃质产率大于70%的方法。其特点是采用含有添加剂的工业煤油作为介质的两液相方法。主要用于制备以煤代油的能源燃料。

图1为原煤脱灰制造精煤方法的流程方框图。

（1）料斗、（2）粉碎机、（3）（8）成浆槽、（4）（9）混合槽，（5）（10）分离器，（6）（7）过滤分离器，（11）水槽、（12）油槽，（20）中间产品管路，（21）回收油管路，（22）回收水管路，（23）油相管路，（24）分离介质管路。

本发明提供的原煤脱灰制造精煤的方法，其工艺过程为：

1.原煤粉碎和制取水煤浆：

原煤粉碎是将原煤粗碎至1-3mm，经料斗〔1〕进入粉碎机〔2〕，磨细至200目以上。

水煤浆配制是将200目以上的粉煤与水槽（11）引出的水在成浆槽〔3〕中混合。粉煤浓度为10-30%。搅拌时间为10-40分钟。然后将煤浆泵送至混合槽〔4〕。

2.分离介质的制备：

在工业煤油中加入5～20%的添加剂（可用辛醇、异辛醇和庚酸），使之混合均匀，并贮存于油槽〔12〕中。

3.两液相混合与分层：

将油槽中的分离介质以一定的流量经管路〔24〕进入混合槽底部，鼓泡通过煤浆层。在水相中，由转速为300～1200转/分的搅拌，使粉煤和油粒强烈地分散与混合，从而造成粉煤与油的充分接触，然后进入分离器〔5〕中沉降分层（30～60分钟），形成油相层和水相层。水的煤粒进入油相，亲水的矿物质进入水相。

4.产品的制取和回收油的循环使用：

油相液体经管路〔23〕进入分离过滤器〔6〕，过滤后的固体即为精煤产品;液体为回收油，经管路〔21〕泵送回油槽后循环利用。

5.中间产品的循环利用：

分离器两液相介面处有一层煤油絮凝层，其中的煤粒含灰量高于油相，低于原煤，是中间产品，再引入成浆槽〔8〕配制成与槽〔3〕相同规格的水煤浆进入混合槽，按以上步骤进行再次脱灰，经过二次或三次脱灰，可得到含灰量小于4-6%，可燃质回收率为70～80%以上的适用作水煤浆的净化煤产品。

本过程的某些典型数据如表一：

表一、本过程的某些典型数据

煤样	原煤灰分Af%	精煤灰分Ap%	脱灰率E%	一次脱灰煤产率y%	粒径mm	可燃质一级回收率yl%
							内蒙乌达	8.30	2.13	74.30	45	0.048	48.0
内蒙乌达	8.15	2.24	74.23	56	0.048	59.6
							内蒙乌达	10.11	2.78	74.57	42	0.075	45.4
四川威远	9.79	4.72	54.35	64	0.048	68
							四川江	32.25	3.74	91.84	42	0.048	59.7

本发明具有如下优点：

1.本发明可在常温常压下操作，无腐蚀，操作方便，技术上、设备上无特殊要求，易于推广应用。

2.可以用作低灰煤浆原料，和制备超低灰精煤原料，用它制备的水煤浆燃料，可以用泵输送，减少环境污染，并使锅炉喷咀与设备的磨蚀减少，延长设备寿命。

3.本发明具有较大的经济效益和社会效益。含灰23%的原煤制成灰分5%的精煤，初步结算，每吨精煤可创利税15元以上，折合每吨原煤增值在30%以上。下表所示的数据，还可以看出使用低灰煤的效益：

煤种	A	B
			煤中灰分	2.5%	10.5%
单位燃料的蒸汽产量	7.2%	6.22
			碳转化率	92.20%	31.50%
锅炉效率	75.60%	67.30%

可见低灰煤A的蒸汽出力比高灰煤B大15.8%，也就是说其发电能力可以增大15%以上。

实施例一：

1.将灰含量22-25%的原煤30公斤，经粉碎研磨至95%通过200目细度，加入170公斤水在成浆槽中搅拌40分钟，使煤粉全部润湿、泵入混合槽。

2.在180公升工业煤油中加入20公升辛醇，混合搅拌均匀制成分离介质，经管路24，以每分钟20公升流率加入混合槽底部鼓泡通过混合槽。在混合槽中以1000转/分的转速搅拌10分钟后进入分离器沉降分层，30分钟后将油相层过滤收集滤饼，将回收油泵入油槽。

3.分离器中，在水相底部的尾煤卸除后，再加水100公斤，对中间煤进行搅拌洗涤10分钟，再次沉降分层取出油相过滤，并收集滤饼，洗涤操作重复二次。

以上几次收集的滤饼即为含灰量4-6%的产品。

4.分离器中的中间煤送入第二成浆槽制浆后泵入混合槽，用回收油按以上步骤进行二级脱灰并收集产品。

经过二级（或三级）处理后得到含灰4-6%的产品20-21kg。

实施例二：

1.经洗选后含灰量为10-12%的煤30公斤研磨至95%通过270目的细度，按实施例一相同的方法制浆。

2.以异辛醇按10%浓度（体积），混合煤油为分离剂。

3.以实施例一的相同步骤和操作条件脱灰。

4.得含灰量为3-4%的产品23-24公斤。

实施例三：

1.经洗选后含灰为9-10%的煤30公斤，研磨至95%的粒度小于48μm，按实施例二相同的步骤除灰。

2.得含灰量为2-4%产品23-24公斤。

Claims

1、一种原煤脱灰制造精煤的方法，其特征在于：

(1)原煤粉碎和制取水煤浆

原煤粉碎是将原煤粗碎至1-3mm，经料斗[1]进入粉碎机[2]，磨细至200目以上。

水煤浆配制是将200目以上的粉煤与水槽[11]引出的水在成浆槽[3]中混合，粉煤浓度为10～30%，搅拌时间为10～40分钟，然后将煤浆泵送至混合槽[4]。

(2)分离介质的制备

在工业煤油中加入5～20%的添加剂，使之混合均匀，并贮存于油槽[12]中。

(3)两液相混合与分层

将油槽中的分离介质以一定的流量经管路[24]进入混合槽底部，鼓泡通过煤浆层，在水相中，由转速为300～1200转/分的搅拌，使粉煤和油粒强烈地分散与混合，从而造成粉煤与油的充分接触，然后进入分离器[5]中沉降分层(30～60分钟)，形成油相层和水相层，憎水的煤粒进入油相，亲水的矿物质进入水相。

(4)产品的制取和回收油的循环利用

油相液体经管路[23]进入分离过滤器[6]，过滤后的固体即为精煤产品，液体为回收油，经管路[21]泵送回油槽后循环利用。

(5)中间产品的循环使用

分离器两液相介面处有一层煤油絮凝层，其中的煤粒含灰量高于油相，低于原煤，是中间产品，再引入成浆槽重新制取水煤浆，循环利用。

2、按照权利要求1所述原煤脱灰制造精煤的方法，其特征在于工业煤油中的添加剂为辛醇、异辛醇和庚酸。

3、按照权利要求1或2所述原煤脱灰制造精煤的用途，其特征在于该精煤可用于以煤代油的能源燃料的制备。