CN107987905A - 一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，包括以下步骤：1)、测定不同煤的可磨指数，将煤分为可磨性较好的煤和可磨性较差的煤；2)、将可磨性较好的煤、水和煤浆添加剂以湿法细磨制成细粒度水煤浆，其中，细粒度水煤浆的平均粒径＜45μm，水煤浆浓度＞50％；将可磨性较差的煤以干法粗磨制备粗煤粉，粗煤粉的粒度范围：D10＞45μm，D90＜350μm，平均粒径：180‑350μm；3)、将细粒度水煤浆和粗煤粉按干基比例20:80‑70:30配比进行混合得到混合物，向混合物中加入水和煤浆添加剂进行湿法粗磨，充分混合、熟化，制得水煤浆浓度大于67％的配煤水煤浆。本发明的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，工艺简单，可以显著提高水煤浆的浓度，解决难成浆煤制浆难题，同时可实现对灰熔点的有效调节，更好满足不同用途水煤浆的要求，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法。
背景技术
无论燃料用或气化用水煤浆，浓度均是至关重要的指标，关系到水煤浆的应用效果。如何提高水煤浆浓度是行业的共性和关键技术。
中国专利申请CN201610925779.7提出了一种高浓度水煤浆及高效分级制备高浓度水煤浆的方法，该方法能提高煤浆中煤粒子的堆积效率，优化煤浆粒度级配，与传统单棒/球磨机水煤浆制备工艺相比，浓度能提高4-6％，但是该工艺受煤种制约严重，不能解决多煤种的制浆问题，且不具备灰熔点调节的效果。中国专利申请CN201610480018.5提出了一种新型的制备高浓度水煤浆方法，所述水煤浆的制备方法将捏混、整形、筛分剪切与超细磨和整形细磨相结合，使得制得的水煤浆粒度级配合理，有效地填充了煤粉间的空隙，提高了成浆浓度，该方法能够有效拓宽水煤浆的粒度分布，提高水煤浆浓度，但是无法同时解决由于多煤种联合制浆时，磨矿性能的差异导致的水煤浆粒径无法控制问题，也无法调整水煤浆灰熔点。如何更好地利用不同煤种可磨性的差异获得更好的粒度分布从而提高水煤浆的浓度和稳定性，同时调整水煤浆的灰熔点使水煤浆更好满足用户要求，是整个行业亟待解决的问题。
因此，针对上述问题提出一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，包括以下步骤：
1)、测定不同煤的可磨指数，将煤分为可磨性较好的煤和可磨性较差的煤；
2)、将可磨性较好的煤、水和煤浆添加剂以湿法细磨制成细粒度水煤浆，其中，细粒度水煤浆的平均粒径＜45μm，水煤浆浓度＞50％；将可磨性较差的煤以干法粗磨制备粗煤粉，粗煤粉的粒度范围：D10＞45μm，D90＜350μm，平均粒径：180-350μm；
3)、将细粒度水煤浆和粗煤粉按干基比例20:80-70:30配比进行混合得到混合物，向混合物中加入水和煤浆添加剂进行湿法粗磨，充分混合、熟化，制得水煤浆浓度大于67％的配煤水煤浆。
更进一步的，所述可磨性较好的煤的可磨指数≥60，所述可磨性较差的煤的可磨指数＜60。
更进一步的，步骤2)中所述煤浆添加剂为萘系水煤浆添加剂、脂肪族水煤浆添加剂、木质素水煤浆添加剂或聚丙烯酸型水煤浆添加剂。
更进一步的，所述可磨性较好的煤包括俄罗斯动力煤、中煤平一动力煤、兖矿兴隆庄二号精煤、兖矿济宁二号精煤和澳洲精煤。
更进一步的，所述可磨性较差的煤包括神华大柳塔低灰动力煤、内蒙红柳林精煤、新疆准东动力煤、陕煤神木动力煤和中煤平八动力煤。
更进一步的，步骤3)中配煤水煤浆的粘度为830-1000mPa·S。利用水煤浆的粘度监控混合物中加入水的量。
更进一步的，步骤3)中细粒度水煤浆、粗煤粉和煤浆添加剂的干基质量比为(2.46-6):(1.42-5.97):(0.005-0.01)。制备得到的配煤水煤浆浓度较高，性能更优良。
更进一步的，步骤2)中湿法细磨为连续式球磨、间歇式球磨或振动磨。
更进一步的，步骤2)中干法粗磨为雷蒙磨、棒磨或球磨。
更进一步的，步骤3)中湿法粗磨为棒磨机棒磨。
有益效果：本发明的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，工艺简单，可以显著提高水煤浆的浓度，解决难成浆煤制浆难题，同时可实现对灰熔点的有效调节，更好满足不同用途水煤浆的要求，具有良好的应用前景。
附图说明
图1本发明的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
(1)测定俄罗斯动力煤和神华大柳塔低灰动力煤的灰分、灰熔点和可磨指数，并测定不同比例配煤的灰熔点。俄罗斯煤的灰分为8.33％，灰熔点为1330℃，哈氏可磨指数为67；神华煤的灰分为5.12％，灰熔点为1140℃，哈氏可磨指数为58。二者按5：5和4：6干基比例配煤的灰熔点分别为1213℃和1190℃。
(2)将7.0kg破碎好的俄罗斯煤，加入3.96kg水，40g25％的萘系分散剂进入间歇式球磨机进行制浆，制成浓度为63.6％的细浆，其平均粒径为34μm。
(3)将20kg初碎好的神华煤，使用雷蒙磨磨制粗粉，其粒度为D10＝55μm、D90＝330μm，平均粒径为270μm。
(4)取6.0kg俄罗斯煤细浆、3.82kg神华煤粗粉、1.05kg水、40g25％的萘系分散剂送入棒磨机制得干基比例为5：5的配煤水煤浆，测定水煤浆性能。按细浆：粗粉＝4：6的干基比例重复上述实验，制得干基比例为4：6的配煤水煤浆。同时按常规方法制备水煤浆，分析水煤浆性能，结果见表1，由表可见使用本方法显著提高了水煤浆的浓度、稳定性，并有效调整了水煤浆灰熔点。
表1用本方法和传统方法制备的俄罗斯煤和神华煤配煤和单煤种水煤浆性能
实施例2：
(1)测定中煤平一动力煤和内蒙红柳林精煤的灰分、灰熔点和可磨指数，并测定不同比例配煤的灰熔点。平一煤的灰分为10.11％，灰熔点为1450℃，哈氏可磨指数为70；内蒙煤灰分为6.32％，灰熔点为1175℃，哈氏可磨指数为54。二者按3：7和4：6干基比例配煤灰熔点分别为1320℃和1350℃。
(2)将8.0kg破碎好的平一煤，加入4.4kg水，100g25％的脂肪族分散剂进入间歇式球磨机进行制浆，制成浓度为64.0％的细浆，其平均粒径为38μm。
(3)将10kg初碎好的内蒙煤，使用球磨磨制粗粉，其粒度为D10＝46μm、D90＝185μm，平均粒径为169μm。
(4)取4.0kg平一煤细浆、5.97kg内蒙煤粗粉、2.44kg水、40g25％的脂肪族分散剂送入棒磨机制得干基比例为3：7的配煤水煤浆，测定水煤浆性能。按细浆：粗粉＝4：6的干基比例重复上述实验，制得干基比例为4：6的配煤水煤浆。同时按常规方法制备水煤浆，分析水煤浆性能，结果见表2，由表可见使用本方法显著提高了水煤浆的浓度，改善了稳定性，并有效调整了水煤浆灰熔点。
表2用本方法和传统方法制备的平一煤和内蒙煤配煤和单煤种水煤浆性能
实施例3
(1)测定兖矿兴隆庄二号精煤和新疆准东动力煤的灰分、灰熔点和可磨指数，并测定不同比例配煤的灰熔点。兖矿煤的灰分为9.27％，灰熔点为1420℃，哈氏可磨指数为66；准东煤灰分为8.32％，灰熔点为1130℃，哈氏可磨指数为50。二者按7：3、6：4和5：5干基比例配煤灰熔点分别为1360℃、1330℃和1300℃。
(2)将8.0kg破碎好的兖矿煤，加入4.0kg水，100g25％的聚丙烯酸型分散剂进入间歇式振动磨机进行制浆，制成浓度为66.1％的细浆，其平均粒径为36.5μm。
(3)将10kg初碎好的准东煤，使用球磨磨制粗粉，其粒度为D10＝45.5μm、D90＝187μm，平均粒径为162μm。
(4)取5.0kg兖矿煤细浆、1.42kg准东煤粗粉、0.27kg水、40g25％的聚丙烯酸型分散剂送入棒磨机制得干基比例为7：3的配煤水煤浆，测定水煤浆性能。按细浆：粗粉＝6：4和5：5的干基比例重复上述实验，制得干基比例为6：4和5：5的配煤水煤浆。同时按常规方法制备水煤浆，分析水煤浆性能，结果见表3，由表可见使用本方法显著提高了水煤浆的浓度，改善了稳定性，并有效调整了水煤浆灰熔点。
表3用本方法和传统方法制备的兖矿煤和准东煤配煤和单煤种水煤浆性能
实施例4：
(1)测定兖矿济宁二号精煤和陕煤神木动力煤的灰分、灰熔点和可磨指数，并测定不同比例配煤的灰熔点。兖矿煤的灰分为8.82％，灰熔点为1380℃，哈氏可磨指数为66；神木煤灰分为7.17％，灰熔点为1139℃，哈氏可磨指数为53。二者按1：3、4：6和5：5干基比例配煤灰熔点分别为1210℃、1240℃和1265℃。
(2)将5kg破碎好的兖矿煤，加入2.66kg水，30g25％的脂肪族分散剂进入振动磨机进行制浆，制成浓度为65％的水煤浆，其平均粒径为38μm。
(3)将10kg初碎好的神木煤，使用棒磨磨制粗粉，其粒度为D10＝65μm、D90＝245μm，平均粒径为203μm。
(4)取2.46kg兖矿煤细浆、4.8kg神木煤粗粉、2.23kg水、20g25％的脂肪族分散剂送入棒磨机制得干基比例为1：3的配煤水煤浆，测定水煤浆性能。按细浆：粗粉＝4：6和5：5的干基比例重复上述实验，制得干基比例为4：6和5：5的配煤水煤浆。同时按常规方法制备水煤浆，分析水煤浆性能，结果见表4，由表可见使用本方法显著提高了水煤浆的浓度、稳定性，并有效调整了水煤浆灰熔点。
表4用本方法和传统方法制备的兖矿煤和神木煤配煤和单煤种水煤浆性能
实施例5：
(1)测定澳洲精煤和中煤平八动力煤的灰分、灰熔点和可磨指数，并测定不同比例配煤的灰熔点。澳洲煤的灰分为6.39％，灰熔点为1241℃，哈氏可磨指数为60；平八煤灰分为16.91％，灰熔点为1460℃，哈氏可磨指数为58。二者按6：4干基比例配煤灰熔点为1390℃。
(2)将5kg破碎好的澳洲煤，加入2.64kg水，50g25％的脂肪族分散剂进入振动磨机进行制浆，制成浓度为64.9％的水煤浆，其平均粒径为33.8μm。
(3)将10kg初碎好的平八煤，使用棒磨磨制粗粉，其粒度为D10＝48μm、D90＝236μm，平均粒径为181μm。
(4)取5.0kg澳洲煤细浆、2.16kg平八煤粗粉、0.33kg水、20g25％的脂肪族分散剂送入棒磨机制得干基比例为6：4的配煤水煤浆，测定水煤浆性能。同时按常规方法制备水煤浆，分析水煤浆性能，结果见表5，由表可见使用本方法显著提高了水煤浆的浓度、稳定性，并有效调整了水煤浆灰熔点。
表5用本方法和传统方法制备的澳洲煤和平八煤配煤和单煤种水煤浆性能
Claims (10)
1.一种干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、测定不同煤的可磨指数，将煤分为可磨性较好的煤和可磨性较差的煤；
2)、将可磨性较好的煤、水和煤浆添加剂以湿法细磨制成细粒度水煤浆，其中，细粒度水煤浆的平均粒径＜45μm，水煤浆浓度＞50％；将可磨性较差的煤以干法粗磨制备粗煤粉，粗煤粉的粒度范围：D10＞45μm，D90＜350μm，平均粒径：180-350μm；
3)、将细粒度水煤浆和粗煤粉按干基比例20:80-70:30配比进行混合得到混合物，向混合物中加入水和煤浆添加剂进行湿法粗磨，充分混合、熟化，制得水煤浆浓度大于67％的配煤水煤浆。
2.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：所述可磨性较好的煤的可磨指数≥60，所述可磨性较差的煤的可磨指数＜60。
3.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：步骤2)和步骤3)中所述煤浆添加剂为萘系水煤浆添加剂、脂肪族水煤浆添加剂、木质素水煤浆添加剂或聚丙烯酸型水煤浆添加剂。
4.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：所述可磨性较好的煤包括俄罗斯动力煤、中煤平一动力煤、兖矿兴隆庄二号精煤、兖矿济宁二号精煤和澳洲精煤。
5.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：所述可磨性较差的煤包括神华大柳塔低灰动力煤、内蒙红柳林精煤、新疆准东动力煤、陕煤神木动力煤和中煤平八动力煤。
6.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：步骤3)中配煤水煤浆的粘度为830-1000mPa·S。
7.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：步骤3)中细粒度水煤浆、粗煤粉和煤浆添加剂的干基质量比为(2.46-6):(1.42-5.97):(0.005-0.01)。
8.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：步骤2)中湿法细磨为连续式球磨、间歇式球磨或振动磨。
9.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：步骤2)中干法粗磨为雷蒙磨、棒磨或球磨。
10.根据权利要求1所述的干湿联合磨矿制备高浓度配煤水煤浆的方法，其特征在于：步骤3)中湿法粗磨为棒磨机棒磨。
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