CN108217874A - 一种煤气化细渣的脱泥方法 - Google Patents

Abstract

一种煤气化细渣的脱泥方法，涉及一种煤气化灰水的处理方法。主要解决现有技术中煤气化细渣细泥组分含量高，不能直接作为燃料使用，或不利于分选的问题。该工艺的特征为黑水沉降槽底部来的浊液，或者配制的煤气化细渣浆料，先在搅拌槽中添加絮凝剂降解剂或煤气化细渣浆料分散剂；然后再用旋流器脱泥或分级。本发明工艺简单，能有效地将煤气化细渣浆料中的细泥或细粒组分脱除，有利于煤气化细渣的后续使用或分选。

Description

一种煤气化细渣的脱泥方法

技术领域

一种煤气化灰水的处理方法，尤其是涉及一种煤气化细渣的脱泥方法。

背景技术

在煤制甲醇及化肥工业中，在煤气化炉中，产生大量的飞灰。目前常采用湿法除渣工艺，通过水激冷使煤气化飞灰进入黑水。黑水经过两次或三次闪蒸浓缩后，进入沉降槽。在沉降槽中加入混凝剂和絮凝剂，使悬浮颗粒物经絮凝下沉，而清水则上浮。沉降槽上层清水溢流而出，进入灰水系统；下层浊液浓度一般在5～20％，进入过滤装置。过滤得到的滤饼，就是煤气化细渣。

这种处理方法，存在的主要问题是煤气化细渣的含碳量大，粒度细，难于综合利用。

申请号为CN201310694348.0和CN201320834646.0的中国专利，提出将沉降槽浊液浆料排料管与尾煤泥浮选入料桶连接，利用尾煤泥浮选机对煤气化沉降槽浊液直接进行浮选。

申请号为CN201410512874的中国专利，提出在黑水沉降槽中将黑水沉降浓缩后，由第一输送泵送入浮选装置；使浮选装置上部选出的富碳组分进入制浆磨煤机；使浮选装置底部物料通过第二阀门进入过滤设备，滤液由第二输送泵打入滤液收集槽。

采用浮选的方法，直接处理沉降槽浊液，效果并不理想。存在浮选药剂消耗较高，浮选选择性低，经济效益低等问题。这是由于浮选操作有其适宜的浮选粒度范围。选煤时，一般精煤颗粒的浮选粒度下限为40μ，也就是小于40μ的煤粒很难通过浮选收集。精煤的细小颗粒会导致低碰撞概率和黏着概率。而细泥颗粒，会导致机械夹带、互凝和矿泥罩盖。德士古气化炉的煤气化细渣平均粒度大约在30-70μ。在沉降槽浊液中，含有大量的微细颗粒，不适合浮选。因此煤气化细渣浊液的脱泥和分级，就成为需要迫切解决的问题。

采用旋流器，可以把颗粒物料按照粒度分级。旋流器脱泥已广泛应用于煤泥脱泥，可将煤泥中的细泥组分脱除。煤泥脱泥用旋流器直径一般为250mm。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与不足，本发明的目的在于提供一种煤气化细渣的脱泥方法，以利于煤气化细渣的直接利用或后续分选。该方法能有效脱除煤气化细渣中的细泥组分，提高煤气化细渣剩余组分的含碳量。经过脱泥的煤气化细渣剩余粗粒组分，其含碳量可达70％以上，可以直接作为燃料使用，或者作为活性炭使用，也可以继续分选，进一步提高其含碳量。

在煤气化过程中，细粒煤更容易完全氧化。因此煤气化细渣中，含碳量在各粒级中并不均布。煤气化细渣中的含碳量，随着粒度的增大而增大。对某公司煤气化细渣的检测表明，粒度40μ以下的组分，含碳量为24％；而粒度40μ以上的组分，含碳量为70％。

现有浮选工艺是沉降槽黑水浊液，直接进入过滤机过滤，或进入浮选机进行浮选。而本发明提供的方法是将从沉降槽底部来的黑水浊液，先进行分散或者解絮凝操作，以使煤气化细渣因絮凝作用聚集在一起的残炭和灰分分离，然后再使用旋流器脱泥。

由于从沉降槽底部来的浊液，浓度适合旋流器脱泥，因此不需要调整浓度。在旋流器分离过程中，存在强烈的剪切作用。这种剪切作用，对絮凝在一起的絮团有一定的粉碎作用。因此煤气化黑水沉降槽浊液，也可不经过分散，直接使用旋流器进行脱泥。

脱除细泥的煤气化黑水浊液粗粒组分，含碳量高，其粒度适合浮选。而脱出的细泥可以另行处理。

本发明也可用于煤气化细渣配制的浆料的脱泥。

本发明用于脱泥的旋流器筒体内径不大于200mm，根据处理量和后续分选的粒度要求，可以使用不同直径的旋流器进行串并联操作。并联可以提高处理量，而串联可以降低细泥或细粒组分的粒度或含碳量。

本发明所采用的技术方案如下：一种煤气化细渣的脱泥方法，它包含以下步骤：

1.降解或分散

煤气化灰水系统中，黑水沉降槽的底部浊液，或者配制的煤气化细渣浆料(浓度在5-25％)，在搅拌槽中，加入分散剂或絮凝剂降解剂，使得絮凝在一起的残炭和灰分分散；

絮凝剂降解剂一般为七水硫酸亚铁、过二硫酸钾、高铁酸钾、双氧水、高锰酸钾或者芬顿试剂中的一种或几种。降解剂使用时，用量一般小于5kg/t，pH值在2-11之间。

可以使用的无机分散剂，有多聚磷酸钠、水溶胶、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、水玻璃、氟硅酸钠、聚硅酸钠、烤胶等；也可用有机分散剂，如淀粉、糊精、羧甲基纤维素、丹宁和木质素磺酸钠等。分散剂的用量一般小于5kg/t，pH值在2-11之间。

在旋流器分离过程中，存在强烈的剪切作用。这种剪切作用，对絮凝在一起的絮团有一定的粉碎作用，因此在搅拌槽中也可不加入分散剂或降解剂。但是，加入分散剂或降解剂，效果更好。

搅拌槽有两个作用。一个是分散煤气化细渣浆料；另一个是起缓冲罐的作用，使后续脱泥工序可以稳定供料。对于配制的煤气化细渣浆料，还有混合作用。

2旋流脱泥

经过预处理的煤气化细渣浆料，用泵送至旋流器或旋流器组进行脱泥。

脱泥采用的旋流器内径在50至200mm，锥角在5至20°，溢流口直径在10至100mm，沉沙口直径在3至45mm，旋流器给料压力在0.01至0.4MPa。

如果煤气化细渣浆料处理量大，可以采用旋流器并联，提高处理量。根据需要脱除的细泥的粒度，可以串联使用旋流器。例如可以先采用内径为150mm的旋流器脱泥，然后把该旋流器的溢流，送入内径为75mm的旋流器再次进行脱泥。

3分别处理

脱除了细泥的高含碳量细渣可以直接进行过滤脱水，也可进一步分选。而脱出的细泥则另行处理。

具体实施方式

本发明提供的一种煤气化细渣的脱泥方法，具体操作步骤如下：

1)降解或分散

煤制甲醇过程中，从德士古气化炉激冷煤气得到的黑水，经过闪蒸浓缩，在沉降槽中进行絮凝沉降，沉降槽上层溢流进入灰水系统。沉降槽底部的浊液，浓度约为10％，进入搅拌槽中。

在搅拌槽中，加入六偏磷酸钠，使其在矿浆中的浓度为0.1％，调整pH值为9，搅拌混均，药剂和浆料的作用时间为3分钟。

2)旋流脱泥

然后把煤气化细渣浊液用泵送至旋流器进行脱泥。所用旋流器内径为ф100，锥角为15°，溢流口直径为30mm，沉沙口直径为15mm，旋流器进料压力为0.20MPa。细泥溢流而出，粗粒从沉沙口排出。

3)过滤脱水

粗粒煤气化细渣进入压滤机过滤，得到滤饼，滤液进入灰水系统。而溢流出的细泥浆料则另外处理。

Claims (5)

1.一种煤气化细渣的脱泥方法，其特征在于：煤气化黑水沉降槽的底部浊液，或者配制的煤气化细渣料浆(浓度5-25％)，先在一个或多个搅拌槽中进行搅拌操作，停留时间大于2分钟；然后用泵送至旋流器或旋流器组进行脱泥，旋流器底流口得到粗粒组分，而溢流口则得到细泥或细粒组分；然后对细泥或细粒组分和粗粒组分分别进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种煤气化细渣的脱泥方法，其特征在于：所用旋流器内径在50至200mm，锥角在5至20°，溢流口直径在10至100mm，沉沙口直径在3至45mm，旋流器给料压力在0.01至0.4MPa。

3.根据权利要求1和2所述的一种煤气化细渣的脱泥方法，其特征在于：沉降槽底部浊液或配制的煤气化细渣浆料在搅拌槽中搅拌时，加入多聚磷酸钠、水溶胶、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、水玻璃、氟硅酸钠、聚硅酸钠、氯化钠、三氯化铁、烤胶、淀粉、糊精、羧甲基纤维素、丹宁、木质素磺酸钠、过二硫酸钾、七水硫酸亚铁、次氯酸钠、高铁酸钾、芬顿试剂、双氧水中的一种或几种，加入的量不大于5kg/t，调整pH值在2-11之间。

4.根据权利要求1，2，和3所述的一种煤气化细渣的脱泥方法，其特征在于从旋流器底流口出来的煤气化细渣粗粒组分，可以进行过滤脱水，也可继续进行分选操作，而自溢流口出来的细泥或细粒组分另行处理，过滤机滤液进入灰水系统。

5.根据权利要求1，2，3和4所述的一种煤气化细渣的脱泥方法，其特征在于自旋流器底流口出来的煤气化细渣粗粒组分，进入浮选装置或选矿机，继续进行分选。