CN108948374B - 一种褐煤利用方法 - Google Patents

Abstract

一种褐煤利用方法，本发明涉及一种褐煤利用领域，具体涉及一种以褐煤为原料提取腐植酸方法领域。本发明原料在褐煤处理系统经强酸逆向处理出去原料中的杂质，进入碱池处理系统碱提腐植酸，向碱提的腐植酸溶液中加入聚铝，进行絮凝，腐植酸与铝离子共同组成絮凝物与碱液分离，絮凝物进入酸池处理系统，碱液返回碱池系统循环使用。

Description

一种褐煤利用方法

技术领域

本发明涉及一种褐煤利用方法领域，具体涉及一种以褐煤为原料提取腐植酸的方法领域。

背景技术

褐煤是煤化程度最低的矿产煤，不易储存和远运，燃烧时对空气污染严重。然而褐煤中却含有大量的腐植酸和富里酸；部分褐煤中腐植酸含量占其有机质的80%。近年来，腐植酸因其独特的理化性质，被广泛的应用于多个行业，因此以褐煤为原料，提取腐植酸已经成为相关领域研究的热点。

目前研究中从褐煤中提取的腐植酸方法主要是“碱提酸析”，在碱性条件下提取褐煤中的腐植酸，然后调整至强酸性，腐植酸析出。这种方法存在的突出问题主要集中在以下两个方面：

第一、“碱提酸析”酸碱用量大，环境污染严重。

褐煤提取时的碱液的pH值通常大于10，而析出过程则需要较强的酸性条件，由强碱环境转入强酸环境，要消耗大量酸，而且这些酸碱通常很难循环使用。

第二、褐煤成分差异大，相应的提取工艺难以满足腐植酸实际提取要求。

由于褐煤的煤化度的差异，其腐植酸的含量也存在非常大的差别；即使是同一区域不同煤层的褐煤，成分存在较大的差异。因此对于褐煤提取腐植酸在工艺和设备方面都应当具有相应的“兼容性”，以适应原料的差异。这对于天然产物的提取是非常重要的。

例如在碱液提取过程中，腐植酸含量低会造成碱液剩余，剩余碱液不但浪费，而且需要大量酸去中和；腐植酸含量高会造成腐植提取不充分。现有工艺采用的是提取过程中对于pH进行监测，控制pH不低于10，实际上是为提高提取效果，保持碱液过剩。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提出如下发明构思

构思1：减少酸碱使用量

1、碱提后无需将整个溶液调至酸性，向提取的腐植酸溶液中加入聚铝，进行絮凝，腐植酸与铝元素共同组成絮凝物与碱液分离，碱液返回系统可以循环使用。

2、碱液循环使用的前提条件是碱液应当洁净。本发明一是褐煤经过预处理，即为酸液对褐煤的处理，从原料层面保证碱液中尽可能少的引入杂质；二是聚铝絮凝，本身就是对于碱液的净化过程。

3、酸液多次使用：如图1-C所示，絮凝物在酸性条件下，絮凝的状态被破坏，铝以离子形式进入溶液中，腐植酸以沉淀形式析出。本部分酸液中的部分酸液作为褐煤前处理液和氢氧化铝提纯酸液。

4、与现有技术相比；本发明引入聚铝作为絮凝剂，但聚铝是本发明中的副产品，无需额外引入，而且可以铝元素的循环利用。

构思2：固液逆向传质

在褐煤提取铝离子的过程中，酸液由左向右行进；褐煤由右向左行进；二者逆向行进。逆向传质的有益效果：

（1）符合提取工艺要求。提取所用的酸随着提取的进行，酸的强度酸会逐渐减弱，固液逆向传质过程酸的强度会沿着行进方向逐渐减弱；褐煤中离子的提取难度会沿着行进方向逐渐增强。在现有实际提取过程中：起始时，待提取物质易于提取，随着提取的进行，后期酸的浓度低，但待提取物质难以提取。因此固液逆向传质是解决该问题的有效方法。

（2）提高生产工艺的“兼容性”，实现连续生产,易于控制。由于褐煤成分的差异，提取过程中难以针对不同含量的原料配置相应适合数量的酸液，这个问题在连续生产中尤为突出。

（3）逆向传质突出的优点表现在“总量持平，局部过量”：首先，反应物总量与现有工艺用量持平：上述提取过程中最终达到反应完全的标志是褐煤的出口处溶液的pH为1，即褐煤经过强酸的处理，可以通过添加酸液保持褐煤经过强酸的处理；与之相应的酸液的标志是酸液的出口处溶液pH为4，这可以通过调整褐煤的添加量来实现。其次，反应物局部过量：褐煤的反应过程中，最后反应过程中是明显过量，保证了反应的充分进行。

以上发明构思通过以下具体的技术方案实现的。一种褐煤利用的方法包括褐煤处理系统、碱池处理系统、酸池处理系统和分离池处理系统四部分组成。

第一部分：褐煤处理系统：

设备：

如图2所示，褐煤处理装置（1）由7个第一处理室（1-1）依次连接组成，第一处理室（1-1）左端安装有第一格栅（1-2）；第一处理室（1-1）中设有4-8个第一搅拌桨（1-6）；处理室右侧上方第一进液管（1-10），第一进液管（1-10）通过第一进液阀（1-8）与第一汇总管（1-12）相连接；第一格栅（1-2）下方第一排液口（1-7），第一排液口（1-7）与第一排液管（1-3）相连接，第一排液管（1-3）通过第一出液阀（1-4）与第一汇总管（1-12）相连接，第一排液管（1-3）通过第二出液阀（1-5）与第二汇总管（1-11）相连接；第一汇总管（1-12）上的间隔阀（1-9）位于相邻2个第一处理室（1-1）之间；如图6所示，最左侧第一处理室（1-1）的第一格栅（1-2）通过第一物料传送带（1-14）与第一离心机（1-13）相连；第一搅拌桨（1-6）上均匀分布4个搅拌叶片（1-61），搅拌叶片（1-61）外侧连接2个尾片（1-62），搅拌叶片（1-61）与尾片（1-62）间的夹角为120度，两个尾片（1-62）间的夹角为120度。

工艺：

褐煤由1号处理室到7号处理室方向行进，且间隔一个处理室加入物料；初始酸液A1由7号处理室向1号处理室方向行进，且间隔一个处理室加入物料；褐煤通过n-1号处理室第一格栅（1-2）进入n号处理室，酸液由第一进液管（1-10）进入n号处理室，在第一搅拌桨（1-6）搅拌作用下进行提取，提取后在启动第一格栅（1-2）同时酸液由第一排液口（1-3）排出再由第一进液管（1-10）进入n号处理室，形成酸液内循环，当褐煤通过n号处理室第一格栅（1-2）进入n+1号处理室后，n号处理室中酸液通过第一排液口（1-3）进入第一汇总管（1-12）进入n-1号处理室，当褐煤通过7号处理室后进入第一离心机（1-13），离心分离后固体A进入第一碱池（2-1）中；当酸液pH值大于4时，通过第二汇总管（1-11）中，标记为W，W进入分离池处理系统（4）中。

技术说明1-1：提取过程中逆向传质，如发明构思2所述，在此不再赘述。

技术说明1-2：本步骤研究所采用的酸液为酸池中的酸液，酸池的主要作用是脱去絮凝物中铝离子，其成分是含有铝离子pH=1-2的酸液，应用该部分溶液进行提取可以充分提取富里酸，同时褐煤中存在着一定数量的易于提取的铝盐，应用盐酸可以实现对于铝离子的提取，提取出来的铝离子作为制备聚氯的原料。

技术说明1-3：在提取过程中第一搅拌桨（1-6）的作用是保证褐煤与酸液的充分接触和实现固体物料水平方向的定向移动。尾片（1-62）在底部时，会将位于下方的固体“铲”起，夹在两个第一搅拌桨（1-6）间的固体，在随同两个第一搅拌桨下落的过程中下方的第一搅拌桨（1-6）的尾片（1-62）会改变固体下落的方向，使其向前方下落，进入下一个搅拌桨的搅拌范围，在于流动溶液的配合下实现水平方向的移动。

技术说明1-4：固液逆向传质，解决了铝的提取分离过程中的技术难题。当pH值为3-5时，铝离子以沉淀形式从溶液中析出，这个pH值范围大，难以选择合适的pH值对于褐煤和提取液进行分离。

采用传统工艺，选择提取液处于较低pH值时进行褐煤和提取液进行分离，例如pH=3时将提取酸液与褐煤分离，提取酸液调整到pH值大于5可以使溶液中的铝得到充分回收，但是pH大于3的酸液未参与对褐煤进行提取，并且需要调节pH，额外消耗了碱液。

如果pH值较高时，如pH=4-5时将提取液与褐煤进行分离，调整到pH值大于5尽管消耗的碱量较少，酸液利用较为充分，但pH=3-4时已经产生了氢氧化铝沉淀，沉淀的氢氧化铝与褐煤混合在一起，在碱池提取过程中难以溶解，最终会随同滤渣排出，无法回收利用。

本项发明所采用的酸料反向的方式，解决了上述问题，选择pH=4时将溶液分离出来，酸液利用较为充分，同时在pH=3-4沉淀出的氢氧化铝随着褐煤移动，所接触的酸液的酸性逐渐增强铝原子重新溶解到提取液中，随着酸液移动再次进行上述沉淀过程，实现了铝的充分分离。

第二部分 碱池处理系统

设备：

如图3所示，碱池系统（2）分为第一碱池（2-1）和第二碱池（2-11）；第一碱池（2-1）和第二碱池（2-11）间设有第一管道（2-10）、并联可切换的第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）；第二碱池（2-11）的第二排液口（2-13）与第二管道（2-15）一端连接，第二管道（2-15）另一端与第一卧螺离心机（2-16）连接，第一卧螺离心机（2-16）通过第三管道（2-17）与第一碱池（2-1）相连；

第一碱池（2-1）的一端为最高点（2-4），最高点（2-4）到最低点（2-5）由20-100级相同的阶梯（2-6）连接，每一个阶梯（2-6）内都有3-5个相同的曝气孔（2-7），曝气孔（2-7）外侧为单向阀门（2-8）；第二格栅（2-2）最下端位于最低点（2-5）所在的平面，最低点（2-5）处侧壁上有第二排液口（2-9），第二排液口（2-9）与第一管道（2-10）之间连有第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）；第三格栅（2-3）底端位于最高点（2-4）所在平面上；第三格栅（2-3）上方为第二进液管（2-18）；最高点所在平面（2-4）相邻的第一个阶梯（2-6）上方为进料点（2-19）；第一碱池（2-1）中进料点（2-19）一侧中部设有第六pH值在线调节装置（2-30）；

第二碱池（2-11）一端有第二排液口（2-13），靠近第二排液口（2-13）处有分区板（2-12），第二碱池（2-11）上方为第一管道（2-10）管口和聚铝进料管（2-25）管口；第二碱池（2-11）装有4-8个第二搅拌桨（2-14），第二排液口（2-13）连接第二管道（2-15），第二管道（2-15）上安装有第一泵（2-20）为絮凝混合物前进提供动力，第二管道（2-15）另一端与第一卧螺离心机（2-16）的进料口相连；第一卧螺离心机（2-16）出液口通过第三管道（2-17）与第二进液管（2-18）相连；第一卧螺离心机（2-16）分离出的固体物料进入酸池系统（3）的1号第二处理室（3-1）中；

第二碱池（2-11）内设有4-8个第一在线pH值调节装置 （2-24），调节第二碱池（2-11）内pH值在10.0 -11.0 之间，第三管道（2-17）内设有第二pH值在线调节装置（2-23），调节pH值在11.0-11.5 之间；

第一碱池（2-1）采用斜坡型设计，斜坡与水平面夹角为5-30度。

工艺：

离心分离后固体A通过进料点（2-19）进入第一碱池（2-1）中，碱液在曝气和重力的共同作用下，向第二格栅（2-2）移动，并通过第二格栅（2-2）实现固液分离，固体为提取后的褐煤废渣B，液体为含有腐殖酸的第二提取液C，第二提取液C进入第一缓冲罐（2-21），当提取液C体积为第一缓冲罐（2-21）的80%时，第二提取液C进入第二缓冲罐（2-22），第一缓冲罐（2-21）取样进行絮凝检测，第一缓冲罐（2-21）中提取液C放入第二碱池（2-11）中；第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）交替承载第二提取液C，取样检测后放入第二碱池（2-11）中，提取液放入第二碱池（2-11）过程中按照每克腐植酸加入0.05-0.5克聚铝的比例加入浓度为1-10g/L的聚铝溶液，腐植酸由第一管道（2-10）管口进入第二碱池（2-11）到以絮凝物形式由第二排液口（2-13）排出所用的时间为10 -300分钟，絮凝后经过第一卧螺离心机（2-16）固液分离，固体为絮凝物D，液体为碱液E；碱液E通过第三管道（2-17）和第二进液管（2-18）返回第一碱池（2-1），循环使用，第一碱池（2-1）中进料点（2-19）一侧中部设有第六在线pH值调节装置（2-30），调节pH值在10.5 -11.0 之间；第三管道（2-17）内设有第二在线pH值调节装置（2-23），调节pH值在11.0-11.5 之间。

技术说明2-1：在本步骤的工业生产中，面对的最大的问题是在连续生产过程中物料配比无法控制，造成聚铝过剩或絮凝不完全。本步骤发明构思依旧是：以循环调整反应配比，提高工业生产工艺的可兼容性。

如果溶液中腐殖酸钠过量，剩余的腐殖酸会循环回作为提取液参与下一次絮凝；如果聚铝过量，剩余铝进入脱铝装置（3），进一步回用，作为制备聚铝的原料。本步骤中最关键的技术控制点是保证过剩的铝离子不在碱池（2-11）中溶解（pH值高于12），返回第一碱池（2-1）析出，随褐煤废渣B排出。因此pH值控制区域和数值是重要的控制点。采用斜坡流动型设计作用：1）实现连续提取；2）可以实现多点多区域的pH值控制；3）类管路型设计。

技术说明2-2：通过前期实验表明碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液对于腐殖酸的提取效果高于单纯的碳酸钠与氢氧化钠。因此，本项研究通入二氧化碳的好处如下：1）、提高腐殖酸的提取效率。2）、通过气流推动和碱池的坡度实现对腐殖酸的充分溶解。3）、碳酸钠可以有效控制提取过程中钙镁离子的溶出。

技术说明2-3：目前腐殖酸碱提酸析提取最主要的问题是碱酸转换消耗大量的酸液，同时在母液中存在大量的氯离子，难以进行有效处理。在本发明通过大量实验证明在碱性溶液（pH值为11）时，加入适量的聚铝，可以通过絮凝方式实现腐殖酸从碱液中絮凝出来，与碱液分离，不必调整溶液为酸性，减少了大量酸液的消耗。

技术说明2-4：本项提取过程采用在线pH值调节方式进行提取，可以有效避免强碱对于腐殖酸生物活性的破坏。在整个提取过程中，pH值小于11.5，既可以降低硅的溶出，又可以避免加入絮凝过程中铝的流失。在絮凝过程中，如果铝离子过量，pH值高于12会生成可溶性偏铝酸盐，溶解后返回第一碱池（2-1）中，pH值下降又生成氢氧化铝，经过离心分离后随同固体滤渣被除去，造成不必要的损失。

第三部分 酸池系统

设备：

如图4所示，酸池系统（3）由4个第二处理室（3-1）依次连接组成，依次编号为1-4号，第二处理室（3-1）右端安装有第四格栅（3-2），第四格栅（3-2）下端与第三传送带（3-11）相连；第二处理室（3-1）中设有2-4个第三搅拌桨（3-3）；4号第二处理室（3-1）内的第四格栅（3-2）出料口通过第二物料传送带（3-4）与第二卧螺离心机（3-5）的进料口相连；2-4号第二处理室（3-1）都设有液位控制装置（3-6）；当n号第二处理室（3-1）中液位下降时，液位控制装置（3-6）将按比例选取浓酸和n-1第二处理室（3-1）中的溶液补充到n号第二处理室（3-1）中，保持n号第二处理室（3-1）中溶液的体积和pH值；1号第二处理室（3-1）中液位下降时，液位控制装置（3-6）将按比例选取洗液罐（3-7）中的溶液和水补充到1号第二处理室（3-1）中，保持1号第二处理室（3-1）中溶液的体积和pH值；

第二卧螺离心机（3-5）出液口出来的液体循环回到4号第二处理室（3-1），固体交替进入第一清洗干燥罐（3-8）或第二清洗干燥罐（3-9）中，第一清洗干燥罐（3-8）或第二清洗干燥罐（3-9）洗液出口与洗液罐（3-7）通过管路相连； 4号第二处理室（3-1）底部设有取酸口（3-10）。

工艺：

絮凝物进入酸池系统（3）中，1-4号第二处理室（3-1）中酸液的pH值分别为6、4、2、1，絮凝物通过溶液流动和第四格栅（3-2）运动，依次由1号第二处理室（3-1）向4号第二处理室（3-1）运动，通过第二卧螺离心机（3-5）离心分离，并用清水清洗至中性，再经醇洗后，在80℃干燥2-6小时；

4号第二处理室（3-1）中酸液过滤后，作为褐煤处理系统中初始酸液A1；3号第二处理室（3-1）中酸液过滤后和浓盐酸混合后进入4号第二处理室（3-1）中，保持4号第二处理室（3-1）pH值和体积的稳定；n号第二处理室（3-1）中酸液过滤后和浓盐酸混合后进入n+1号第二处理室（3-1）中；洗液罐（3-7）中的洗液和浓盐酸混合后进入1号第二处理室（3-1）中。

技术说明3-1：絮凝物直接加入强酸中尽管可以达到去除铝离子的作用，但是快速的酸碱变化，会影响腐殖酸的活性，采用简单的梯度洗脱的方式会导致洗脱液难以充分利用，而且也会出现絮凝体被破坏，部分腐殖酸溶解随着洗脱液被带走的现象。因此本步骤采用梯度增强酸度的方法，液固同向传递可以使得溶解的腐植酸最终得到回收。

技术说明3-2：由于腐植酸絮凝过程对于水体具有净化作用，因此絮凝物解离过程中会有杂质释放到酸液中，酸液可以多次使用，但需要不断更新，更新的酸液作为提取液。

第四部分：分离池处理系统

设备：

如图5所示，分离池处理系统（4）由聚铝合成罐、两个底部设有滤板的分离罐（4-1）和一个第三处理室（4-3）组成；分离罐（4-1）和第三处理室（4-3）通过快速混合槽（4-2）连接；

分离罐（4-1）顶部的第一进料口（4-11）与第二汇总管（1-11）相连接；分离罐（4-1）顶部的第二进料口（4-12）与取酸管（3-10）通过管线连接，分离罐（4-1）内设有第三pH调控装置（4-13）；

快速混合槽（4-2）内设有第四在线pH调控装置（4-21）、搅拌装置（4-22）和超声混合装置（4-23）；

第三处理室（4-3）中的第五格栅（4-31）沿对角线将第三处理室分成两个部分，第三处理室（4-3）内设有第五pH调控装置（4-32）。

工艺：

pH值大于4的酸液W进入分离罐（4-1）中，调整溶液的pH=7，过滤分离，液体Y为富里酸溶液；向分离罐（4-1）加入4号第二处理室（3-1）中的酸液，至溶液pH≤3，将溶液放入快速混合槽（4-2）中，溶液在第四在线pH调控装置（4-21）、搅拌装置（4-22）和超声混合装置（4-23）的作用下，快速调整pH=7后，进入第三处理室（4-3），通过第五格栅（4-31）将固体氢氧化铝分离，溶液通过循环系统多次循环过滤后与溶液Y合并作为生产富里酸的原料；

按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 10:1-5:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中，110℃搅拌3-5小时，加入少量铝粉至溶液不再剧烈反应，90℃调节PH至4.5，静置沉淀后再过滤，得到聚合氯化铝溶液，调节浓度，加入第二碱池（2-11）中絮凝腐植酸。

技术说明4-1 氢氧化铝沉淀过程中会吸附相应的富里3酸等物质，需要纯化才能保证聚铝的产品质量。

将溶液放入快速混合槽（4-2）后，通过快速搅拌、超声等操作确保生成的氢氧化铝尽快被分离，避免吸附架桥、网捕卷扫等现象发生，避免絮凝现象的产生。

有益效果：

1、碱提后无需将整个溶液调至酸性，提取的腐植酸溶液中加入聚铝，进行絮凝，腐植酸与铝元素共同组成絮凝物与碱液分离，碱液可以循环使用。

2、聚铝絮凝即可以实现腐植酸和碱液的分离，又是对于碱液的净化过程。

3、聚铝在本项研究中的副产品，而且可以铝元素的循环利用。

4、提高生产工艺的“兼容性”，实现连续生产,易于控制。

说明书附图：

附图1：工艺流程图A；铝元素循环图B；酸碱走向图C。

附图2：褐煤处理系统侧视剖面局部图A；褐煤处理系统俯视图B；褐煤处理系统底视图C，第一搅拌桨（1-6）放大图D。

附图3：碱池处理系统示意图A；第一碱池（2-1）俯视图B；第二碱池（2-11）俯视图C；第一碱池（2-1）沿着辅助线AA剖面图D；第一碱池（2-1）沿着辅助线AA剖面局部放大图E。

附图4：酸池系统侧视剖面局部图A；第二物料传送带（3-4）与第二卧螺离心机（3-5）部分示意图B；清洗干燥罐部分局部示意图C。

附图5：进入碱池前褐煤处理设备图。

附图6：褐煤处理系统局部图。

图中：1：褐煤处理装置；1-1：第一处理室；1-2：第一格栅；1-3：第一排液管；1-4：第一出液阀；1-5：第二出液阀；1-6：第一搅拌桨；1-7：第一排液口；1-8：第一进液阀；1-9：间隔阀；1-10：第一进液管；1-11：第二汇总管；1-12：第一汇总管；1-13：第一离心机；1-14：第一物料传送带；1-61：搅拌叶片；1-62：尾片；

2：碱池处理系统；2-1：第一碱池；2-2：第二格栅；2-3：第三格栅；2-4：最高点；2-5：最低点；2-6：阶梯；2-7：曝气孔；2-8：单向阀门；2-9：第二排液口；2-10：第一管道；2-11：第二碱池；2-12：分区板；2-13：第二排液口；2-14第二搅拌桨；2-15：第二管道；2-16：第一卧螺离心机；2-17：第三管道；2-18：第二进液管；2-19：进料点；2-20：第一泵；2-21：第一缓冲罐；2-22：第二缓冲罐；2-23：第二在线pH值调节装置；2-24：第一在线pH值调节装置；2-25：聚铝进料管；2-30：第六在线pH值调节装置；

3：酸池系统；3-1：第二处理室；3-2：第四格栅；3-3：第三搅拌桨；3-4：第二物料传送带；3-5：第二卧螺离心机；3-6：液位控制装置；3-7：洗液罐； 3-8：第一清洗干燥罐；3-9：第二清洗干燥罐；3-10：取酸口；3-11：第三传送带；

4：分离池处理系统：4-1：分离罐；4-2：快速混合槽；4-3：第三处理室；4-11：第一进料口；4-12：第二进料口；4-13：第三在线pH调控装置；4-21：第四在线pH调控装置；4-22：搅拌装置；4-23：超声混合装置；4-31：第五格栅；4-32：第五在线pH调控装置。

具体实施方式：

实施例1

一种褐煤利用方法，包括以下步骤：

步骤1：褐煤由1号处理室到7号处理室方向行进，且间隔一个处理室加入物料；初始酸液A1由7号处理室向1号处理室方向行进，且加入物料间隔一个处理室；褐煤通过n-1号处理室第一格栅（1-2）进入n号处理室，酸液由第一进液管（1-10）进入n号处理室，在第一搅拌桨（1-6）搅拌作用下进行提取，提取后在启动第一格栅（1-2）同时酸液由第一排液口（1-3）排出再由第一进液管（1-10）进入n号处理室，形成酸液内循环，当褐煤通过n号处理室第一格栅（1-2）进入n+1号处理室后，n号处理室中酸液通过第一排液口（1-3）进入第一汇总管（1-12）进入n-1号处理室，当褐煤通过7号处理室后进入第一离心机（1-13），离心分离后固体A进入第一碱池（2-1）中；当酸液pH值大于4时，通过第二汇总管（1-11）中，标记为物料W，物料W进入分离池处理系统（4）中。

步骤2：离心分离后固体A通过进料点（2-19）进入第一碱池（2-1）中，碱液在曝气和重力的共同作用下，向第二格栅（2-2）移动，并通过第二格栅（2-2）实现固液分离，固体为提取后的褐煤废渣B，液体为含有腐殖酸的第二提取液C，第二提取液C进入第一缓冲罐（2-21），当提取液C体积为第一缓冲罐（2-21）的80%时，第二提取液C进入第二缓冲罐（2-22），第一缓冲罐（2-21）取样进行絮凝检测，第一缓冲罐（2-21）中提取液C放入第二碱池（2-11）中，同时加入聚铝溶液，加入聚铝溶液的摩尔数为根据检测结果计算所需加入聚铝摩尔数的80%；第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）交替承载第二提取液C，取样检测后放入第二碱池（2-11）中，同时按照每克腐植酸加入0.05-0.5克聚铝的比例加入浓度为1-10g/L的聚铝溶液，腐植酸由第一管道（2-10）管口进入第二碱池（2-11）到以絮凝物形式由第二排液口（2-13）排出所用的时间为10 -300分钟，絮凝后经过第一卧螺离心机（2-16）固液分离，固体为絮凝物D，液体为碱液E；碱液E通过第三管道（2-17）和第二进液管（2-18）返回第一碱池（2-1），循环使用，第一碱池（2-1）中进料点（2-19）一侧中部设有第六在线pH值调节装置（2-30），调节pH值在10.5 -11.0 之间；第三管道（2-17）内设有第二在线pH值调节装置（2-23），调节pH值在11.0-11.5 之间；

步骤3：絮凝物进入酸池系统（3）中，1-4号第二处理室（3-1）中酸液的pH值分别为6、4、2、絮凝物通过溶液流动和第四格栅（3-2）运动，依次由1号第二处理室（3-1）向4号第二处理室（3-1）运动，通过第二卧螺离心机（3-5）离心分离，并清水清洗至中性，醇洗，80℃干燥2-6小时；4号第二处理室（3-1）中酸液过滤后，作为褐煤处理系统中初始酸液A1；3号第二处理室（3-1）中酸液过滤后和浓盐酸混合后进入4号第二处理室（3-1）中，保持4号第二处理室（3-1）pH值和体积的稳定；n号第二处理室（3-1）中酸液过滤后和浓盐酸混合后进入n+1号第二处理室（3-1）中；洗液罐（3-7）中的洗液和浓盐酸混合后进入1号第二处理室（3-1）中；

步骤4：pH值大于4的酸液W进入分离罐（4-1）中，调整溶液的pH=7，过滤分离，液体Y为富里酸溶液；向分离罐（4-1）加入4号第二处理室（3-1）中的酸液，至溶液pH≤3，将溶液放入快速混合槽（4-2）中，溶液在第四在线pH调控装置（4-21）、搅拌装置（4-22）和超声混合装置（4-23）的作用下，快速调整pH=7后，进入第三处理室（4-3），通过第五格栅（4-31）将固体氢氧化铝分离，溶液通过循环系统多次循环过滤后与溶液Y合并作为生产富里酸的原料；

按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 10:1-5:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中，110℃搅拌3-5小时，加入少量铝粉至溶液不再剧烈反应，90℃调节PH至4.5，静置沉淀后再过滤，得到聚合氯化铝溶液，调节浓度，加入第二碱池（2-11）中絮凝腐植酸。

实施例2

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤2 中按照每克腐植酸加入0.05-0.5克聚铝的比例加入浓度为1-10g/L的聚铝溶液优选为 按照每克腐植酸加入0.05克聚铝的比例加入浓度为1g/L的聚铝。

技术说明：会有部分腐植酸没有絮凝，但是可以返回重新絮凝提取；聚铝的利用率高。

实施例3

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤2 中按照每克腐植酸加入0.05-0.5克聚铝的比例加入浓度为1-10g/L的聚铝溶液优选为 按照每克腐植酸加入0.5克聚铝的比例加入浓度为10g/L的聚铝。

技术说明：聚铝的利用率相对较低，腐植酸絮凝完全。

实施例4

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：步骤2 中按照每克腐植酸加入0.05-0.5克聚铝的比例加入浓度为1-10g/L的聚铝溶液优选为 按照每克腐植酸加入0.6克聚铝的比例加入浓度为8g/L的聚铝。

技术说明：聚铝的利用率相对较充分，腐植酸絮凝较为完全。

实施例5

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1或2或3或4基本相同，不同之处在于：步骤2 中腐植酸由第一管道（2-10）管口进入第二碱池（2-11）到以絮凝物形式由第二排液口（2-13）排出所用的时间为10 -300分钟，优选为排出所用的时间为30分钟。

技术说明：30分钟可以保证絮凝较为完全。

实施例6

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1或2或3或4或5基本相同，不同之处在于：步骤2 中第六在线pH值调节装置（2-30），调节pH值在10.5 -11.0 之间；第三管道（2-17）内设有第二在线pH值调节装置（2-23），调节pH值在11.0-11.5 之间优选为第六在线pH值调节装置（2-30），调节pH值为11.0；第三管道（2-17）内设有第二在线pH值调节装置（2-23），调节pH值为11.0 。

pH值为11.0提取效果好，同时可以避免偏铝酸盐的生产。

实施例7

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1或2或3或4或5基本相同，不同之处在于：步骤4中按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 10:1-5:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中，优选为按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 10:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中。

提高盐酸比例有助于提高聚铝质量。

实施例8

一种褐煤利用方法，本实施例与实施例1或2或3或4或5基本相同，不同之处在于：步骤4中按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 10:1-5:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中，优选为按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 6:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中。

可以减少少量铝粉的使用量。

Claims (5)

1.一种褐煤利用方法，其特征在于：本方法应用褐煤加工设备，经以下步骤完成：

步骤1：褐煤由1号处理室到7号处理室方向行进，且间隔一个处理室加入物料；初始酸液A1由7号处理室向1号处理室方向行进，且加入物料间隔一个处理室；褐煤通过n-1号处理室第一格栅（1-2）进入n号处理室，酸液由第一进液管（1-10）进入n号处理室，在第一搅拌桨（1-6）搅拌作用下进行提取，提取后在启动第一格栅（1-2）同时酸液由第一排液口（1-3）排出再由第一进液管（1-10）进入n号处理室，形成酸液内循环，当褐煤通过n号处理室第一格栅（1-2）进入n+1号处理室后，n号处理室中酸液通过第一排液口（1-3）进入第一汇总管（1-12）进入n-1号处理室，当褐煤通过7号处理室后进入第一离心机（1-13），离心分离后固体A进入第一碱池（2-1）中；当酸液pH值大于4时，通过第二汇总管（1-11）中，标记为物料W，物料W进入分离池处理系统（4）中；

步骤2：离心分离后固体A通过进料点（2-19）进入第一碱池（2-1）中，碱液在曝气和重力的共同作用下，向第二格栅（2-2）移动，并通过第二格栅（2-2）实现固液分离，固体为提取后的褐煤废渣B，液体为含有腐殖酸的第二提取液C，第二提取液C进入第一缓冲罐（2-21），当提取液C体积为第一缓冲罐（2-21）的80%时，第二提取液C进入第二缓冲罐（2-22），第一缓冲罐（2-21）取样进行絮凝检测，第一缓冲罐（2-21）中提取液C放入第二碱池（2-11）中，同时加入聚铝溶液，加入聚铝溶液的摩尔数为根据检测结果计算所需加入聚铝摩尔数的80%；第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）交替承载第二提取液C，取样检测后放入第二碱池（2-11）中，同时按照每克腐植酸加入0.05-0.5克聚铝的比例加入浓度为1-10g/L的聚铝溶液，腐植酸由第一管道（2-10）管口进入第二碱池（2-11）到以絮凝物形式由第二排液口（2-13）排出所用的时间为10 -300分钟，絮凝后经过第一卧螺离心机（2-16）固液分离，固体为絮凝物D，液体为碱液E；碱液E通过第三管道（2-17）和第二进液管（2-18）返回第一碱池（2-1），循环使用，第一碱池（2-1）中进料点（2-19）一侧中部设有第六在线pH值调节装置（2-30），调节pH值在10.5 -11.0 之间；第三管道（2-17）内设有第二在线pH值调节装置（2-23），调节pH值在11.0-11.5 之间；

步骤3：絮凝物进入酸池系统（3）中，1-4号第二处理室（3-1）中酸液的pH值分别为6、4、2、1，絮凝物通过溶液流动和第四格栅（3-2）运动，依次由1号第二处理室（3-1）向4号第二处理室（3-1）运动，通过第二卧螺离心机（3-5）离心分离，并清水清洗至中性，醇洗，80℃干燥2-6小时；4号第二处理室（3-1）中酸液过滤后，作为褐煤处理系统中初始酸液A1；3号第二处理室（3-1）中酸液过滤后和浓盐酸混合后进入4号第二处理室（3-1）中，保持4号第二处理室（3-1）pH值和体积的稳定；n号第二处理室（3-1）中酸液过滤后和浓盐酸混合后进入n+1号第二处理室（3-1）中；洗液罐（3-7）中的洗液和浓盐酸混合后进入1号第二处理室（3-1）中；

步骤4：pH值大于4的酸液W进入分离罐（4-1）中，调整溶液的pH=7，过滤分离，液体Y为富里酸溶液；向分离罐（4-1）加入4号第二处理室（3-1）中的酸液，至溶液pH≤3，将溶液放入快速混合槽（4-2）中，溶液在第四在线pH调控装置（4-21）、搅拌装置（4-22）和超声混合装置（4-23）的作用下，快速调整pH=7后，进入第三处理室（4-3），通过第五格栅（4-31）将固体氢氧化铝分离，溶液通过循环系统多次循环过滤后与溶液Y合并作为生产富里酸的原料；

按照盐酸与氢氧化铝的摩尔比为 10:1-5:1的比例,将氢氧化铝加入4mol/L盐酸中，110℃搅拌3-5小时，加入少量铝粉至溶液不再剧烈反应，90℃调节pH至4.5，静置沉淀后再过滤，得到聚合氯化铝溶液，调节浓度，加入第二碱池（2-11）中絮凝腐植酸；

其中，上述褐煤加工设备由褐煤处理系统（1）、碱池处理系统（2）、酸池处理系统（3）和分离池处理系统（4）四部分组成，具体为：

褐煤处理系统（1）由7个第一处理室（1-1）依次连接组成，第一处理室（1-1）左端安装有第一格栅（1-2）；第一处理室（1-1）中设有4-8个第一搅拌桨（1-6）；处理室右侧上方第一进液管（1-10），第一进液管（1-10）与第一汇总管（1-12）相连接；最左侧第一处理室（1-1）的第一格栅（1-2）通过第一物料传送带与第一离心机（1-13）相连；

碱池处理系统（2）分为第一碱池（2-1）和第二碱池（2-11）；第一碱池（2-1）和第二碱池（2-11）间设有第一管道（2-10）、并联可切换的第一缓冲罐（2-21）和第二缓冲罐（2-22）；第二碱池（2-11）的第二排液口（2-13）与第二管道（2-15）一端连接，第二管道（2-15）另一端与第一卧螺离心机（2-16）连接，第一卧螺离心机（2-16）通过第三管道（2-17）与第一碱池（2-1）的第二进液管（2-18）相连；第一个阶梯（2-6）上方为进料点（2-19）；第一碱池（2-1）中进料点（2-19）一侧中部设有第六pH值在线调节装置（2-30）；第三管道（2-17）内设有第二pH值在线调节装置（2-23）；

酸池处理系统（3）由4个第二处理室（3-1）依次连接组成，依次编号为1-4号，第二处理室（3-1）右端安装有第四格栅（3-2）；4号第二处理室（3-1）内的第四格栅（3-2）出料口通过第二物料传送带（3-4）与第二卧螺离心机（3-5）的进料口相连；2-4号第二处理室（3-1）都设有液位控制装置（3-6），并通过液位控制装置（3-6）与洗液罐（3-7）相连；

分离池处理系统（4）由聚铝合成罐、两个底部设有滤板的分离罐（4-1）和一个第三处理室（4-3）组成；分离罐（4-1）和第三处理室（4-3）通过快速混合槽（4-2）连接；快速混合槽（4-2）内设有第四在线pH调控装置（4-21）、搅拌装置（4-22）和超声混合装置（4-23）；第三处理室（4-3）中的第五格栅（4-31）沿对角线将第三处理室分成两个部分。

2.如权利要求1所述一种褐煤利用方法，其特征在于步骤2中按照每克腐植酸加入0.05克聚铝的比例加入浓度为1g/L的聚铝。

3.如权利要求1所述一种褐煤利用方法，其特征在于步骤2中按照每克腐植酸加入0.5克聚铝的比例加入浓度为10g/L的聚铝。

4.如权利要求1所述一种褐煤利用方法，其特征在于步骤2中按照每克腐植酸加入0.6克聚铝的比例加入浓度为8g/L的聚铝。

5.如权利要求1或2或3或4所述一种褐煤利用方法，其特征在于步骤2中腐植酸由第一管道（2-10）管口进入第二碱池（2-11）到以絮凝物形式由第二排液口（2-13）排出所用的时间为30分钟。