CN110699132A - 一种低阶煤改性制备水煤浆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低阶煤改性制备水煤浆的方法，所述的方法包括：低阶煤浆与改性后的低阶煤混合制浆得到所述的水煤浆，具体包括：(Ⅰ)低阶煤破碎后分为第一原料和第二原料，第一原料湿法制浆得到低阶煤浆，第二原料依次经过干燥和改性后得到改性低阶煤；(Ⅱ)将低阶煤浆与改性低阶煤湿法制浆得到所述的水煤浆。本发明通过物理和化学改性的方式，降低低阶煤表面含氧官能团含量、抑制低阶煤的复吸以及降低低阶煤的孔隙率，从而提高低阶煤的最高成浆浓度。

Description

一种低阶煤改性制备水煤浆的方法
技术领域
本发明属于制浆技术领域，涉及一种制备水煤浆的方法，尤其涉及一种低阶煤改性制备水煤浆的方法。
背景技术
我国低阶煤储量丰富，但由于水分高、热值低、易风化和自燃等特点，运输成本较高，不利于长距离输送和贮存。低阶煤直接燃烧的热效率低，且温室气体的排放量大，难以大规模开发利用，随着节能环保意识的提高，煤炭的洁净、高效利用成为中国煤化工发展的必然要求。因此，利用低阶煤制备高浓度水煤浆成为煤清洁转化与利用的关键技术之一。
低阶煤由于内水含量较高，表面含氧官能团丰富，亲水性强，对成浆不利，很难制取高浓水煤浆，而气化过程中水煤浆浓度低会造成氧耗高、煤耗高以及气化效率低等结果。以低阶煤为原料通过改性制备高浓度水煤浆的研究受到重视，目前，现有的方法包括水热改性和热解改性两大类，其工艺复杂且投资较大，不利于低阶煤制备高浓度水煤浆的大型工业应用。
CN106929114A公开了在低阶煤粉中加入占其质量分数0.3～0.5％的钛酸酯偶联剂，再加入与钛酸酯偶联剂摩尔比(2：1)～(3：1)的十二醇，以及少量异丙醇稀释偶联剂，高速搅拌混合实现干法改性，然后加入分散剂和水制成水煤浆。
CN106929115A公开了一种阳离子沥青乳液包覆改性低阶煤的方法，首先在微波作用下对低阶煤进行内水脱除，直到煤粉质量恒重，然后用阳离子乳化沥青乳液作为表面改性剂对煤粉进行封孔和表面包覆，实现低阶煤改性。
CN109082313A公开了一种提高低阶煤水煤浆成浆浓度的提效剂的应用方法，将提效剂按照重量份数比例加入到水溶液中，然后再加入干基煤粉和常用水煤浆添加剂并搅拌均匀。
因此，开发一种以低阶煤为原料，以简单的工艺和廉价易得的改性剂制备高浓度水煤浆的技术，不仅可以解决低阶煤利用的难题还可以为企业带来可观的经济效益。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种低阶煤改性制备水煤浆的方法。通过物理和化学改性的方式，减少低阶煤表面含氧官能团含量、抑制低阶煤的复吸以及降低低阶煤的孔隙率，从而提高低阶煤的最高成浆浓度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种低阶煤改性制备水煤浆的方法，所述的方法包括：
低阶煤浆与改性后的低阶煤混合制浆得到所述的水煤浆。
本发明通过物理和化学改性的方式，减少低阶煤表面含氧官能团含量、抑制低阶煤的复吸以及降低低阶煤的孔隙率，从而提高低阶煤的最高成浆浓度。
需要说明的是，本发明限定的改性过程是指将低阶煤与改性剂进行简单混合，混合均匀即可，无需复杂操作也无需其他高端设备。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的方法具体包括：
(Ⅰ)低阶煤破碎后分为第一原料和第二原料，第一原料湿法制浆得到低阶煤浆，第二原料依次经过干燥和改性后得到改性低阶煤；
(Ⅱ)将低阶煤浆与改性低阶煤湿法制浆得到所述的水煤浆。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中低阶煤破碎后的平均粒径为0.1～10mm，例如可以是0.1mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中低阶煤破碎后按质量分为第一原料和第二原料。
优选地，所述的第一原料的质量占低阶煤总质量的10～70％，例如可以是10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％或70％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中第一原料湿法制浆的过程包括：第一原料、水和添加剂混合细磨得到低阶煤浆。
优选地，所述的第一原料的干基量和添加剂的质量比为100：(0.1～1)，例如可以是100:0.1、100:0.2、100:0.3、100:0.4、100:0.5、100:0.6、100:0.7、100:0.8、100:0.9或100:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合，例如可以是萘磺酸甲醛缩合物和木质素磺酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和磺化腐殖酸盐的组合、萘磺酸甲醛缩合物和聚羧酸系的组合、木质素磺酸盐和磺化腐殖酸盐的组合、木质素磺酸盐和聚羧酸系的组合或磺化腐殖酸盐和聚羧酸系，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中制备得到的低阶煤浆的质量百分数为25～60％，例如可以是25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低阶煤浆的平均粒径为0.1～60μm，例如可以是0.1μm、1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm或60μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的低阶煤煤浆中≤60μm的颗粒所占比例≥75％，例如可以是75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％或95％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在本发明中，第一原料经过细磨制浆后，大部分颗粒的尺寸降低至60μm以下，煤颗粒中的大孔被打破，通过整形后部分中孔和小孔被封堵，从而使低阶煤的孔隙率降低。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中第二原料经干燥后的含水率≤10％，例如可以是0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中第二原料的改性过程包括：通过改性剂对第二原料进行改性。
优选地，所述的改性剂包括石蜡、硬脂酸、石油醚、多羟基表面活性剂、或螯合型表面活性剂中的一种或至少两种的组合，例如可以是石蜡与硬脂酸的组合、石蜡与石油醚的组合、石蜡与多羟基表面活性剂的组合、石蜡与螯合型表面活性剂的组合、硬脂酸与石油醚的组合、硬脂酸与多羟基表面活性剂的组合、硬脂酸与螯合型表面活性剂的组合、石油醚与多羟基表面活性剂的组合、石油醚与螯合型表面活性剂的组合或多羟基表面活性剂与或螯合型表面活性剂的组合，但并不仅限于所列举的组合种类，该组合内其他未列举的种类同样适用。
在本发明中，使用改性剂后，改性剂可均匀的分布在煤颗粒表面，降低了煤颗粒的孔隙率及表面含氧官能团含量。
优选地，所述的第二原料的干基量与改性剂的质量比为100：(0.1～5)，例如可以是100:0.1、100:0.5、100:1、100:1.5、100:2、100:2.5、100:3、100:3.5、100:4、100:4.5或100:5，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)所述的湿法制浆过程包括：
低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合细磨得到所述的水煤浆。
优选地，所述的低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为(3～9)：(1～7)：(0.01～0.1)，例如可以是3:1:0.01、3:2:0.01、3:3:0.01、3:4:0.01、3:5:0.01、3:6:0.01、3:7:0.01、4:1:0.01、5:1:0.01、6:1:0.01、7:1:0.01、8:1:0.01、3:1:0.05或3:1:1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)中制备得到的水煤浆的质量百分数为58～70％，例如可以是58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的水煤浆的平均粒径为30～150μm，例如可以是30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm或150μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
第一原料经过细磨制浆后，大部分颗粒的尺寸降低至60μm以下，煤颗粒中的大孔被打破，通过整形后部分中孔和小孔被封堵，从而使低阶煤的孔隙率降低，第二原料干燥后水分降低至10％以下时，由于孔隙较大及表面含氧官能团较多，容易复吸空气中的水分，通过水分降低可小幅度的提高低阶煤的成浆浓度，但制得水煤浆的稳定性差较差，使用改性剂后，改性剂可均匀的分布在煤颗粒表面，降低了煤颗粒的孔隙率及表面含氧官能团含量，从而将低阶煤的最高成浆浓度提高6～10个百分点，以低阶煤为原料，制得高浓度水煤浆用于气化或者燃烧，达到资源利用价值最大化。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的低阶煤改性制备水煤浆的工艺流程框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种低阶煤改性制备水煤浆的方法，所述的方法如图1所示，具体包括：
(Ⅰ)低阶煤破碎后按质量分为第一原料和第二原料，第一原料、水和添加剂混合细磨制浆得到低阶煤浆，第二原料依次经过干燥和改性后得到改性低阶煤；
(Ⅱ)将步骤(Ⅰ)得到的低阶煤浆、改性低阶煤与水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆。
实施例1
本实施例提供了一种采用新疆长焰煤(全水为18％，含水无灰基高位发热量为23MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)117.07kg新疆长焰煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为6mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为11.82kg，第二原料的质量为105.25kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.5，所采用的添加剂为含水量为3％的木质素磺酸钠，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为35.5％，低阶煤浆的平均粒径为28μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为95％；第二原料干燥至含水率为9％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为石蜡和硬脂酸的混合物，其中石蜡1.63kg，硬脂酸0.28kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为1:9:0.03，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为65％，水煤浆的平均粒径为70μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例2
本实施例提供了一种采用内蒙褐煤(全水为33％，含水无灰基高位发热量为19MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)129.16kg低阶煤经对辊破碎至平均粒径为8mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为90.45kg，第二原料的质量为38.71kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.35，所采用的添加剂为含水量9％的萘磺酸甲醛缩合物，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为50％，低阶煤浆的平均粒径为60μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为75％；第二原料干燥至含水率为5％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为石蜡和石油醚的混合物，其中石蜡2.54kg，石油醚1.33kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为7:3:0.05，所采用的添加剂为腐殖酸钠。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为58％，水煤浆的平均粒径为125μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例3
本实施例提供了一种采用宁夏不粘煤(全水为20％，含水无灰基高位发热量为22MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)126.9kg低阶煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为5mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量25.35kg，第二原料的质量为101.55kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.2，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为40％，低阶煤浆的平均粒径为15微米，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为100％；第二原料干燥至含水率为8％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为石蜡4kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为20:80:0.3，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为68％，水煤浆的平均粒径110μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例4
本实施例提供了一种采用海拉尔褐煤(全水为28％，含水无灰基高位发热量为22MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)126.45kg低阶煤经对辊破碎至平均粒径为7mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为37.95kg，第二原料的质量为88.5kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.6，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为40％，低阶煤浆的平均粒径为10μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为100％；第二原料干燥至含水率为10％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为石油醚5kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为30:70：0.4，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为61％，水煤浆的平均粒径为140μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例5
本实施例提供了一种采用不粘煤(全水为22％，含水无灰基高位发热量为22MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)125kg低阶煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为3mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为40kg，第二原料的质量为75kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.1，所采用的添加剂为聚羧酸系，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为50％，低阶煤浆的平均粒径为55μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为78％；第二原料干燥至含水率为6％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为硬脂2kg和石油醚1kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为40:60:0.3，所采用的添加剂为腐殖酸钾。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为65％，水煤浆的平均粒径为140μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例6
本实施例提供了一种采用长焰煤(全水为14％，含水无灰基高位发热量为25MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)123kg低阶煤经对辊破碎至平均粒径为9mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为55.35kg，第二原料的质量为67.65kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.4，所采用的添加剂为木质素磺酸钠，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为60％，低阶煤浆的平均粒径为45μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为90％；第二原料干燥至含水率为5％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为多羟基4kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为45:55:0.5，所采用的添加剂为腐殖酸钠。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为70％，水煤浆的平均粒径为126μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例7
本实施例提供了一种采用弱粘煤(全水为16％，含水无灰基高位发热量为24MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)116kg低阶煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为6mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为58kg，第二原料的质量为58kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.9，所采用的添加剂为腐殖酸钾，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为50％，低阶煤浆的平均粒径为45μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为80％；第二原料干燥至含水率为6％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为石蜡2kg和多羟基1kg。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为:50：50:0.1，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为65％，水煤浆的平均粒径为145μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
实施例8
本实施例提供了一种采用褐煤(全水为20％，含水无灰基高位发热量为23MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)112.5kg低阶煤经对辊破碎至平均粒径为7mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为67.5kg，第二原料的质量为45kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.2，所采用的添加剂为聚羧酸系，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为49％，低阶煤浆的平均粒径为60μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为75％；第二原料干燥至含水率为9％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为2kg硬脂酸和2kg石油醚。
(Ⅱ)将低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为60:40:0.4，所采用的添加剂为腐殖酸钠。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为60，水煤浆的平均粒径为150μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
对比例1
本实施例提供了一种采用新疆长焰煤(全水为18％，含水无灰基高位发热量为23MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)117.07kg新疆长焰煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为6mm后干燥至含水率为5％后通过改性剂改性得到改性低阶煤，所采用的改性剂为石蜡和硬脂酸的混合物，其中石蜡1.81kg，硬脂酸0.31kg。
(Ⅱ)步骤(Ⅰ)得到的改性后的低阶煤与水和添加剂混合后直接制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量和添加剂的质量比为100：0.35，所采用的添加剂为木质素磺酸钠和萘磺酸甲醛缩合物的混合物。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为62％，水煤浆的平均粒径为70μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
对比例2
本实施例提供了一种采用新疆长焰煤(全水为18％，含水无灰基高位发热量为23MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
117.07kg新疆长焰煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为6mm后与水和添加剂混合，在棒磨机中研磨制浆得到水煤浆，低阶煤的干基量和添加剂的质量比为100:0.35，所采用的添加剂为含水量为3％的木质素磺酸钠。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为59％，水煤浆的平均粒径为70μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
对比例3
本实施例提供了一种采用新疆长焰煤(全水为18％，含水无灰基高位发热量为23MJ/kg)改性制备水煤浆的方法，所述的方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)117.07kg新疆长焰煤经过锤式破碎机破碎至平均粒径为6mm后按质量分为第一原料和第二原料，其中，第一原料的质量为11.82kg，第二原料的质量为105.25kg。第一原料、水和添加剂在立式搅拌细磨机中进行细磨制浆得到低阶煤浆，第一原料的干基量和添加剂的质量比为100:0.5，所采用的添加剂为含水量为3％的木质素磺酸钠，制备得到的低阶煤浆的质量百分数为35.5％，低阶煤浆的平均粒径为28μm，低阶煤浆中≤60μm的颗粒所占比例为95％；第二原料干燥至含水率为9％。
(Ⅱ)将低阶煤浆、干燥后的第二原料、水和添加剂混合后湿法制浆得到所述的水煤浆，低阶煤浆的干基量、干燥后的第二原料和添加剂的质量比为1:9:0.03，所采用的添加剂为萘磺酸甲醛缩合物。
最终制备得到的水煤浆的质量百分数为62％，水煤浆的平均粒径为70μm。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
本实施例中，对水煤浆的质量百分数、平均粒径和黏度的测试方法均按照GB/T18856-2008执行。
结合实施例1、对比例1、对比例2和对比例3可以看出，对比例1-3与实施例1相比仅在处理工艺路线上有所区别，过程参数及原料配比与实施例1完全相同。具体地，对比例1与实施例1相比，没有将原料低阶煤分为两部分分别处理，而是将全部低阶煤进行了改性处理，对改性处理后的低阶煤进行了直接并得到了最终的水煤浆；对比例2与实施例1相比，没有将原料低阶煤分为两部分分别处理，而是将全部低阶煤进行了制浆并直接得到了最终的水煤浆；对比例3与实施例1相比，虽然将原料低阶煤分为了两部分单独处理，但是原本应该进行改性处理的那部分原料低阶煤没有进行改性处理，而是干燥后直接与低阶煤浆混合制浆得到了最终的水煤浆。
由最终制备得到的水煤浆的质量百分数和平均粒径数据可以看出，实施例1的结果优于对比例1-3中的结果，这是由于，针对对比例1，将全部低阶煤进行改性制浆，而没有采用级配工艺，导致粒度级配不合理，从而影响最终得到的水煤浆的浓度。针对对比例2，没有对原料浆改性而是直接破碎后制浆，最终得到的水煤浆的浓度同样较低，这是由于：(1)未进行改性处理的低阶煤，由于孔隙率较高且含氧官能团较多，吸水性较强，导致成浆浓度较低。(2)制浆未进行粒度级配处理导致粒度分布不合理，成浆浓度较低。针对对比例3，即便将原料低阶煤分为两部分分别处理，但本应改性处理的那部分原料低阶煤没有改性，再与低阶煤浆混合后，得到的水煤浆仍无法达到理想的高浓度，这是由于未经过改性处理的低阶煤成浆浓度较低。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种低阶煤改性制备水煤浆的方法，其特征在于，所述的方法包括：
低阶煤浆与改性后的低阶煤混合制浆得到所述的水煤浆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
(Ⅰ)低阶煤破碎后分为第一原料和第二原料，第一原料湿法制浆得到低阶煤浆，第二原料依次经过干燥和改性后得到改性低阶煤；
(Ⅱ)将低阶煤浆与改性低阶煤湿法制浆得到所述的水煤浆。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中低阶煤破碎后的平均粒径为0.1～10mm。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中低阶煤破碎后按质量分为第一原料和第二原料；
优选地，所述的第一原料的质量占低阶煤总质量的10～70％。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中第一原料湿法制浆的过程包括：第一原料、水和添加剂混合细磨得到低阶煤浆；
优选地，所述的第一原料的干基量和添加剂的质量比为100：(0.1～1)；
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中制备得到的低阶煤浆的质量百分数为25～60％；
优选地，所述的低阶煤浆的平均粒径为0.1～60μm；
优选地，所述的低阶煤煤浆中≤60μm的颗粒所占比例≥75％。
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中第二原料经干燥后的含水率≤10％。
8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中第二原料的改性过程包括：通过改性剂对第二原料进行改性；
优选地，所述的改性剂包括石蜡、硬脂酸、石油醚、多羟基表面活性剂、或螯合型表面活性剂中的一种或至少两种的组合；
优选地，所述的第二原料的干基量与改性剂的质量比为100：(0.1～5)。
9.根据权利要求2-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)所述的湿法制浆过程包括：
低阶煤浆、改性低阶煤、水和添加剂混合细磨得到所述的水煤浆；
优选地，所述的低阶煤浆的干基量、改性低阶煤的干基量和添加剂的质量比为(3～9)：(1～7)：(0.01～0.1)；
优选地，所述的添加剂包括萘磺酸甲醛缩合物、木质素磺酸盐、磺化腐殖酸盐、聚羧酸系中的一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求2-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中制备得到的水煤浆的质量百分数为58～70％；
优选地，所述的水煤浆的平均粒径为30～150μm。
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