高浓度水煤浆及高效分级粒控制备高浓度水煤浆的方法技术

本发明专利技术提供了一种高浓度水煤浆及高效分级粒控制备高浓度水煤浆的方法，高浓度水煤浆的组分包括粗颗粒煤粉、细颗粒煤浆或细颗粒煤粉、添加剂和水，水煤浆的浓度为50‑75wt％；粗颗粒煤粉的干基量、细颗粒煤浆或细颗粒煤粉中煤粉的干基量及添加剂的质量比为(0‑90)：(10‑100)：(0.1‑1.0)。该高浓度水煤浆粒度级配合理，煤浆浓度高，流动性、稳定性和雾化性能优良；该制备方法能提高煤浆的堆积效率，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个百分点以上，且该流程简单、可操作性极强、能耗极低，能满足长周期安全连续的生产要求，制备的煤浆可满足气化水煤浆和燃烧水煤浆的要求。

Method for preparing high concentration coal water slurry by high concentration coal water slurry and high efficiency grading particle

The invention provides a high concentration of coal water slurry and high grade grain control method for preparation of high concentration coal water slurry, the high concentration coal water slurry consists of coarse particles and fine particles of coal coal slurry or fine pulverized coal, additives and water, coal slurry concentration is 50 75wt% coarse pulverized coal; the amount of fine particles of dry pulverized coal based, coal slurry or fine pulverized coal in dry weight and amount of base additive ratio (0 (90): 10 100 (0.1): 1). The high concentration coal water slurry particle size distribution is reasonable, coal slurry concentration is high, liquidity, stability and excellent atomization performance; the preparation method can improve the packing efficiency of coal slurry, coal slurry particle gradation optimization, compared with the traditional single rod / ball mill coal water slurry preparation process, the concentration can be increased by 4 percentage points to 6 above, and the simple process, strong operability, low energy consumption, can satisfy the long period safe continuous production requirements, coal slurry preparation can meet the coal water slurry gasification and combustion of coal water slurry requirements.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水煤浆制备
，涉及一种高浓度水煤浆及其制备方法，尤其涉及一种高浓度水煤浆及高效分级粒控制备高浓度水煤浆的方法。
技术介绍
水煤浆是由有一定粒度级配的煤粉、水和添加剂按一定比例混合而成的，具有良好的稳定性、流动性和雾化性能，储存安全、运输和计量方便、可远距离输送。水煤浆按用途分，可分为燃料水煤浆和气化水煤浆，燃料水煤浆主要应用于工业锅炉、窑炉和电站锅炉上，代煤、代油燃烧，而气化水煤浆主要应用于煤化工领域，作为原料生产合成气CO和H2，据不完全统计，截止2015年底，我国各类制浆厂的使用规模约2.2亿吨/年，其中燃料水煤浆使用规模已达2000万吨/年以上，气化水煤浆使用规模已超过2亿吨/年。在水煤浆燃烧和气化过程中，提高水煤浆浓度将会使煤浆的燃烧和气化效率显著提高，且随着国家越来越重视产品和技术的节能降耗，如何提高煤浆浓度已成为大家需要考虑的问题。CN 105132051A一种水煤浆及其制备方法，所述水煤浆包含煤颗粒粒径≤2.4mm的低阶煤浆料A、煤颗粒粒径≤0.5mm的低阶煤浆料B以及煤颗粒粒径≤0.3mm的低阶煤浆料C，所述浆料A、浆料B和浆料C的质量比为5-8:1-3:1-2；其中，所述浆料A中90％以上的煤颗粒的粒径大于或等于75μm；所述浆料B中90％以上的煤颗粒的粒径大于或等于25μm且小于50μm；所述浆料C中90％以上的煤颗粒的粒径大于或等于5μm且小于或等于15μm。所述水煤浆的制备方法利用多峰级配技术将低阶煤浆料A、B和C混合，不同粒径煤颗粒完美地填充煤颗粒堆积时的空隙，提高堆积密度，得到浓度在55％以上的低阶煤水煤浆，很好地解决了难以将低阶煤制备成高浓度水煤浆的问题。CN103374423A公开了一种水煤浆及其制备方法，所述水煤浆包括：第一颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从20％到50％的重量百分比的范围内，且其粒径小于44微米；第二颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从20％到80％的重量百分比的范围内，且其粒径在从44微米到420微米范围内；及第三颗粒煤，其处于水煤浆中煤重量的从10％到40％的重量百分比的范围内，且其粒径在从420微米到1000微米范围内。但是，所述水煤浆的最高浓度也仅可达60wt％，并且其制备方法也仅使用研磨，能耗较大。但是，现有的水煤浆生产方法大都存在煤浆浓度提高幅度不大、流程复杂、可操作性差、能耗高等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种高浓度水煤浆及高效分级粒控制备高浓度水煤浆的方法，所述水煤浆粒度级配合理，煤浆浓度高(可达50-75wt％)，与传统单棒/球磨机水煤浆制备工艺得到的水煤浆相比，浓度能提高4-6个百分点以上，流动性、稳定性和雾化性能优良；所述制备方法能够提高煤浆的堆积效率，优化煤浆粒度级配，且流程简单、可操作性极强、能耗极低，能满足长周期安全连续的生产要求，制备的煤浆可满足气化水煤浆和燃烧水煤浆的要求。本专利技术中如无特殊说明，所述高浓度水煤浆是指水煤浆中固体物质的质量百分含量为50-75wt％，如52wt％、55wt％、58wt％、60wt％、62wt％、65wt％、68wt％、70wt％、72wt％或74wt％等。所述高效分级粒控制备高浓度水煤浆的方法是指所述方法能够降低水煤浆制备能耗约10％～30％。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种高浓度水煤浆，所述水煤浆的组分包括粗颗粒煤粉、细颗粒煤浆或细颗粒煤粉、添加剂和水，所述水煤浆的浓度为50-75wt％，如52wt％、55wt％、58wt％、60wt％、62wt％、65wt％、68wt％、70wt％、72wt％或74wt％等；所述粗颗粒煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为0-90wt％，如2wt％、5wt％、8wt％、10wt％、15wt％、18wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％或85wt％等，粗颗粒煤粉的粒度≤2.0mm，如1.5mm、1mm、0.5mm、0.2mm或0.1mm等，并且粗颗粒煤粉中粒度≤75μm煤粉含量占粗颗粒煤粉干基量的质量百分比为0-30wt％，如2wt％、3wt％、5wt％、8wt％、10wt％、12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、22wt％、25wt％或28wt％等；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉中煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为10-100wt％，如12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、25wt％、28wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％或95wt％等，细颗粒煤浆和细颗粒煤粉的粒度独立地≤75μm，如72μm、70μm、65μm、60μm、55μm、50μm、45μm、40μm、35μm、30μm、25μm、20μm、15μm、10μm或5μm等，平均粒径为0-30μm，并且不包括0，如3μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm、22μm、25μm、28μm或29μm等；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉不包括粗颗粒煤粉中粒度≤75μm煤粉；所述添加剂占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为0.1-1.0wt％，如0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％或0.9wt％等。所述粗颗粒煤粉以及细颗粒煤浆或细颗粒煤粉的原料可选自所有煤种、石油焦等，特别选自可磨性较高的煤种。本专利技术提供的高浓度水煤浆粒度级配合理，煤浆浓度高(可达50-75wt％)，与传统单棒/球磨机水煤浆制备工艺得到的水煤浆浓度相比，浓度能提高4-6个百分点以上，流动性、稳定性和雾化性能优良。作为优选的技术方案，所述粗颗粒煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为50-80wt％；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉中煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为20-50wt％。优选地，所述粗颗粒煤粉的粒度为0.1-1.8mm，如0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm、1.7mm等。优选地，所述细颗粒煤浆中的煤粉以及细颗粒煤粉的粒度独立地为0.005-0.065mm，如0.010mm、0.030mm、0.040mm、0.050mm或0.060mm等。本专利技术如无特殊说明所述细颗粒煤浆的粒度是指细颗粒煤浆中煤粉的粒度。优选地，所述粗颗粒煤粉的固含量为60-95wt％，如62wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％或92wt％等。优选地，所述细颗粒煤浆的固含量为30-95wt％，如32wt％、35wt％、38wt％、40wt％、42wt％、45wt％、48wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％或92wt％等。所述添加剂选自木质素磺酸盐、腐殖酸盐或萘磺酸甲醛缩合物中的任意1种或至少2种的组合。典型但非限制性的添加剂组合如木质素磺酸盐与腐殖酸盐，腐殖酸盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度水煤浆，其特征在于，所述高浓度水煤浆的组分包括粗颗粒煤粉、细颗粒煤浆或细颗粒煤粉、添加剂和水，所述水煤浆的浓度为50‑75wt％；所述粗颗粒煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为0‑90wt％，粗颗粒煤粉的粒度≤2.0mm，并且粗颗粒煤粉中粒度≤75μm煤粉含量占粗颗粒煤粉量的质量百分比为0‑30wt％；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉中煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为10‑100wt％，细颗粒煤浆或细颗粒煤粉的粒度独立地≤75μm，平均粒径为0‑30μm，并且不包括0；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉不包括粗颗粒煤粉中粒度≤75μm煤粉；所述添加剂占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分含量为0.1‑1.0wt％。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度水煤浆，其特征在于，所述高浓度水煤浆的组分包括粗颗粒煤粉、细颗粒煤浆或细颗粒煤粉、添加剂和水，所述水煤浆的浓度为50-75wt％；所述粗颗粒煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为0-90wt％，粗颗粒煤粉的粒度≤2.0mm，并且粗颗粒煤粉中粒度≤75μm煤粉含量占粗颗粒煤粉量的质量百分比为0-30wt％；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉中煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为10-100wt％，细颗粒煤浆或细颗粒煤粉的粒度独立地≤75μm，平均粒径为0-30μm，并且不包括0；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉不包括粗颗粒煤粉中粒度≤75μm煤粉；所述添加剂占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分含量为0.1-1.0wt％。2.根据权利要求1所述的高浓度水煤浆，其特征在于，所述粗颗粒煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为50-80wt％；所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉中煤粉的干基量占高浓度水煤浆中煤粉的干基量的质量百分比为20-50wt％；优选地，所述粗颗粒煤粉的固含量为60-95wt％；优选地，所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉的固含量为30-95wt％。3.根据权利要求1或2所述的高浓度水煤浆，其特征在于，所述粗颗粒煤粉的粒度为0.1-1.8mm；优选地，所述细颗粒煤浆或细颗粒煤粉的粒度独立地为0.005-0.065mm。4.根据权利要求1-3之一所述的高浓度水煤浆，其特征在于，所述添加剂选自木质素磺酸盐、腐殖酸盐或萘磺酸甲醛缩合物中的任意1种或至少2种的组合；优选地，所述水选自生产用新鲜水、化工生产中产生的废水或城市污水中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4之一所述的高浓度水煤浆的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将原煤进行高细破碎至粒度≤3.0mm，即为第一物料；(2)分级筛选：将第一物料进行筛选，筛下物...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国锋，段清兵，吕向阳，张胜局，王冉，柳金秋，
申请(专利权)人：中煤科工清洁能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11