煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法技术

本发明专利技术公开了煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，将煤基固废中的煤矸石进行选择性破碎，得到固体煤矸石颗粒；将固体煤矸石颗粒进行分级分质，从煤基固废中选出钙基固废和镁基固废；将钙基固废和镁基固废颗粒加入粉煤灰，得到混合物；将废气通入废气处理设备，处理后得到处理后的废气；将混合物加入到反应釜中，通入处理后的废气，进行矿化反应，得到矿化反应后的产物；将矿化反应后的产物转移至搅拌池，加水混合搅拌制成负碳浆体；将负碳通过工业充填泵，泵送至煤矿井下采动空间完成充填。本发明专利技术针对煤电、煤化工一体化项目中废气、固废处置的问题，可以有效实现煤基固废与二氧化碳的高效协同处理。化碳的高效协同处理。化碳的高效协同处理。

【技术实现步骤摘要】
煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法


[0001]本专利技术属于二氧化碳利用与封存、煤基固废资源化利用
，具体涉及一种煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法。

技术介绍

[0002]目前各个地方正处于能源消费、能源生产、能源进口、碳排放活跃的阶段。根据碳排放总量统计，能源行业碳排放量占总体的百分比较大，因此能源产业的减碳、降碳是工作的重点方向。煤电、煤化工行业具有排放源排放强度大、生产工艺二氧化碳排放浓度高等特点，其二氧化碳排放强度远高于其他行业，因此煤电、煤化工产业面临非常严重的二氧化碳排放问题。
[0003]同时传统煤炭开采衍生的、以矸石和粉煤灰为主的煤基固废排放问题已迫在眉睫，煤矸石、粉煤灰的外排堆积造成了侵占土地、污染水体、污染大气等诸多生态问题。目前浆体充填在处理巨量固废、减压减损等方面的技术优势明显，目前已作为成熟的技术用于固废的处理方式上。
[0004]因此针对煤电、煤化工一体化项目中所产生的废气、固废处置难题，探索煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，可实现煤基固废与二氧化碳高效协同处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，解决了现有技术中煤矸石、粉煤灰和二氧化碳的处置有待进一步优化的问题。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是；
[0007]煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，具体按照如下步骤进行：
[0008]步骤1：将煤基固废中的煤矸石进行选择性破碎，得到固体煤矸石颗粒；
[0009]步骤2：将步骤1中得到的固体煤矸石颗粒进行分级分质，从煤基固废中选出钙基固废和镁基固废，得到钙基固废和镁基固废颗粒；
[0010]步骤3：将步骤2得到的钙基固废和镁基固废颗粒加入粉煤灰，混合搅拌均匀后得到混合物；
[0011]步骤4：将废气通入湿电除尘器、旋风除尘器、烟气脱硫塔废气处理设备，进行废气脱硫、除尘处理后得到处理后的废气；
[0012]步骤5：将步骤3中得到的混合物加入到带搅拌功能的反应釜中，通入步骤4中处理后的废气，进行矿化反应，得到矿化反应后的产物；
[0013]步骤6：将步骤5得到的矿化反应后的产物转移至搅拌池，加入水，混合搅拌均匀制成负碳浆体；
[0014]步骤7：将步骤6得到的负碳通过工业充填泵，泵送至煤矿井下采动空间完成充填。
[0015]本专利技术的特点还在于；
[0016]在步骤1中，煤基固废为煤矸石。
[0017]在步骤4中，处理后的废气，其主要成分为二氧化碳。
[0018]在步骤1中，煤矸石在选择性破碎后的粒径不超过3mm，其中粒径在200目以下的煤矸石所占的比例不低于60％；
[0019]在步骤5中，反应釜中的矿化反应的参数控制如下：温度控制为500℃～850℃，压力控制为0.5MPa～3MPa、湿度控制为80％～90％、二氧化碳的浓度控制为不小于30％、反应时间控制为不小于30分钟；
[0020]步骤6中，负碳浆体的固体量占比为65％～80％。
[0021]本专利技术的有益效果是，本专利技术煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，利用煤电和煤化工行业产生的煤矸石、粉煤灰等煤基固废和二氧化碳废气通过高温、高压和高湿条件进行矿化反应后，再加水搅拌制成负碳浆体，充填至井下采动空间，在一定程度上实现多源废弃物协同处理的特点，经济效益和工业应用前景广阔。具有较好的实用意义。
附图说明
[0022]图1是本专利技术煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法进行进一步详细说明。
[0024]实施例1；
[0025]如图1所示，本专利技术煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，具体步骤如下：
[0026]1)将煤矸石进行选择性破碎，得到3mm以下的固体煤矸石颗粒；
[0027]2)将3mm以下的固体煤矸石颗粒进行分级分质，将煤基固废中钙基固废和镁基固废选出；
[0028]3)将煤基固废中钙基固废和镁基固废加入粉煤灰，搅拌均匀，级配成粒径在200目以下的占比为65％含量的混合物(200目以下也可以称为
‑
200目级配，粒径是0.074mm，)；
[0029]4)将煤电一体化项目中产生的废气通入湿电除尘器、旋风除尘器、烟气脱硫塔废气处理设备，进行废气脱硫、除尘处理，使其二氧化碳浓度为38％；
[0030]5)将步骤3)和步骤4)得到混合物转移至反应釜中，并将反应釜设置温度为550℃、湿度为82％。通入浓度位33％的二氧化碳废气，并保持反应釜压力为0.6MPa，进行矿化反应，反应时间为50分钟。
[0031]6)步骤5)得到的矿化反应后的产物转移至搅拌池，加入一定量的水，混合搅拌均匀制成固体质量占比为70％的负碳浆体；
[0032]7)将步骤6)得到的负碳浆体在工业充填泵的作用下输送至煤矿井下采动空间。
[0033]实施例2；
[0034]1)将煤矸石进行选择性破碎，得到3mm以下的固体煤矸石颗粒；
[0035]2)将3mm以下的固体煤矸石颗粒进行分级分质，将煤基固废中钙基固废和镁基固废选出；
[0036]3)将煤基固废中钙基固废和镁基固废加入粉煤灰，搅拌均匀，级配成粒径在200目
以下占比为67％含量的混合物；
[0037]4)将煤电一体化项目中产生的废气通入湿电除尘器、旋风除尘器、烟气脱硫塔废气处理设备，进行废气脱硫、除尘处理，使其二氧化碳浓度为40％；
[0038]5)将步骤3)和步骤4)得到混合物转移至反应釜中，并将反应釜设置温度为600℃、湿度为84％。通入浓度≥35％的二氧化碳，并保持反应釜压力为0.6MPa，进行矿化反应，反应时间为60分钟。
[0039]6)步骤5)得到的矿化反应后的产物转移至搅拌池，加入一定量的水，混合搅拌均匀制成质量浓度为70％的负碳浆体；
[0040]7)将步骤6)得到的负碳浆体在工业充填泵的作用下输送至煤矿井下采动空间。
[0041]实施例3；
[0042]如图1所示，本专利技术煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，具体步骤如下：
[0043]1)将煤矸石进行选择性破碎，得到3mm以下的固体煤矸石颗粒；
[0044]2)将3mm以下的固体煤矸石颗粒进行分级分质，将煤基固废中钙基固废和镁基固废选出；
[0045]3)将煤基固废中钙基固废和镁基固废加入粉煤灰，搅拌均匀，级配成粒径在200目以下占比为67％含量的混合物；
[0046]4)将煤电一体化项目中产生的废气通入湿电除尘器、旋风除尘器、烟气脱硫塔废气处理设备，进行废气脱硫、除尘处理，使其二氧化碳浓度为39％；
[0047]5)将步骤3)和步骤4)得到混合物转移至反应釜中，并将反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法，其特征在于，具体按照如下步骤进行：步骤1：将煤基固废中的煤矸石进行选择性破碎，得到固体煤矸石颗粒；步骤2：将步骤1中得到的固体煤矸石颗粒进行分级分质，在将煤基固废中选出钙基固废和镁基固废，得到钙基固废和镁基固废颗粒；步骤3：将步骤2得到的钙基固废和镁基固废颗粒加入粉煤灰，混合搅拌均匀后得到混合物；步骤4：将废气通入湿电除尘器、旋风除尘器、烟气脱硫塔废气处理设备，进行废气脱硫、除尘处理后得到处理后的废气；步骤5：将步骤3中得到的混合物加入到带搅拌功能的反应釜中，通入步骤4中处理后的废气，进行矿化反应，得到矿化反应后的产物；步骤6：将步骤5得到的矿化反应后的产物转移至搅拌池，加入水，混合搅拌均匀制成负碳浆体；步骤7：将步骤6得到的负碳通过工业充填泵，泵送至煤矿井下采动空间完成充填。2.根据权利要求1所述的煤基固废矿化二氧化碳制备负碳充填体的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱磊，刘成勇，古文哲，刘治成，吴玉意，宋天奇，潘浩，秋丰岐，刘文涛，程海星，赵萌烨，张新福，王翰秋，孙俊彦，黄剑斌，张鹏，何志伟，盛奉天，
申请(专利权)人：中煤能源研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：