【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固废、废水的处理及水煤浆制备，具体涉及一种固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法。
技术介绍
1、煤化工是指以煤为原料，经热加工和催化加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程。煤气化在煤化工中占有重要地位，用于生产各种气体燃料，是洁净能源，煤气化生产的合成气是合成液体燃料、化工原料等多种产品的原料。
2、煤在气化过程中会产生多种废弃物，其中产量最大的是气化灰渣，每年约几千万吨，随着煤化工企业纷纷落地，近些年固废产量更是逐年上涨。常用的固废处理手段包括焚烧、填埋、堆肥、厌氧消化等，这些方法存在易引发二次污染和适用范围较窄的问题，固废若治理不当会对大气、水体、土壤甚至是市民的身体健康产生较大危害，对煤化工企业而言，固废的运输和处理费用是一项不小的支出。
3、煤气化过程中产生的高浓度废水，含有杂环化合物、多环芳烃、酚、硫化物、氰化物和焦油等，其水质成分复杂、污染物浓度高、毒性大且可生化性差。因原煤种类、成分、气化工艺及操作方式的不同，废水水质也不尽相同。煤化工废水的水质特点使得常规处理技术难以实现优良的处理效果，必须使用专业性、针对性较强的组合处理工艺，这就增加了处理成本和系统运行压力，导致废水治理成本高、处理效果一般、运行不稳定。
4、如何妥善解决煤化工固废和废水问题一直是各界关注的焦点。考虑到我国以煤炭为主的能源消费结构，利用水煤浆技术处理煤化工固废和废水是一条切实有效的思路。近些年，单独使用固废或废水制备水煤浆的报道屡见不鲜(例如cn113667520a公开的亲水类固体废弃
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，该方法使用固废取代部分原料煤，用废水取代制浆水，既能充分利用固废和废水，实现废弃物的资源化利用，又能助力实现企业节能减碳目标。
2、本专利技术提供的高性能水煤浆由下述质量百分比的原料制成：固废10％～35％、煤粉28％～58％、废水30％～40％、添加剂0.05％～0.45％；所述添加剂由添加剂ⅰ与添加剂ⅱ组成，两者的质量比为1：2～8。
3、进一步，本专利技术提供的高性能水煤浆优选由下述质量百分比的原料制成：固废20％～30％、煤粉35％～49％、废水30％～40％、添加剂0.2％～0.4％。
4、上述固废是气化灰渣、废活性炭、药渣等含碳固废中任意一种或多种以任意比例混合得到的混合物。
5、上述煤粉是陕西或内蒙古地区的低阶煤种。
6、上述废水是变换冷凝液、细渣过滤机滤液、洗甲醇液、煤气化工艺中产生的有机废水中任意一种或多种以任意比例混合得到的混合物。
7、上述添加剂ⅰ选自聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、聚丙烯酸盐、高岭土中任意一种或多种以任意比例混合得到的混合物。
8、上述添加剂ⅱ选自木质素磺酸盐系、萘磺酸盐甲醛缩合物、磺甲基腐殖酸盐、苯磺酸盐、聚磷酸盐中任意一种或多种以任意比例混合得到的混合物。
9、本专利技术高性能水煤浆的制备方法包括下述步骤：
10、步骤1：固废分级处理
11、将固废破碎至3mm以下，在105～110℃条件下加热至恒重，使用筛分设备将固废筛分为0.5～3mm和小于0.5mm两个粒度级，分别称为粗固废和细固废；
12、步骤2：制备固废细浆
13、将细固废、部分废水和添加剂ⅰ混合后搅拌均匀，制得固废细浆；
14、步骤3：制备固废水煤浆
15、将粗固废、煤粉、剩余废水和添加剂ⅱ混合后进入球磨机或棒磨机中研磨，制得固废水煤浆；
16、步骤4：制备高性能水煤浆
17、将固废细浆和固废水煤浆混合后搅拌均匀，得到高性能水煤浆。
18、上述步骤1中，所述搅拌的时间10～30min，搅拌的速度800～2000rpm。
19、上述步骤2制备固废细浆和步骤3制备固废水煤浆中所用废水的质量比为1：3～8。
20、上述步骤4中，所述搅拌的时间5～30min，搅拌的速度800～2000rpm。
21、本专利技术的有益效果如下：
22、1、本专利技术中的固废均属于含碳固废，对其进行分级预处理，利用不同粒径固废的物化性质进行分步制浆。较细的固废颗粒在添加剂ⅰ的作用下能够分散悬浮在废水体系中制得固废细浆，废水中的钙、镁等金属离子对细颗粒固废也具有良好的分散和稳定作用。较粗的固废和煤粉在添加剂ⅱ的作用下与剩余废水进入磨机中制得固废水煤浆，各项技术指标满足气化工艺要求。最后将固废细浆和固废水煤浆搅拌均匀可制得高性能水煤浆，这是因为将固废细浆与固废水煤浆混合后，较细颗粒的细浆有效填充在固废水煤浆的较粗颗粒间，提高了水煤浆的堆积效率，从而提高了水煤浆浓度。本专利技术能处理的固废量较大，同时使用废水完全取代传统制浆水，在添加剂用量小的情况下能制备出浓度高、分散性和流动性好且稳定性高的水煤浆。
23、2、本专利技术将分级预处理和分步制浆结合，将不同粒径固废的物化性质和废水水质相结合，利用不同粒径的固废在废水中的分散特性进行分步制浆，固废细浆采用混合搅拌法，固废水煤浆采用磨机制浆法，最后再使用混合搅拌法制备出高性能水煤浆。该方法有效避免了传统一步磨机制浆法中物料反应不充分、成浆浓度不高的缺点，制备出的水煤浆浓度高，且水煤浆性能不因废水水质的变化而改变，各项技术指标满足气化工艺要求。
24、3、本专利技术以陕北、内蒙古地区的低阶煤掺配含碳固废为研究对象，耦合煤化工废水制备水煤浆，不仅提高了固废的应用附加值，同时降低了废水处理成本，对煤化工系统节水和资源化利用具有积极的引导作用。本专利技术为废弃物的治理提供理论依据，对废弃物的资源化利用起到积极的推动作用。
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1.一种固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于所述高性能水煤浆由下述质量百分比的原料制成：
2.根据权利要求1所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于述高性能水煤浆由下述质量百分比的原料制成：
3.根据权利要求1或2所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：所述固废是气化灰渣、废活性炭、药渣中任意一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：所述煤粉是陕西或内蒙古地区的低阶煤种。
5.根据权利要求1或2所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：所述废水是变换冷凝液、细渣过滤机滤液、洗甲醇液、煤气化工艺中产生的有机废水中任意一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：步骤1中，所述搅拌的时间10～30min，搅拌的速度800～2000rpm。
7.根据权利要求1所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：步骤4中，所述搅拌的时间5～30min，搅拌的速度80
...【技术特征摘要】
1.一种固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于所述高性能水煤浆由下述质量百分比的原料制成：
2.根据权利要求1所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于述高性能水煤浆由下述质量百分比的原料制成：
3.根据权利要求1或2所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：所述固废是气化灰渣、废活性炭、药渣中任意一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的固废耦合废水制备高性能水煤浆的方法，其特征在于：所述煤粉是陕西或内蒙古地区的低阶煤种。
【专利技术属性】
技术研发人员：姚彬，张文存，张勇，李珍，朱瑞龙，张国辉，
申请(专利权)人：陕西化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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