【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业固废资源利用，具体涉及一种煤气化细渣综合利用方法。
技术介绍
1、随着我国煤化工产业的迅速发展，气化灰渣排放量与日俱增，其规模化处置与资源化利用迫在眉睫。气化灰渣是煤与氧气或富氧空气发生不完全燃烧生成co与h2的过程中，煤中无机矿物质经过物理化学转化过程并伴随着煤中残留的碳颗粒形成的固态残渣。气化灰渣包括粗渣和细渣，气化粗渣从气化炉底部的排渣口排出，其成分与锅炉灰渣相似；气化细渣是气化炉粗煤气在洗涤净化过程中从灰水系统中过滤得到。
2、目前主流的煤气化装置为气流床煤气化炉，包括水煤浆气化和干煤粉气化，两种气化装置产生的气化粗渣从捞渣机出来后经振筛机脱水至含水量15～20wt％，气化细渣经板框式压滤机或卧式螺旋离心机脱水至含水量50～60wt％。几个典型的大型气流床煤气化装置产生的气化细渣的可燃物含量、含水量、发热量及年产量见表1，气化细渣的灰分组成见表2。
3、表1
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6、从表1中数据可知，气化细渣具有残碳含量高、水分含量高、灰分高的特点，其烧失量较高(20～50wt％)，不满足水泥掺合料的要求，其较高的残碳含量阻碍气化细渣与水泥或石灰之间的胶凝反应，不能在建材等产品中直接应用。
7、表2
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9、由表2中数据可知，气化细渣灰成分主要为硅、铁、铝、钙的氧化物，占比87～91％，夹带镁、硫、磷、钾、钠等元素，硅铁铝钙主要以非晶态形式存在，部分硅元素以石英相形式存在。气化细渣中的碳主要包括非晶相碳和石墨碳，非晶相碳占比在90～95％，主要为有机碳，具有一定的反应活性。气化细渣中碳颗粒主要分为致密无定型态、球形以及多孔絮状形态三种，其中致密无定形态和多孔絮状形态主要成分为碳组分，而球形体为碳和无机硅铁钙铝组分所形成的共熔体。碳颗粒中的无机组分可通过化学法剥离进行去除。
10、某水煤浆气化企业将澄清槽底部的气化细渣浓液直接返回煤浆制备系统进行循环利用，带来了一系列问题：(1)导致煤浆管道磨损加重；(2)气化细渣内部微孔数量较原煤明显减少，且部分空隙结构被熔融物堵塞，其反应活性明显低于原煤，影响了气化系统的效率；(3)导致部分气化灰渣在系统内循环，水系统管道和设备磨损等问题。
11、某干煤粉气化企业尝试将气化细渣进入循环流化床锅炉掺烧，存在以下问题：(1)由于气化细渣含水量达到60wt％左右，造成锅炉效率低下，气化细渣进料对锅炉管线有强烈的腐蚀作用，烟气中的含灰量增加，加剧锅炉磨损，气化细渣无法直接应用于循环流化床锅炉掺烧；(2)燃烧动力学认为，煤焦燃烧主要是由气体在煤焦表面的扩散决定，由于气化细渣微孔数量减少，因此气化滤饼的燃烧性能低于原煤；(3)由于锅炉一般的设计指标要求灰分<25wt％，发热量>18.0mj/kg，而气化细渣的灰分含量高(灰分含量50～80wt％)，限制了气化细渣与燃煤掺烧比例难以超过20％。
12、因此目前我国气化细渣的处理方法主要是填埋，导致了严重的土地浪费和环境污染问题。随着国家对三废排放的环保要求越来越严格，气化细渣的减量化、资源化和无害化利用是煤化工企业面临的重大难题，气化灰渣的资源化利用已成为煤化工产业亟需解决的技术难题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种煤气化细渣综合利用方法，对煤气化细渣进行分级分质利用，实现了煤气化细渣变废为宝。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种煤气化细渣综合利用方法，包括：
3、1)将气化细渣浆液与捕收剂、起泡剂及促进剂混合，进行浮选得到富碳组分和贫碳组分；
4、2)将第一部分所述富碳组分与盐酸反应，获得反应物中的第一固相作为碳材料；
5、3)获得第二部分所述富碳组分中的第二固相作为锅炉燃料；
6、4)获得所述贫碳组分中的第三固相，将所述第三固相与分散剂、改性剂混合粉碎得到填料。
【技术保护点】
1.一种煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤1)中，所述捕收剂选自油酸钠、棕榈酸钠中的一种或多种；和/或，所述起泡剂选自聚乙二醇PEG600、聚乙二醇PEG800、聚丙二醇PPG400、聚丙二醇PPG600中的一种或多种；和/或，所述促进剂为PEO-PPO-PEO嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，所述捕收剂的添加量为气化细渣浆液质量的0.05～0.15％，所述起泡剂的添加量为气化细渣浆液质量的0.01～0.03％，所述促进剂的添加量为气化细渣浆液质量的0.001～0.005％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤2)中，所述获得反应物中的第一固相包括：将反应物经固液分离得到第一固相，将所述第一固相干燥；
5.根据权利要求1-4任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤3)中，所述获得第二部分富碳组分中的第二固相包括：将所述第二部分富碳组分经固液分离得到第二固相，将所述第二固
6.根据权利要求1-5任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤4)中，所述获得贫碳组分中的第三固相包括：将所述贫碳组分经固液分离得到第三固相，将所述第三固相干燥；
7.根据权利要求1-6任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，所述分散剂为聚酯型分散剂，优选地，分散剂添加量占第三固相质量的0.1～0.5％。
8.根据权利要求1-7任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，所述改性剂选自助磨偶联剂、硅烷偶联剂、单烷氧基型钛酸酯偶联剂中的一种或多种，优选地，改性剂添加量占第三固相质量的0.1～1％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤4)中，所述粉碎包括：粉碎至得到D97<10μm、D50<2μm的细粉作为填料。
10.根据权利要求1-9任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，所述气化细渣浆液来自煤气化水系统的澄清槽底部。
...【技术特征摘要】
1.一种煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤1)中，所述捕收剂选自油酸钠、棕榈酸钠中的一种或多种；和/或，所述起泡剂选自聚乙二醇peg600、聚乙二醇peg800、聚丙二醇ppg400、聚丙二醇ppg600中的一种或多种；和/或，所述促进剂为peo-ppo-peo嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，所述捕收剂的添加量为气化细渣浆液质量的0.05～0.15％，所述起泡剂的添加量为气化细渣浆液质量的0.01～0.03％，所述促进剂的添加量为气化细渣浆液质量的0.001～0.005％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤2)中，所述获得反应物中的第一固相包括：将反应物经固液分离得到第一固相，将所述第一固相干燥；
5.根据权利要求1-4任一项所述的煤气化细渣综合利用方法，其特征在于，步骤3)中，所述获得第二部分富碳组分中的第二固相包括：将...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓峰，臧庆安，李君，次东辉，张翠清，赵瑞悦，刘汇东，郭屹，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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