一種洗煤制備純凈碳的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟：⑴將煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯焦化處理，焦炭磨粉處理，焦粉與CaO按1～99：1～99的比例混合成焦粉混合物；⑵焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO或電石熔液在1700～2200℃的高溫下形成灰渣，完全脫除硫和灰渣；⑶靜置處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，形成含有電石熔液的碳粉；⑷含有電石熔液的碳粉置于水中，融入電石溶解液中的焦粉灰渣進(jìn)入水中；⑸靜置電石溶解液，得到含水的純凈碳粉；⑹純凈碳粉干燥處理，得到適合作潔凈燃料的純凈碳。本發(fā)明的有益效果是：①提高煤炭質(zhì)量，減少燃煤污染物排放。②提高煤炭利用效率，節(jié)約能源。③優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。④減少運(yùn)力浪費(fèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種洗煤制備純凈碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于煤的凈化處理方法技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煤的處理方法，具體涉及一種洗煤制備純凈碳的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]洗煤是煤炭深加工一個(gè)不可缺少的工序，從礦井中直接開(kāi)采出來(lái)的煤炭叫原煤， 原煤在開(kāi)采過(guò)程中混入了許多雜質(zhì)，而且煤炭的品質(zhì)也不同，內(nèi)在灰分少的和內(nèi)在灰分多的煤混雜在一起。洗煤就是將原煤中的雜質(zhì)剔除，或?qū)?yōu)質(zhì)煤和劣質(zhì)煤炭進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)的一種工藝過(guò)程。原煤經(jīng)洗選之后攜帶的灰分含量大幅降低，燃燒后產(chǎn)生的污染物和灰分大幅減少，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔利用。傳統(tǒng)煤的洗選工藝一般有跳汰工藝、重介工藝、風(fēng)力選煤等， 但是都屬于低溫處理方法，缺點(diǎn)是不能夠完全脫除煤中的灰分和含硫物質(zhì)，洗煤無(wú)法直接達(dá)到清潔燃料的標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]公開(kāi)號(hào)CN1093616A的發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)一種洗煤工藝，即“在改進(jìn)顆粒加速和加強(qiáng)分離效率的特殊設(shè)計(jì)的重介質(zhì)旋流器中精選細(xì)顆粒煤”。該洗煤工藝過(guò)程復(fù)雜，不適用于生產(chǎn)潔凈燃料的純凈碳。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種洗煤制備純凈碳的方法，以提高煤炭質(zhì)量和利用效率， 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，節(jié)約能源，減少燃煤污染物的排放，增加產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:一種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:⑴將煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯焦化處理，脫去揮發(fā)分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭，將焦炭進(jìn)行磨粉處理，磨粉后的焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物； ⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO或電石熔液在 1700?2200°C高溫下形成灰渣進(jìn)入電石熔液中；焦粉中的含硫物質(zhì)與CaO及電石熔液在還原氣氛中反應(yīng)，完全脫除硫和灰渣，形成含有純凈碳的電石熔液；⑶靜置或采用物理方法或化學(xué)方法處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，得到含有電石熔液的碳粉；⑷將步驟⑶中含有電石熔液的碳粉置于水中，包裹在純凈碳粉顆粒外層的電石與水反應(yīng)生成乙炔氣，收集乙炔氣；融入電石溶解液中的焦粉灰渣進(jìn)入水中，沉淀至水底部，電石反應(yīng)后生成的氫氧化鈣融入水中形成溶液為電石溶解液；(5)靜置處理電石溶解液，分離碳粉、水和焦粉渣，脫除了焦粉中的灰分或硫化物，得到含水的純凈碳粉；(6)將步驟(5)得到的純凈碳粉送入干燥設(shè)備中隔絕空氣脫除水分，得到適合作潔凈燃料的純凈碳。
[0006]焦粉的粒度為0.0lnm?100mm。焦粉中加入添加劑，添加劑為氧化鈣粉、碳酸鈣粉、螢石粉或氧化鎂粉，或上述物質(zhì)的混合物。步驟⑷中的電石溶解液中也可添加水溶性鹽，水溶性鹽包括氯化鈉、氯化鉀。
[0007]—種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:⑴煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焦化處理，脫去揮發(fā)分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭； 將焦炭進(jìn)行磨粉處理，磨粉后焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物； ⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入隔絕空氣的電弧爐、礦熱爐、中頻爐或工頻爐中，上述爐中裝有純凈的含碳鐵水，鐵水的溫度為1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分與CaO形成灰渣，浮在鐵水的表面并使鐵水中硫含量降低，加入純凈的電石作為脫硫劑，將浮在鐵水表面的灰渣去掉；采用靜置方法得到含有鐵水的純凈碳粉；⑶將步驟⑵含有鐵水的純凈碳放置在水中，使鐵水和純凈碳分離。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:①煤炭洗選可脫除煤中的絕大部分灰分、絕大部分的硫，提高煤炭質(zhì)量，減少燃煤污染物排放，使單位熱值純凈碳燃燒排放后標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到同當(dāng)量熱值的天然氣排放值。②提高了煤炭利用效率，節(jié)約能源。③優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)煤炭產(chǎn)品由單結(jié)構(gòu)、低質(zhì)量向多品種、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。④煤炭經(jīng)過(guò)洗選，可去除大量雜質(zhì)，提高了純凈碳的熱值，減少了運(yùn)力浪費(fèi)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明保護(hù)范圍不限于實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動(dòng)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0010]實(shí)施例1本發(fā)明洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:(1)將煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯焦化處理，脫去揮發(fā)分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭，將焦炭進(jìn)行磨粉處理，焦粉的粒度為2mm ;磨粉后的焦粉與CaO按80:20的比例混合，形成焦粉混合物；混合焦粉中加入氧化鈣粉添加劑；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO在1700?2200°C 高溫下形成灰渣，進(jìn)入電石熔液中，焦粉中的含硫物質(zhì)與CaO在還原氣氛中反應(yīng)，完全脫除硫；⑶靜置處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，得到含有電石熔液的碳粉；⑷將步驟⑶中含有電石熔液的碳粉置于水中，包裹在純凈碳粉顆粒外層的電石與水反應(yīng)生成乙炔氣，收集乙炔氣；融入電石溶解液中的焦粉灰渣進(jìn)入水中，沉淀至水底部，電石反應(yīng)后生成的氫氧化鈣融入水中形成電石溶解液；(5)靜置處理電石溶解液，分離碳粉、水和焦粉渣，脫除焦粉中的灰分或硫化物，得到含水的純凈碳粉；(6)將步驟(5)得到的純凈碳粉送入干燥設(shè)備中隔絕空氣脫除水分，得到適合作潔凈燃料的純凈碳。
[0011]實(shí)施例2本發(fā)明的另一實(shí)施方式為:⑴煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焦化處理，脫去揮發(fā)分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭。 將焦炭進(jìn)行磨粉處理，焦粉的粒度為1.5mm。磨粉后焦粉與CaO按90:10的比例混合，形成焦粉混合物；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入隔絕空氣的電弧爐中，電弧爐中裝有純凈的含碳鐵水，含碳鐵水的溫度為1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分與CaO形成灰渣，浮在鐵水的表面并使鐵水中硫含量降低，加入純凈的電石作為脫硫劑，將浮在鐵水表面的灰渣去掉；采用靜置方法得到含有鐵水的純凈碳粉；⑶將含有鐵水的純凈碳放置在水中，使鐵水和純凈碳分離。
[0012]煤炭洗選可脫除煤中絕大部分的灰分、絕大部分的硫，燃用純凈碳可有效減少煙塵、SOjP NOx的排放。研究表明:煉焦煤的灰分降低1%，煉鐵的焦炭耗量降低2.66%，合成氨生產(chǎn)使用洗選的無(wú)煙煤可節(jié)煤20%。發(fā)電用煤灰分每增加1%，發(fā)熱量下降200?360J/g， 每度電的標(biāo)準(zhǔn)煤耗增加2?5g。因此，本發(fā)明洗煤制備純凈碳的方法能夠提高煤炭質(zhì)量和煤炭利用效率。
[0013]發(fā)展煤炭洗選有利于煤炭產(chǎn)品由單結(jié)構(gòu)、低質(zhì)量向多品種、高質(zhì)量轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)化。由于對(duì)煤炭質(zhì)量和品種的要求不斷提高，若不發(fā)展選煤便無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)要求。因此本發(fā)明可以?xún)?yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力。
[0014]產(chǎn)煤區(qū)一般多遠(yuǎn)離用煤多的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，煤炭的運(yùn)量大，運(yùn)距長(zhǎng)，煤炭經(jīng)過(guò)洗選可去除大量雜質(zhì)，提高純凈碳的熱值，減少運(yùn)力浪費(fèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:(1)將煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯焦化處理，脫去揮發(fā)分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭，將 焦炭進(jìn)行磨粉處理，磨粉后的焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO或電石熔液在 1700?2200°C高溫下形成灰渣進(jìn)入電石熔液中；焦粉中的含硫物質(zhì)與CaO及電石熔液在還 原氣氛中反應(yīng)，完全脫除硫和灰渣，形成含有純凈碳的電石熔液；⑶靜置或采用物理方法或化學(xué)方法處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，得到含有 電石熔液的碳粉；⑷將步驟⑶中含有電石熔液的碳粉置于水中，包裹在純凈碳粉顆粒外層的電石與水反 應(yīng)生成乙炔氣，收集乙炔氣；融入電石溶解液中的焦粉灰渣進(jìn)入水中，沉淀至水底部，電石 反應(yīng)后生成的氫氧化鈣融入水中形成溶液為電石溶解液；(5)靜置處理電石溶解液，分離碳粉、水和焦粉渣，脫除了焦粉中的灰分或硫化物，得到 含水的純凈碳粉；(6)將步驟(5)得到的純凈碳粉送入干燥設(shè)備中隔絕空氣脫除水分，得到適合作潔凈燃料 的純凈碳。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述洗煤制備純凈碳的方法，其特征是:所述焦粉的粒度為 0.0lnm ?100mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述洗煤制備純凈碳的方法，其特征是:所述焦粉中加入添加劑，所 述添加劑為氧化鈣粉、碳酸鈣粉、螢石粉或氧化鎂粉，或上述物質(zhì)的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述洗煤制備純凈碳的方法，其特征是:所述步驟⑷中的電石溶解 液中也可添加水溶性鹽，所述水溶性鹽包括氯化鈉、氯化鉀。5.—種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:⑴煤粉經(jīng)過(guò)間壁回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行焦化處理，脫去揮發(fā)分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭； 將焦炭進(jìn)行磨粉處理，磨粉后焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入隔絕空氣的電弧爐、礦熱爐、中頻爐或工頻爐中，上述 爐中裝有純凈的含碳鐵水，鐵水的溫度為1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分與CaO形成 灰渣，浮在鐵水的表面并使鐵水中硫含量降低，加入純凈的電石作為脫硫劑，將浮在鐵水表 面的灰渣去掉；采用靜置方法得到含有鐵水的純凈碳粉；⑶將步驟⑵含有鐵水的純凈碳放置在水中，使鐵水和純凈碳分離。
【文檔編號(hào)】C01B31/02GK105984861SQ201510079459
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日
【發(fā)明人】賈會(huì)平
【申請(qǐng)人】石家莊新華能源環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>