專利名稱：速溶型水煤漿的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于含碳燃料領(lǐng)域，具體地說是一種粉末狀態(tài)的速溶型水煤漿的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)上使用的水煤漿均為流體型，關(guān)于水煤漿方面的報道也很多，但基本上都是關(guān)于流體型水煤漿方面的，如中國專利CN85102891，中國專利CN1364857均公開了一種流體型水煤漿的制備方法，它主要是先將原煤干磨成粉，然后再加入水和添加劑濕磨成漿體。這種流體型燃料的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高；另外，對于流體型水煤漿而言，在貯存、運輸?shù)确矫娑加泻芨叩囊?。申請人認為，如果將水煤漿制成具有優(yōu)良速溶性質(zhì)的固體，可大大降低成本。中國專利CN1482218公開了一種固態(tài)水煤漿，其制備方法是先將煤、液體介質(zhì)和添加劑按一定比例濕法研磨成漿后，再添加千煤粉拌合成固態(tài)水煤漿，或先采用干法將煤磨成干煤粉，再加入液體介質(zhì)和添加劑拌合成固態(tài)水煤漿。這種固態(tài)水煤漿實質(zhì)上只是將干煤粉與液體介質(zhì)、添加劑混合在一起。原煤干磨成煤粉后易于氧化，由于被氧化的煤粒表面已經(jīng)成為極性表面，不能吸附添加劑憎水基團，因此也無法得到較為穩(wěn)定的膠體結(jié)構(gòu)，其結(jié)果是，所制備的水煤漿漿液無法保證較好的穩(wěn)定性和較低的黏度，而這兩項指標(biāo)也是水煤漿質(zhì)量的最關(guān)鍵指標(biāo)。即使采用先制備水煤漿漿體再加入干煤粉的方法，也存在所加入干煤粉被氧化的問題，同時，要做到干煤粉與漿體均勻充分的混合，在工藝上也有相當(dāng)?shù)碾y度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種生產(chǎn)成本低的速溶型水煤漿的生產(chǎn)方法，該方法所生產(chǎn)的水煤漿為粉末態(tài)，該粉末態(tài)水煤漿可迅速成漿，并且成漿后具有良好的穩(wěn)定性和較低的黏度。
解決上述問題的技術(shù)方案是所提供的速溶型水煤漿的生產(chǎn)方法是先將添加劑溶液、原料煤按比例混合，再將該混合料送入球磨機，經(jīng)過干磨后即得速溶型水煤漿。
本發(fā)明進一步的解決方案是在上述的干磨過程中混合料的含水率按重量百分比控制在8％～25％，最好控制在10％～20％。
由于在原煤干法磨粉的過程中，新生成的細小煤粒具有很高的表面能，所以特別容易被外界環(huán)境中的氧所氧化。本發(fā)明采用在磨煤前加入添加劑的方法，將原煤和添加劑一起球磨保證了磨煤過程中新生成煤粒表面與添加劑充分、均勻的接觸，使煤粒不易氧化，實現(xiàn)了對新生煤粒表面的保護，消除了前述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，從而保證了所制備的固態(tài)水煤漿產(chǎn)品具有速溶成漿的特性，并且成漿后具有很好的儲存穩(wěn)定性。
本發(fā)明在磨煤過程中控制一定的含水率可以充分保證添加劑的均勻分散，同時也便于控制磨煤過程的溫度，進一步消除了磨粉過程中煤粒表面的氧化。另外，較高的含水率消除了加工過程中的煤粉起塵，降低了煤粉燃爆的可能性，提高了生產(chǎn)的安全性，改善了生產(chǎn)環(huán)境。
另外，本發(fā)明將生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡化到一次性加工來得到最終產(chǎn)品，不但顯著地改善了生產(chǎn)工藝，縮短了產(chǎn)品的加工時間，而且減少了生產(chǎn)設(shè)備，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率。
上述所說的添加劑包括分散劑、穩(wěn)定劑、調(diào)節(jié)劑和消泡劑。分散劑的作用在于改變煤粉表面性質(zhì)，促使煤粉顆粒在水中分散，使?jié){液具有良好的流動性；穩(wěn)定劑的作用是使?jié){液具有較高的靜止粘度，具有非牛頓流體的剪切流變特性，防止?jié){液產(chǎn)生硬沉淀；調(diào)節(jié)劑的作用主要是調(diào)節(jié)酸堿度，使?jié){液的pH值在7～9之間；消泡劑用于在成漿過程中消除內(nèi)在的氣泡，提高漿液的流動性；上述的添加劑中還可增加防霉劑，用來提高產(chǎn)品的貯存穩(wěn)定性。
一般情況下，本發(fā)明中的煤與添加劑的重量比例為100∶0.4-1.8，最佳比例為100∶1.3-1.6。生產(chǎn)時，將上述添加劑配成溶液，譬如可以配成水溶液，然后與煤混合。
本發(fā)明球磨后的煤顆粒尺度要求平均在35μm-60μm之間。
上述所說的分散劑可以是陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或一種以上。優(yōu)選的分散劑有十二氨基二丙酸鈉、十二氨基丙烯酸、磺化瀝青、縮聚萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、聚合木質(zhì)素甲醛改性磺酸鹽、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物，異丁烯-馬來酸酐共聚物、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、磺化腐植酸鹽、聚氧乙烯椰子胺、聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯等，或不同分子量的以上聚合物分散劑。
上述所說的穩(wěn)定劑可以是檸檬酸鈉、MgCl2、FeSO4、CaCl2、纖維素中的一種；穩(wěn)定劑與分散劑總量的比例為0.05-0.2∶1。
上述所說的調(diào)節(jié)劑可以是三乙醇胺、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉中的一種。
上述所說的消泡劑優(yōu)選聚苯乙烯磺酸鹽，消泡劑的添加量≤10％的分散劑重量。
上述所說的防霉劑包括羥基苯甲酸、焦油水溶液、水楊酸鹽、石炭酸中的一種；防霉劑的添加量≤10％的分散劑重量。
具體實施例方式
以下用實施例來進一步闡明本發(fā)明的詳細內(nèi)容。
實施例1將原煤入錘式破碎機破碎，控制所得原料煤粒度小于0.5cm，稱取原料煤180公斤。用十二氨基丙烯鈉0.5公斤、十二烷基苯磺酸鈉1.5公斤、聚苯乙烯磺酸鈉0.2公斤、三乙醇胺0.2公斤、FeSO40.2公斤、煤焦油0.2公斤，配置成體積為9.6升的添加劑溶液。將該添加劑溶液均勻地噴灑在180公斤原料煤上，隨后將煤送入球磨機，開啟球磨機磨粉，并控制磨煤粒度為平均60μm，收集粉狀產(chǎn)品并密封包裝，即得到本發(fā)明的速溶型水煤漿。
實施例2按照實施例1控制原料煤粒度小于0.5cm，稱取原料煤1500公斤，用聚合木質(zhì)素甲醛改性磺酸鈉17公斤、磷酸鈉1公斤、檸檬酸鈉1.7公斤、聚苯乙烯磺酸鈉1.2公斤配置成體積為73.6升的添加劑溶液。將該添加劑均勻地噴灑在1500公斤原料煤上，隨后進行球磨，并控制磨煤粒度為平均52μm。
實施例3按照實施例1控制原料煤粒度小于0.5cm，稱取原料煤200公斤，用木質(zhì)素磺酸鈉1公斤、聚氧乙烯單硬脂酸酯1公斤、磺化腐植酸鹽1公斤、CaCl20.3公斤、氫氧化鈉0.3公斤、聚苯乙烯磺酸鈉0.2公斤配置成12升添加劑溶液。將該添加劑均勻地噴灑在200公斤原料煤上，隨后進行球磨，磨煤粒度為平均50μm。
實施例4稱取粒度小于0.5cm的原料煤100公斤，用甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物0.2公斤、木質(zhì)素磺酸鹽0.4公斤、磺化腐植酸鹽0.6公斤、CaCl20.1公斤、三乙醇胺0.1公斤、聚苯乙烯磺酸鈉0.1公斤配置成4.2升添加劑溶液；將該添加劑溶液均勻地噴灑在原料煤上，隨后球磨，磨煤粒度為平均40μm。
實施例5
稱取原料煤粒度小于0.5cm的原料煤200公斤，用木質(zhì)素磺酸鹽1公斤、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物1.2公斤、纖維素0.22公斤、碳酸鈉0.22公斤、聚苯乙烯磺酸鈉0.15公斤制備成4.8升添加劑溶液；將該添加劑溶液均勻地噴灑在原料煤上，隨后球磨，磨煤粒度為平均35μm。
用本發(fā)明方法制作的粉末態(tài)水煤漿成漿后通過國家水煤漿工程技術(shù)中心檢驗，結(jié)果如下表

從以上可以看出，用本發(fā)明方法制作的速溶型水煤漿加水后所得到的水煤漿漿液的各項主要指標(biāo)優(yōu)良。實際上，本發(fā)明制備的水煤漿成漿后，其穩(wěn)定性已大大超過了30天。
權(quán)利要求
1.一種速溶型水煤漿的生產(chǎn)方法，其特征是先將添加劑溶液、原料煤按比例混合，再將該混合料送入球磨機，經(jīng)過干磨后即得速溶型水煤漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是在干磨過程中混合料的含水率按重量百分比控制在8％～25％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征是在干磨過程中混合料的含水率按重量百分比控制在10％～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的生產(chǎn)方法，其特征是所說的添加劑包括分散劑、穩(wěn)定劑、調(diào)節(jié)劑和消泡劑，所說的分散劑是陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征是所說的分散劑有十二氨基二丙酸鈉、十二氨基丙烯酸、磺化瀝青、縮聚萘磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽、聚合木質(zhì)素甲醛改性磺酸鹽、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸-甲基丙烯酸酯共聚物、異丁烯-馬來酸酐共聚物、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、磺化腐植酸鹽、聚氧乙烯椰子胺、聚氧乙烯失水山梨醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯，或不同分子量的以上聚合物分散劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)方法，其特征是所說的穩(wěn)定劑是檸檬酸鈉、MgCl2、FeSO4、CaCl2、纖維素中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其特征是所說的所說的穩(wěn)定劑是檸檬酸鈉、MgCl2、CaCl2、FeSO4、纖維素中的一種；調(diào)節(jié)劑是三乙醇胺、硫酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸鈉中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)方法，其特征是所說的消泡劑是聚苯乙烯磺酸鹽；防霉劑是羥基苯甲酸、焦油水溶液、水楊酸鹽、石炭酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明是一種粉末狀態(tài)的速溶型水煤漿的生產(chǎn)方法，該方法是先將各種添加劑的溶液、原料煤按比例混合，再將該混合料送入球磨機，經(jīng)過干磨后即得速溶型水煤漿。本發(fā)明的水煤漿產(chǎn)品具有速溶成漿的特性，并且成漿后具有很好的儲存穩(wěn)定性；本發(fā)明將生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡化到一次性加工來得到最終產(chǎn)品，不但顯著地改善了生產(chǎn)工藝，縮短了產(chǎn)品的加工時間，而且減少了生產(chǎn)設(shè)備，降低了能耗，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號F23K1/00GK101029260SQ20061004185
公開日2007年9月5日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月1日
發(fā)明者呂家根, 張巖, 張兵 申請人:陜西升基利科技有限公司