本發(fā)明涉及一種優(yōu)化級配低能耗高濃度水煤漿的制備方法。

背景技術：

煤化工是提高煤炭轉化和清潔利用的技術，該技術的核心是煤經氣化制備合成氣，技術始于上世紀三十年代，經過近100年的發(fā)展，目前主要采用熱效率高、單爐能力大、轉化效率高、污染較少的美國德士古水煤漿氣化爐(texco)和英國殼牌煤粉氣化爐(shell)，中國也開發(fā)了水煤漿多噴嘴氣化爐和航天粉煤氣化爐。德士古煤氣化是水煤漿加壓氣化技術，其工藝是先將煤制成水煤漿用泵輸送進氣化爐，用純氧在高溫高壓下氣化，具有投資較少，工藝簡單，操作方便，運行穩(wěn)定的優(yōu)點，但對煤種要求高(較好的成漿性，較低的灰熔點，較高的反應活性)，氣化效率較低等不足。殼牌煤氣化是煤粉加壓氣化技術，其工藝是先將煤干燥后制成煤粉用高壓氮氣等氣體輸送進氣化爐，用純氧在高溫高壓下氣化，具有對煤種適應性好，氣化效率高等優(yōu)點，但投資大，操作要求高，能耗大，污染較高等缺點。我國80％煤化工以水煤漿作為原料，水煤漿氣化時，一部分煤炭作為燃料，提供氣化的能量，另一部分則作為合成氣的反應原料，一般水煤漿濃度提高1％產量可以增加2～3％，因此提高水煤漿的濃度對煤化工意義重大。如何提高水煤漿濃度、拓寬煤種適用性是該行業(yè)的共性關鍵技術。現有的制漿技術主要存在煤種適用性窄、提高濃度有限和能耗較高等問題。

中國專利申請cn201610925779.7提出了一種高濃度水煤漿及高效分級制備高濃度水煤漿的方法，該方法能提高煤漿中煤粒子的堆積效率，優(yōu)化煤漿粒度級配，與傳統單棒/球磨機水煤漿制備工藝相比，濃度能提高4～6％，但是該工藝受煤種制約嚴重，且工藝復雜，不能解決現有問題。

中國專利申請cn201610738185.5提出了一種用球磨機提高低變質煤氣化水煤漿濃度的方法，以經破碎的氣化原煤(粒度為≤20mm)先進入棒磨機研磨，研磨后的水煤漿自流到磨機出口槽，然后用泵將部分水煤漿送入球磨機中細磨，細磨后的細煤漿經配比后返回到棒磨機入口，可達到改善水煤漿粒度分布，提高堆積效率，制備高濃度的水煤漿的目的，成為一條制備低變質煤高濃度氣化水煤漿的有效途徑。但是該工藝提高水煤漿濃度有限，且工藝繁雜、耗能高。

中國專利申請cn201610480018.5提出了一種新型的制備高濃度水煤漿方法，所述水煤漿的制備方法將捏混、整形、篩分剪切與超細磨和整形細磨相結合，使得制得的水煤漿粒度級配合理，有效地填充了煤粉間的空隙，提高了成漿濃度，濃度可提高3-5％，所述方法能夠有效拓寬水煤漿的粒度分布，提高水煤漿濃度，但過多使用研磨設備能耗過高。

因此，需要一種新的水煤漿的制備方法以解決上述問題。

技術實現要素：

為解決現有技術存在的缺陷，提供一種優(yōu)化級配低能耗高濃度水煤漿的制備方法。

為了實現上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種優(yōu)化級配低能耗高濃度水煤漿的制備方法，包括以下步驟:

1)、制備粗粉和細粉，其中，粗粉為將煤通過破碎機破碎后通過14目篩子制得；用球磨機制得濃度為40％-60％的水煤漿，水煤漿平均粒徑小于30μm作為細粉；

2)、將步驟1)制得的粗粉和細粉按照干基比例1-3:1配比進行混合得到混合物，向混合物中加入水和煤漿添加劑，制得粘度為500-1500mpa·s的水煤漿。

更進一步的，步驟2)中所述煤漿添加劑為萘系水煤漿添加劑、脂肪族水煤漿添加劑、木質素水煤漿或聚丙烯酸型水煤漿添加劑。

更進一步的，步驟2)中粗粉和細粉按照干基比例(1-7/3):1配比進行混合得到混合物。根據此干基比例制得的水煤漿漿體濃度更高，穩(wěn)定性更高。

更進一步的，步驟1)中粗粉為王家塔煤、東博煤、平一煤、爾林兔煤、準東煤或內蒙煤。

更進一步的，步驟1)中水煤漿60目和200目通過率分別大于99.5％和90％。

更進一步的，步驟2)中所述煤漿添加劑為萘系水煤漿添加劑、脂肪族水煤漿添加劑、木質素水煤漿或聚丙烯酸型水煤漿添加劑。

更進一步的，步驟1)中粗粉為王家塔煤、東博煤、平一煤、爾林兔煤、準東煤或內蒙煤。此特征說明本發(fā)明的水煤漿的制備方法大大拓寬了制漿煤種。

更進一步的，步驟1)中水煤漿60目和200目通過率分別大于99.5％和90％。

更進一步的，步驟2)中粗粉、細粉和煤漿添加劑的干基質量比為(1-7/3):1:0.005-0.01。根據此干基質量比制得的水煤漿漿體濃度更高，穩(wěn)定性更高。

有益效果：本發(fā)明的優(yōu)化級配低能耗高濃度水煤漿的制備方法能夠大幅度提高水煤漿濃度，滿足氣化漿制漿要求，同時粗顆粒的制備直接采用效能較高的破碎工藝，具有良好的節(jié)能效果。制漿工藝簡單、能耗低、拓寬了制漿煤種，顯著提高了水煤漿濃度，具有良好的工業(yè)應用前景。

說明書附圖

圖1是優(yōu)化級配低能耗高濃度水煤漿的制備方法的流程示意圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例和附圖對本發(fā)明作具體的介紹。

實施例1：

(1)制得的水煤漿的干基質量份數中粗粉占50份,細粉占50份，萘系分散劑占0.4份；

(2)將煤通過鱷式破碎機破碎后再通過14目篩子制得粗粉，用間歇式小型球磨機制得細漿，將烘干后的75g王家塔煤的粗粉慢慢加入到175g攪拌中的超細漿中制得寬粒度分布的漿體(濃度為42.3％，平均粒徑29.3μm，60目,200目通過率分別99.8％、92.3％)。將烘干后的83g東博煤的粗粉慢慢加入到167g攪拌中的超細漿中制得寬粒度分布的漿體(濃度為49.5％，平均粒徑28.2μm，60目,200目通過率分別99.9％、93.5％)，分析漿體的粘度、濃度和穩(wěn)定性，用棒磨制得水煤漿并分析漿體性能，結果見表1，2，可見本方法顯著提高了王家塔煤和東博煤的漿體濃度，并且能耗也有了較大的下降，效果突出。

表1王家塔煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

表2東博煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

實施例2：

(1)制得的水煤漿的干基質量份數中粗粉占60份,細粉占40份，脂肪族分散劑占0.2份；

(2)將煤通過鱷式破碎機破碎后再通過14目篩子制得粗粉，用間歇式小型球磨機制得細漿，將烘干后的130g平一煤的粗粉慢慢加入到170g攪拌中的超細漿中制得寬粒度分布的漿體(濃度為50.0％，平均粒徑27.1μm，60目,200目通過率分別99.9％、94.1％)。在147g超細漿(濃度為41％，平均粒徑26.9μm，60目,200目通過率分別99.8％、95.8％)中加入33g水，邊攪拌邊加入烘干后的90.5g準東煤的粗粉制得寬粒度分布的漿體，分析漿體的粘度、濃度和穩(wěn)定性，用棒磨制得水煤漿并分析漿體性能，結果見表4。在180g超細漿(濃度為45％，平均粒徑27.6μm，60目,200目通過率分別99.6％、94.1％)，邊攪拌邊加入烘干后的122.1g榆林煤的粗粉制得寬粒度分布的漿體，分析漿體的粘度、濃度和穩(wěn)定性，用棒磨制得水煤漿并分析漿體性能，結果見表5?？梢姳痉椒@著提高了平一煤的漿體濃度，并且能耗也有了較大的下降，效果突出。

表3平一煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

表4準東煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

表5榆林煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

實施例3：

(1)制得的水煤漿的干基質量份數中粗粉占70份,細粉占30份，木質素分散劑占3‰；

(2)將煤通過鱷式破碎機破碎后再通過14目篩子制得粗粉，用間歇式小型振動磨制得細漿，將烘干后的145g爾林兔煤的粗粉慢慢加入到155g攪拌中的超細漿中制得寬粒度分布的漿體(濃度為40.0％，平均粒徑26.8μm，60目,200目通過率分別99.9％、94.8％)。在126g超細漿濃度為40.2％，平均粒徑24.8μm，60目,200目通過率分別99.9％、96.8％)中加入31g水，邊攪拌邊加入烘干后的118g準東煤的粗粉制得寬粒度分布的漿體。在135g超細漿(濃度為42.5％，平均粒徑23.7μm，60目,200目通過率分別99.9％、97.9％)中加入31g水，邊攪拌邊加入烘干后的134g內蒙煤的粗粉制得寬粒度分布的漿體，分析漿體的粘度、濃度和穩(wěn)定性，用棒磨制得水煤漿并分析漿體性能，結果見表6，7，8可見本方法顯著提高了爾林兔煤和準東煤的漿體濃度，并且能耗也有了較大的下降，效果突出。

表6爾林兔煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

表7準東煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

表8內蒙煤使用本方法和棒磨方法制備水煤漿的性能

本發(fā)明的優(yōu)化級配低能耗高濃度水煤漿的制備方法，制漿工藝簡單，煤種適應性廣，制漿能耗低，與現有的球磨和棒磨等制漿工藝相比可提高水煤漿濃度5-10％，水煤漿性能(如穩(wěn)定性、流動性)也有提高，具有突出性能和成本優(yōu)勢。