本發(fā)明屬于煤化工技術領域,涉及水煤漿制備技術,尤其涉及一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。
背景技術:
污泥作為重要的生物質資源,具有水分高、灰分高、熱值低、表面親水性官能團多、持水性強、體積大等性質。目前國內對污泥的處理方法以填埋為主,資源化能源化利用率低,對環(huán)境造成嚴重污染;焚燒雖然減量明顯,但污泥自身熱值較低,不能直接燃燒。煤泥主要是指選煤廠煤炭洗選過程中的副產(chǎn)品,經(jīng)壓濾機等設備脫水后而來,其具有高水分、高粘性、高持水性及低熱值等特性。除了小部分應用于民用外,剩余大部分均用于煤泥鍋爐燃燒發(fā)電或堆積填埋等。
將污泥和煤泥與煤摻混制備水煤漿,可有效降低污泥處理的投資和處理成本,即可利用現(xiàn)有生產(chǎn)設備,有效降低污泥處理的成本,對于污泥和煤泥減量化、資源化、能源化利用具有重要意義。
目前人們對于用污泥或煤泥制備水煤漿的工藝進行過一些研究,例如:
cn103497791b公開了一種新型污泥水煤漿及其制備方法,該方法包括如下步驟:(1)將市政污泥和污泥改性劑進行混合得到混合物,向所述混合物中添加水得到混合液;所述混合液的質量為所述混合物的質量的2倍;(2)將所述混合液輸入至流體激波處理器中進行高壓處理,得到改性污泥;(3)將原料煤破碎至粒徑小于3mm的煤粉;將所述煤粉、所述改性污泥輸送至磨機,并加入分散劑進行研磨,得到所述污泥水煤漿。
cn104388137a公開了一種城市污泥制備高濃度污泥煤漿的方法,該方法包括如下過程:首先,采用生物炭為主要原料的污泥調理劑對城市污水處理廠未脫水的原污泥進行調質;然后,將調質后污泥靜置20~60分鐘進行重力濃縮脫水,排出上清液,獲得濃縮污泥;最后,將濃縮污泥與煤、添加劑按一定比例混合,且濃縮污泥干重占污泥煤漿固含量的10~18%,球磨,使固體顆粒的粒徑小于0.1mm,其中≤75μm的粒徑占70-80%,制得高濃度污泥煤漿。
cn106085524a公開了一種氣化用水煤漿的制備方法。該制備方法包括:步驟s1,對煤泥進行加水稀釋,得到煤泥漿;步驟s2,向煤泥漿中加煤及水混合,得到混合煤漿;步驟s3,對混合煤漿進行研磨,得到氣化用水煤漿。通過先將對煤泥進行加水稀釋制備成煤泥漿便于實現(xiàn)運輸,然后再通過添加煤及水混合制備成混合煤漿,最后通過研磨即可得到氣化用水煤漿。
然而,上述方法都存在著制備的水煤漿粒度分布不均、穩(wěn)定性差、能耗高、不能同時適應于氣化和燃料水煤漿等問題,難以實現(xiàn)污泥和煤泥的大規(guī)模資源化利用。因此,開發(fā)更加優(yōu)良的使用污泥和煤泥同煤摻混制備水煤漿的方法不但具有經(jīng)濟效益,同時也具有很好的環(huán)境效益,是本領域的研究重點。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題,本發(fā)明的目的在提供一種使用污泥、煤泥和煤摻雜,多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。本發(fā)明的方法具有流程簡單,投資少,系統(tǒng)穩(wěn)定性高等優(yōu)點,制得的產(chǎn)品流動性、穩(wěn)定性和霧化性能良好,實現(xiàn)了污泥和煤泥的高效清潔利用,經(jīng)濟和環(huán)保效益顯著。
為達上述目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
本發(fā)明提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將原煤破碎后得物料a;
(2)將污泥、可選的煤泥、水、添加劑一起經(jīng)過改性處理后再經(jīng)過強力剪切處理得到物料b;
(3)將物料b超細磨得到物料c;
(4)將物料a和部分物料c與水、添加劑一起整形粗磨得到物料d;
(5)將物料d和剩余物料c混合后經(jīng)過強力剪切得到產(chǎn)品,該產(chǎn)品為水煤漿產(chǎn)品。
本發(fā)明中,步驟(4)所述部分物料c與步驟(5)所述剩余物料c視為一個整體,其質量總和即為全部物料c的質量,故所述“部分物料c”和“剩余物料c”屬于清楚表述。
本發(fā)明所述的方法通過使用原煤、污泥和可選的煤泥,多種原料配合使用,并將整形粗磨和超細磨優(yōu)化組合,添加少量生產(chǎn)水和添加劑,最終得到高質量水煤漿產(chǎn)品,并且實現(xiàn)了污泥和煤泥的高效清潔利用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述污泥干基量為原煤干基量的0.01wt%~20wt%,例如0.01wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%、12wt%、14wt%、16wt%、18wt%或20wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,可選的煤泥干基量為原煤干基量的0wt%~60wt%,例如0wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、50wt%或60wt%等,煤泥干基量為原煤干基量的0wt%指:不添加煤泥。但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明中,“可選的煤泥”指:可以添加煤泥,也可以不添加煤泥。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述改性處理包括堿性改性、超聲波改性、加壓均質改性或加熱改性中的任意1種或至少2種的組合,典型但非限制性組合為堿性改性與超聲波改性的組合,超聲波改性與加壓均質改性的組合,堿性改性、超聲波改性和加熱改性的組合等。
改性處理的作用在于,污泥在經(jīng)過改性處理后,電負性得到增強,孔隙結構減少,空間網(wǎng)狀的絮凝體結構被破壞,親水性官能團減少。本發(fā)明通過使用改性后的污泥制備水煤漿時,降低了其對水煤漿成漿性的影響,提高成漿濃度,降低水煤漿粘度,使水煤漿具有更好的穩(wěn)定性和流變特性。若不采取改性處理,會導致水煤漿粘度上升,穩(wěn)定性下降。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述堿性處理為:將污泥、可選的煤泥、水、添加劑和堿液混合,得到改性的物料,其中,所述堿液的ph為10~13,例如ph為10、10.5、11、11.5、12、12.5或13等,優(yōu)選為10,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,所述堿液為配制堿液或堿性廢液。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述超聲波改性為:將污泥、可選的煤泥、水和添加劑混合,進行超聲波震蕩混合,得到改性的物料。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述加壓均質改性為:將污泥、可選的煤泥、水和添加劑混合,在30mpa~60mpa的壓力條件下進行加壓均質改性,得到改性的物料;其中,所述壓力條件可為30mpa、35mpa、40mpa、45mpa、50mpa、55mpa或60mpa等,優(yōu)選為50mpa,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
所述均質是指將物料的料液在擠壓,強沖擊與失壓膨脹的三重作用下使物料細化,從而使物料能更均勻的相互混合。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述加熱改性為:將污泥、可選的煤泥、水和添加劑混合,于40℃~60℃的加熱溫度下加熱,得到改性的物料;其中,所述加熱溫度可為40℃、45℃、50℃、55℃或60℃等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,步驟(1)原煤破碎后的粒度≤6mm,例如6mm、5.6mm、5mm、4.4mm、4mm、3.5mm、3mm、2mm、1mm或0.05mm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(2)所述強力剪切的剪切速率為130r/min~180r/min,例如130r/min、135r/min、140r/min、150r/min、160r/min、170r/min、175r/min或180r/min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(3)所述超細磨使得所述物料c中粒度在0.075mm以下的顆粒在物料c的所有顆粒中占比≥70%,例如70%、75%、80%、85%、90%、95%或100%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(4)所述整形粗磨使得所述物料d的粒度≤2.5mm,例如2.5mm、2mm、1.5mm、1mm、0.5mm或0.01mm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(4)所述部分物料c為:部分物料c占物料c比例的5wt%~95wt%,例如5wt%、10wt%、20wt%、30wt%、40wt%、50wt%、60wt%、70wt%、80wt%、90wt%或95wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(5)所述強力剪切的剪切速率為130r/min~180r/min,例如130r/min、135r/min、140r/min、150r/min、160r/min、170r/min、175r/min或180r/min等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(2)以所述污泥和可選的煤泥的總質量為100wt%計,所述添加劑的添加量為0.1wt%~1wt%,例如0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(4)以所述物料a總質量為100wt%計,所述添加劑的添加量為0.1wt%~1wt%,例如0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地,步驟(2)和步驟(4)中所述添加劑包括萘磺酸甲醛縮合物、木質素磺酸鹽、氨基磺酸鹽、聚羧酸或脂肪族化合物中的任意1種或至少2種的組合,典型但非限制性組合為萘磺酸甲醛縮合物和木質素磺酸鹽的組合,氨基磺酸鹽和聚羧酸的組合,萘磺酸甲醛縮合物、木質素磺酸鹽和脂肪族化合物的組合等;優(yōu)選為萘磺酸甲醛縮合物和/或木質素磺酸鹽,所述“萘磺酸甲醛縮合物和/或木質素磺酸鹽”是指:可以為萘磺酸甲醛縮合物,可以為木質素磺酸鹽,也可以為萘磺酸甲醛縮合物和木質素磺酸鹽。
本發(fā)明中,使用添加劑的作用是:提高煤表面的親水性和水煤漿的穩(wěn)定性。
優(yōu)選地,步驟(1)所述的原煤使用傳統(tǒng)工藝的成漿濃度為55wt%~70wt%,例如:55wt%、60wt%、65wt%或70wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
對于傳統(tǒng)工藝來說,加入污泥和煤泥,在一般情況下會降低成品水煤漿的濃度,使?jié)舛冉档?%~8%;而使用本工藝,加入污泥和煤泥后對成漿濃度影響不大,濃度降低幅度在1%以下,甚至還可以改善水煤漿的濃度,濃度增加幅度可達3%。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案,所述方法還包括將部分步驟(5)得到的產(chǎn)品返回到步驟(3)與所述物料b混合進行超細磨。
優(yōu)選地,以所述物料b和所述部分步驟(5)得到的產(chǎn)品的總質量為100wt%計,所述部分步驟(5)得到的產(chǎn)品的質量百分含量為0wt%~30wt%,例如0wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%或30wt%等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明所述一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法,制備水煤漿用途廣泛,既作為氣化用水煤漿,也可作為燃料用水煤漿。
采用本發(fā)明所述方法制備的水煤漿,其流動性采用流動性指標進行測試,穩(wěn)定性采用放置8小時后對析水率(析水率越低,水煤漿穩(wěn)定性越好)進行測試,結果表明這兩項技術指標都比采用單棒磨或球磨制漿工藝制備水煤漿所得的水煤漿產(chǎn)品有較大改善。
與已有技術相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)在制備氣化水煤漿時,部分煤漿經(jīng)過超細磨,由于粗顆粒和細顆粒比例適中,細顆粒填充至粗顆??紫吨?,提高了水煤漿的堆積效率。本發(fā)明所述的方法通過調整各參數(shù),可以優(yōu)化產(chǎn)品的級配效果。對于氣化漿,可以將水煤漿產(chǎn)品中粒度范圍在0.075mm~0.45mm的顆粒含量降低至30%~40%,將粒度范圍≤0.075mm的顆粒含量增加至40%~50%;對于燃料漿,可以將水煤漿產(chǎn)品中粒度范圍≤0.075mm的顆粒含量增加至70%以上,效果遠優(yōu)于傳統(tǒng)工藝。
(2)本發(fā)明的粒度級配工藝可以降低污泥和煤泥對成漿濃度以及煤漿質量的影響。同時,本申請所述方法還使得水煤漿流動性、穩(wěn)定性和霧化性能均有大幅改善。
(3)在制備燃料水煤漿時,由于原煤經(jīng)過整形粗磨后再進行超細磨,在達到同等粒度時,生產(chǎn)能耗大幅降低。采用本發(fā)明所述的方法制備燃料用水煤漿,可以在保證水煤漿產(chǎn)品質量的基礎上將生產(chǎn)能耗降低10%~60%。
(4)本發(fā)明所述方法工藝簡單,適用于不同性質的污泥和煤泥,能耗低,能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),參數(shù)調整快捷方便,可合理解決污泥和煤泥大規(guī)模利用問題。本發(fā)明的方法制備的高濃度成品水煤漿質量優(yōu)良,用途廣泛,既作為氣化用水煤漿,也可作為燃料用水煤漿,能大幅提高原料燃燒和氣化的轉化效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例1所述一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法的流程示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例2所述一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法的流程示意圖。
具體實施方式
為更好地說明本發(fā)明,便于理解本發(fā)明的技術方案,下面對本發(fā)明進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發(fā)明的簡易例子,并不代表或限制本發(fā)明的權利保護范圍,本發(fā)明保護范圍以權利要求書為準。
本發(fā)明提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法,所述方法包括以下步驟:
(1)將原煤破碎后得物料a;
(2)將污泥、可選的煤泥、水、添加劑一起經(jīng)過改性處理后再經(jīng)過強力剪切處理得到物料b;
(3)將物料b超細磨得到物料c;
(4)將物料a和部分物料c與水、添加劑一起整形粗磨得到物料d;
(5)將物料d和剩余物料c混合后經(jīng)過強力剪切得到產(chǎn)品。
優(yōu)選地,部分步驟(5)得到的產(chǎn)品返回到步驟(3)與所述物料b混合進行超細磨。
本發(fā)明中,步驟(4)所述部分物料c與步驟(5)所述剩余物料c視為一個整體,其質量總和即為全部物料c的質量,故所述“部分物料c”和“剩余物料c”屬于清楚表述。
以下為本發(fā)明典型但非限制性實施例:
實施例1
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。其中,原煤使用陜西府谷長焰煤,污泥使用山東市政污泥,煤泥使用山東某選煤廠煤泥。
其中,城市污泥中水分為75wt%,含有40ppm的聚丙烯酰胺;煤泥全水mt為25.4wt%、分析水mad為1.36wt%、灰分aad為19.16wt%、揮發(fā)分vdaf為39.11wt%;長焰煤全水mt為15.2wt%、分析水mad為9.14wt%、灰分aad為15.12wt%、揮發(fā)分vdaf為36.37wt%。長焰煤傳統(tǒng)單棒磨制漿工藝最高成漿濃度為63%;煤漿流動性指標測試參考水泥《gb/t8077-2012混凝土外加劑勻質性試驗方法》行業(yè)標準中“水泥凈漿流動度”測試方法,其結果為12cm;煤漿穩(wěn)定性測試的指標為放置8小時后析水率,其結果為40%。
具體實施方法為:
(1)將原煤破碎后得到粒度≤6mm的物料a;
(2)將污泥和煤泥與水、萘磺酸鹽和ph為10的含氫氧化鈉的廢液以10:25:2:0.02:8的比例混合。其中,污泥干基量為原煤干基量的5%,煤泥干基量為原煤干基量的37.5%,再經(jīng)過165r/min強力剪切處理得到物料b;
(3)將物料b與30wt%的產(chǎn)品經(jīng)過超細磨得到粒度≤0.075mm顆粒為85%的物料c;
(4)將物料a、80%wt物料c與水、萘磺酸鹽以比例為58:63.6:13:0.25一起經(jīng)過整形粗磨得到物料d;
(5)將物料d和剩余物料c混合后經(jīng)過150r/min強力剪切得到產(chǎn)品,即水煤漿產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品的濃度為62.5%,流動性指標為18cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
圖1是本實施例的提供的一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法的流程示意圖。
實施例2
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。其中,原煤使用陜西神府地區(qū)不粘煤,污泥使用安徽某一化工廠污泥。
其中,污泥中水分為90wt%,不粘煤全水mt為10.6wt%、分析水mad為3.21wt%、灰分aad為8.33wt%、揮發(fā)分vdaf為39.69wt%。不粘煤傳統(tǒng)球磨制漿工藝最高成漿濃度為65%;煤漿流動性指標為14cm;煤漿穩(wěn)定性測試的指標為放置8小時后析水率,其結果為15%。
具體實施方法為:
(1)將原煤破碎后得到粒度≤3mm的物料a;
(2)將污泥與水、木質素磺酸鹽以10:10:0.01比例混合。其中,污泥干基量為原煤干基量的1%,加熱到60℃,再經(jīng)過140r/min強力剪切處理得到物料b;
(3)將物料b與15wt%的產(chǎn)品經(jīng)過超細磨得到粒度≤0.075mm顆粒為90%的物料c;
(4)物料a、75wt%物料c與水、木質素磺酸鹽以比例為102:73.37:13:0.5一起經(jīng)過整形粗磨得到物料d;
(5)物料d和剩余物料c混合后經(jīng)過150r/min強力剪切得到產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品的濃度為65%,流動性指標為17cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率5%。
圖2是本實施例的提供的一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法的流程示意圖。
實施例3
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。其中,原煤使用陜西府谷長焰煤,污泥使用山東市政污泥,煤泥使用山東某選煤廠煤泥。
其中,城市污泥中水分為75%wt%,煤泥全水mt為25.4wt%、分析水mad為1.36wt%、灰分aad為19.16wt%、揮發(fā)分vdaf為39.11wt%;長焰煤全水mt為15.2wt%、分析水mad為9.14wt%、灰分aad為15.12wt%、揮發(fā)分vdaf為36.37wt%。長焰煤傳統(tǒng)單棒磨制漿工藝最高成漿濃度為63%;煤漿流動性指標測試參考水泥《gb/t8077-2012混凝土外加劑勻質性試驗方法》行業(yè)標準中“水泥凈漿流動度”測試方法,其結果為12cm;煤漿穩(wěn)定性測試的指標為放置8小時后析水率,其結果為40%。
具體實施方法為:
(1)將原煤破碎后得到粒度≤6mm的物料a;
(2)將污泥和煤泥與水、添加劑木質素磺酸鹽和ph為13的含氫氧化鈉的廢液以10:30:2:0.02:8比例混合。其中,污泥干基量為原煤干基量的20wt%,煤泥干基量為原煤干基量的60wt%。再經(jīng)過130r/min強力剪切處理得到物料b;
(3)將物料b與30wt%的產(chǎn)品經(jīng)過超細磨得到粒度≤0.075mm顆粒為90%的物料c;
(4)將物料a、95%wt物料c與水、添加劑木質素磺酸鹽以比例為44:38:59:0.20一起經(jīng)過整形粗磨得到物料d;
(5)將物料d和剩余物料c混合后經(jīng)過130r/min強力剪切得到產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品的濃度為62%,流動性指標為16cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率7%。
實施例4
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。其中,原煤使用陜西府谷長焰煤,污泥使用山東市政污泥,煤泥使用山東某選煤廠煤泥。
其中,城市污泥中水分為75%wt%,含有質量分數(shù)為40ppm的聚丙烯酰胺;煤泥全水mt為25.4wt%、分析水mad為1.36wt%、灰分aad為19.16wt%、揮發(fā)分vdaf為39.11wt%;長焰煤全水mt為15.2wt%、分析水mad為9.14wt%、灰分aad為15.12wt%、揮發(fā)分vdaf為36.37wt%。長焰煤傳統(tǒng)單棒磨制漿工藝最高成漿濃度為63%;煤漿流動性指標測試參考水泥《gb/t8077-2012混凝土外加劑勻質性試驗方法》行業(yè)標準中“水泥凈漿流動度”測試方法,其結果為12cm;煤漿穩(wěn)定性測試的指標為放置8小時后析水率,其結果為40%。
具體實施方法為:
(1)將原煤破碎后得到粒度≤6mm的物料a;
(2)將污泥和煤泥與水、添加劑萘磺酸甲醛縮合物和ph為13的含氫氧化鈉的廢液以0.005:30:2:0.02:8比例混合,其中污泥干基量為原煤干基量的0.01wt%,煤泥干基量為原煤干基量的60wt%。再經(jīng)過180r/min強力剪切處理得到物料b;
(3)將物料b經(jīng)過超細磨得到粒度≤0.075mm顆粒為95%的物料c;
(4)將物料a、5%wt物料c與水、添加劑萘磺酸甲醛縮合物以比例為58:3.98:13:0.25一起經(jīng)過整形粗磨得到物料d;
(5)將物料d和剩余物料c混合后經(jīng)過180r/min強力剪切得到產(chǎn)品。
所得產(chǎn)品的濃度為65%,流動性指標為20cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率2%。
實施例5
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。具體方法參照實施例1,區(qū)別在于:步驟(2)中將污泥和煤泥與水、添加劑氨基磺酸鹽和ph為13的含氫氧化鈉的廢液以10:25:2:0.02:8比例混合。
所得產(chǎn)品的濃度為63%,流動性指標為16cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率6%。
實施例6
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。具體方法參照實施例1,區(qū)別在于:步驟(2)中將污泥和煤泥與水、添加劑聚羧酸以10:25:2:0.02比例混合后,進行超聲波震蕩混合。
所得產(chǎn)品的濃度為63%,流動性指標為18cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
實施例7
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。具體方法參照實施例2,區(qū)別在于:步驟(2)中加熱到40℃。
所得產(chǎn)品的濃度為65%,流動性指標為19cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率5%。
實施例8
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。具體方法參照實施例2,區(qū)別在于:步驟(2)中污泥與水、添加劑脂肪族化合物以10:10:0.01比例混合。其中,污泥干基量為原煤干基量的20wt%。經(jīng)過50mpa加壓均質改性,再經(jīng)過150r/min強力剪切處理得到物料b。
所得產(chǎn)品的濃度為64%,流動性指標為17cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率7%。
實施例9
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。具體方法參照實施例8,區(qū)別在于:步驟(2)經(jīng)過30mpa加壓均質改性。
所得產(chǎn)品的濃度為64%,流動性指標為16cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
實施例10
本實施例提供了一種多原料制備新型水煤漿產(chǎn)品的方法。具體方法參照實施例8,區(qū)別在于:步驟(2)經(jīng)過60mpa加壓均質改性。
所得產(chǎn)品的濃度為64.5%,流動性指標為19cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率5%。
對比例1
具體方法參照實施例1,區(qū)別在于:步驟(2)中直接將污泥和煤泥與水、添加劑以10:25:2:0.02的比例混合,而不進行堿性改性。
所得產(chǎn)品的濃度為62%,流動性指標為12cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
對比例2
具體方法參照實施例2,區(qū)別在于:步驟(2)中不進行加熱。
所得產(chǎn)品的濃度為63.5%,流動性指標為12.5cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率9%。
對比例3
具體方法參照實施例6,區(qū)別在于:步驟(2)中不進行超聲波震蕩混合。
所得產(chǎn)品的濃度為62%,流動性指標為12cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率12%。
對比例4
具體方法參照實施例8,區(qū)別在于:步驟(2)中不進行加壓均質改性。
所得產(chǎn)品的濃度為63.5%,流動性指標為12cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
對比例5
具體方法參照實施例1,區(qū)別在于步驟(3)中不使用超細磨,只進行普通研磨。
所得產(chǎn)品的濃度為61%,流動性指標為12cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率30%。
對比例6
具體方法參照實施例1,區(qū)別在于步驟(4)中不進行整形粗磨。
所得產(chǎn)品的濃度為61%,流動性指標為14cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
對比例7
具體方法參照實施例1,區(qū)別在于步驟(2)和步驟(5)中不進行強力剪切,只進行剪切速率為60r/min的普通剪切。
所得產(chǎn)品的濃度為63.5%,流動性指標為14cm,穩(wěn)定性為放置8小時后析水率10%。
對比例8
本實施例提供了一種傳統(tǒng)制備污泥/煤泥水煤漿產(chǎn)品的方法。具體實施方法參見cn1908134a。其中,原煤使用陜西府谷長焰煤,污泥使用山東市政污泥,煤泥使用山東某選煤廠煤泥。
其中,城市污泥中水分為75wt%,含有40ppm的聚丙烯酰胺;煤泥全水mt為25.4wt%、分析水mad為1.36wt%、灰分aad為19.16wt%、揮發(fā)分vdaf為39.11wt%;長焰煤全水mt為15.2wt%、分析水mad為9.14wt%、灰分aad為15.12wt%、揮發(fā)分vdaf為36.37wt%。
制得水煤漿最高成漿濃度為60%;煤漿流動性指標測試參考水泥《gb/t8077-2012混凝土外加劑勻質性試驗方法》行業(yè)標準中“水泥凈漿流動度”測試方法,其結果為11cm;煤漿穩(wěn)定性測試的指標為放置8小時后析水率,其結果為40%。
對比例9
本實施例提供了一種傳統(tǒng)制備污泥/煤泥水煤漿產(chǎn)品的方法。具體實施方法參見cn100580317c。其中,原煤使用陜西神府地區(qū)不粘煤,污泥使用安徽某一化工廠污泥。
其中,污泥中水分為90wt%,不粘煤全水mt為10.6wt%、分析水mad為3.21wt%、灰分aad為8.33wt%、揮發(fā)分vdaf為39.69wt%。
制得水煤漿最高成漿濃度為61%,煤漿流動性指標為12cm;煤漿穩(wěn)定性測試的指標為放置8小時后析水率,其結果為20%。
綜合上述實施例和對比例可以看出,實施例使用本發(fā)明所述方法,通過將污泥和煤泥經(jīng)過改性和強力剪切處理后與經(jīng)過粗磨和超細磨的原煤混合,制得的多原料水煤漿在流動性、穩(wěn)定性等方面有大幅改善,能滿足燃料漿燃燒及氣化漿氣化的要求。
此外,本發(fā)明所述方法工藝簡單,且能實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),參數(shù)調整快捷方便,能夠合理解決污泥和煤泥大規(guī)模利用問題。
對比例由于沒有采用本發(fā)明所述的各種改性處理,或者沒有使用整形粗磨、超細磨或強力剪切,或者使用的是傳統(tǒng)工藝而無法達到上述效果。
申請人聲明,本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設備和工藝流程,但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了,對本發(fā)明的任何改進,對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。