一種利用工業(yè)廢水制備的水煤漿及工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水煤漿的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用工業(yè)廢水制備的水煤漿及 工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水煤漿（簡稱CWM)是一種經(jīng)濟(jì)、潔凈、可替代石油和天然氣的液體燃料和化 工原料，它由大約65%的煤、34%的水和1%左右的添加劑通過物理加工方法制成，既保持了 煤炭原有的物理特性，又具有石油一樣的流動性和穩(wěn)定性。水煤漿改變了煤的傳統(tǒng)燃燒方 式，其燃燒效率可達(dá)95%以上，且二氧化硫、氮氧化物排放量及煙塵濃度均達(dá)到環(huán)保要求， 應(yīng)用極為廣泛，并顯示出了巨大的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢。與煤炭的液化、氣化相比，水煤漿投資少、 成本低，在中國能源發(fā)展計劃中具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
[0003] 水煤漿的制備對水的消耗量極大，例如，生產(chǎn)10萬噸水煤漿需用水3. 5萬噸左右， 再加上清洗設(shè)備等工業(yè)常規(guī)需求，用水量不容忽視。因此，如果能夠科學(xué)利用污水(如工業(yè) 廢水、生活廢水等)，使其代替清水作為水煤漿生產(chǎn)用水，能為國家和企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì) 效益和社會效益。此外，污水回收利用避免了其對環(huán)境的污染，還解決了一定的環(huán)境問題， 可謂一舉多得。
[0004] 由于水煤漿制備對煤和水質(zhì)都有一定的要求，二十多年來一直采用清水制備水煤 漿，在確保水煤漿的濃度及煤顆粒粒度時所制得的水煤漿穩(wěn)定性偏低，粘度普遍偏大，主 要原因是水煤漿的濃度、粘度、穩(wěn)定性及煤顆粒粒度四項指標(biāo)的要求是互相矛盾和相互制 約的，例如濃度高、粒度細(xì)就不利于降低粘度，粘度低、粒度粗又會使穩(wěn)定性變差。為提高燃 燒效率，GB/T18855-2008規(guī)定：粒度上限為300微米，74微米篩余大于75%，平均顆粒直徑 在70微米以下。
[0005] 現(xiàn)有的技術(shù)方法中，有通過VAE廢液制備水煤漿，例如CN104073306公開了采用將 VAE廢液PH值調(diào)節(jié)到7?9,采用山西大同煤制備水煤漿，粒度上限1000微米，平均粒度 100?200微米，粒度分布范圍100?710微米。CN104073306中公開了 VAE廢水制漿，平 均粒度100?200微米。粒度過粗不利于提高燃燒效率。有的陶瓷企業(yè)采用酚水所制水煤 楽的濃度為45%?48%,不但穩(wěn)定性差,而且還增加了耗氧量。
[0006] 從VAE廢液制漿中，煤的粒度分布在100?710微米，與水煤漿的新舊標(biāo)準(zhǔn)GB/ T18855-2002、GB/T18855-2008都有很大的差距，不利于提高水煤漿的燃燒效率，而且顆粒 粗，穩(wěn)定性很難達(dá)到要求。有的陶瓷企業(yè)采用酚水制備水煤漿的濃度在50%以下，以上所述 的水煤漿均不符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種利用工業(yè)廢水制備的水煤漿及工藝方 法，在節(jié)約用水、降低成本的同時，還可節(jié)省對工業(yè)廢水進(jìn)行后處理的費用以及避免工業(yè)廢 水對環(huán)境的污染。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種利用工業(yè)廢水制備的水煤 漿，包含煤粉、工業(yè)廢水及添加劑，添加劑包括分散劑和穩(wěn)定劑，分散劑成分中陰離子表面 活性劑與非離子表面活性劑重量比為8:2,其中，陰離子表面活性劑為萘磺酸鹽甲醛縮合 物、木質(zhì)素磺酸鹽、聚烯烴磺酸鹽、聚羧酸鹽中的兩種或三種組合物，非離子表面活性劑為 脂肪醇酯或脂肪酸酯，穩(wěn)定劑成份中羥丙基甲基纖維素、淀粉、木質(zhì)纖維素重量比為89 : 10 :1。
[0009] 優(yōu)選情況下，添加劑的總重量為煤粉和工業(yè)廢水總重量的0. 5?1%。
[0010] 優(yōu)選情況下，煤粉的原料煤為陜西煤、甘肅煤或新疆煤。
[0011] 優(yōu)選情況下，工業(yè)廢水含有檳榔堿、鞣質(zhì)、木質(zhì)素、糖甜味劑、蛋白質(zhì)、香精香料、氫 氧化鈣成分。
[0012] 優(yōu)選情況下，工業(yè)廢水含有醚類、醇類有機(jī)化合物成分。
[0013] 優(yōu)選情況下，工業(yè)廢水含有酚、氨、氰化物、硫化物成分。
[0014] 優(yōu)選情況下，相對于100重量份的煤粉，所述工業(yè)廢水的用量為45?65重量份。
[0015] 優(yōu)選情況下，相對于100重量份的煤粉，所述工業(yè)廢水的用量為50?60重量份。
[0016] 一種制備上述水煤漿的工藝方法，包括以下步驟：先將原料煤輸送到破碎機(jī)破碎， 形成煤粉；在雙攪處加入工業(yè)廢水和分散劑，通過單攪進(jìn)入球磨機(jī)研磨，形成煤漿；煤漿 在磨漿機(jī)出口處流入振動篩，過濾去除大顆粒雜物和纖維質(zhì)雜質(zhì)后，流入均質(zhì)桶進(jìn)行強(qiáng)攪； 將煤漿泵入中間桶，加入穩(wěn)定劑攪拌均勻并熟化；將成品水煤漿泵入成品罐儲存。
[0017] 優(yōu)選情況下，水煤漿中煤粉平均顆粒直徑為40?99微米。
[0018] 本發(fā)明具備的有益效果：工業(yè)廢水必須經(jīng)過后續(xù)處理，以防止直接排放對環(huán)境造 成嚴(yán)重污染和對人體造成損傷。根據(jù)本發(fā)明制備的水煤漿產(chǎn)品成本比利用清水制漿添加劑 成本略有增加，水煤漿的各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，本發(fā)明充分利用工業(yè)廢水， 不但節(jié)約了水資源，而且節(jié)約了廢水處理費用，通過水煤漿1000?1200°c高溫燃燒實現(xiàn)工 業(yè)廢水的無害化處理。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，下面結(jié)合 實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020] 本發(fā)明實施例中，所用工業(yè)廢水分別來自湖南口味王集團(tuán)、湖南胖哥食品有限公 司（標(biāo)記為廢水1);株洲海利精細(xì)化工有限公司、湖南昊華化工(標(biāo)記為廢水2);衡陽衡利 豐、湖南智成化工(標(biāo)記為廢水3)。
[0021] 所用原料煤分別為陜西煤(標(biāo)記為煤X)、甘肅煤（標(biāo)記為煤G)、新疆煤（標(biāo)記為 煤J)。
[0022] 所述水煤漿樣品的試樣按GB/T18856. 1進(jìn)行采樣和制備；水煤漿的濃度(重量％) 根據(jù)GB/T18856. 2進(jìn)行測定；水煤漿的表觀粘度(漿體溫度20°C，剪切率IOOiT1)根據(jù)GB/ T18856. 4進(jìn)行測定；水煤漿中煤粉的粒度（74 μ m篩余大于75%)根據(jù)GB/T18856. 3進(jìn)行測 定；穩(wěn)定性（3個月無硬沉淀）根據(jù)GB/T213的方法進(jìn)行測定。
[0023] 實施例1 本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0024] ( I)將廢水1進(jìn)行油水分離； (2) 在攪拌下，將100重量份的煤X、64重量份的上述廢水1以及0. 492重量份的分散 劑和1. 066重量份穩(wěn)定劑，并用濕法磨漿機(jī)進(jìn)行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品Xl ; (3) 從Xl中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度、水煤漿 樣品的濃度、表觀粘度，并靜置3個月測試穩(wěn)定性，結(jié)果如表1所示。
[0025] 實施例2 本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0026] (1)將廢水2進(jìn)行油水分離； (2) 在攪拌下，將100重量份的煤X、64重量份的上述廢水2以及0. 820重量份的分散 劑和0. 820重量份的穩(wěn)定劑，并用濕法磨漿機(jī)進(jìn)行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品X2 ; (3) 從X2中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度、水煤漿 樣品的濃度、表觀粘度，并靜置3個月測試穩(wěn)定性，結(jié)果如表1所示。
[0027] 實施例3 本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0028] (1)將廢水3進(jìn)行油水分離； (2) 在攪拌下，將100重量份的煤X、64重量份的上述廢水3以及1. 14