CN105524669A - 煤气化细渣分选及回用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤气化细渣分选及回用的方法，该方法包括：将黑水沉降槽中的黑水沉降浓缩，然后由第一输送泵送入浮选装置；使浮选装置上部选出的富碳组分进入制浆磨煤机；使浮选装置底部物料通过第二阀门进入过滤设备，过滤得到滤饼状低碳组分和滤液，所述滤液由第二输送泵打入滤液收集槽。本发明的方法可实现细渣中富碳组分和低碳组分的高效分选和高附加值分级利用。

Description

煤气化细渣分选及回用的方法

技术领域

本发明属于煤化工废渣回收及资源化利用技术领域，具体涉及一种煤气化细渣的分选及分级利用方法。

背景技术

我国煤化工行业耗煤量巨大并呈快速递增趋势。煤气化技术是煤化工领域的先导与核心技术，煤气化技术的应用产生大量细渣。目前，煤气化细渣主要通过低价外销作为建材辅料或动力掺烧等被低端利用或直接排放成为工业固废。因此，气化细渣的高效回用成为众多煤气化技术面临的难点之一。

煤气化细渣存在于气化黑水中，灰分高、热值低，但含碳约15～40重量％(干基)，且孔隙较发达，具备可观利用价值，但目前在科研及生产领域未受到充分研究与利用。

专利CN101456689A采用重力分选方法分离气化细渣。专利CN101638591A采用筛分方法分离气化细渣。由于气化细渣是一种组分结合力强的微细颗粒物，上述专利采用的重力分选方法或筛分方法的分离效率低，且需增加气化黑水的抽滤和细渣滤饼干燥等工序。

专利CN103695066A和专利CN203602571U公开了无烟煤水煤浆气化炉排放细渣的再利用方法及其结构，采用浮选方法分选气化细渣，但分选后的产品仅用于掺烧或建材，不能由厂区内部独立消化，受制于外部市场需求和运输半径，技术综合成本高，利用附加值低。

发明内容

为了克服现有方法不能实现煤气化细渣高效分选及分级利用的难题，提供一种煤气化细渣回用方法，该方法不仅可以实现细渣中富碳组分和低碳组分的高效分选，而且可以实现上述各组分的高附加值分级利用。

本发明通过以下技术方案解决了上述技术问题。

本发明提供了一种煤气化细渣分选及回用的方法，该方法包括：

将黑水沉降槽中的黑水沉降浓缩，然后由第一输送泵送入浮选装置；

使浮选装置上部选出的富碳组分进入制浆磨煤机；

使浮选装置底部物料通过第二阀门进入过滤设备，过滤得到滤饼状低碳组分和滤液，所述滤液由第二输送泵打入滤液收集槽。

根据本发明提供的方法，其中，所述富碳组分被用作水煤浆粒度调节剂并气化掺烧原料。优选地，所述富碳组分可以含碳35～80％干基重量。所述富碳组分用作水煤浆粒度调节剂的添加比例可以为干基煤的0.1～25重量％，优选为5～20重量％。

根据本发明提供的方法，其中，所述低碳组分被用作低灰熔点型气化煤的灰熔点调节剂。优选地，所述低碳组分可以含碳5～20％干基重量。所述低碳组分被用作灰熔点调节剂的添加比例可以为干基煤的0.1～20重量％，优选为3～10重量％。

根据本发明提供的方法，其中，所述第一输送泵和第二输送泵可以各自独立地为离心泵、隔膜泵、柱塞泵或螺杆泵，优选为离心泵。

根据本发明提供的方法，其中，所述浮选装置可以为机械搅拌式浮选机、充气式浮选机、充气搅拌式浮选机或气体析出式浮选机，优选为充气搅拌式浮选机。

根据本发明提供的方法，其中，所述过滤设备可以为带式真空过滤机、转鼓真空过滤机、圆盘真空过滤机、翻板真空过滤机或板框压滤机，优选为带式真空过滤机。

根据本发明提供的方法，其中，在所述黑水沉降槽与第一输送泵连接管路中设置有第一阀门；在浮选装置与过滤设备连接管路中设置有第二阀门；在过滤设备与滤液收集槽连接管路中设置有第三阀门。其中，所述第二阀门优选地能够自动启闭以建立浮选装置液位。

本发明的有益效果是，可以实现细渣中富碳组分和低碳组分的高效分选。富碳组分用于水煤浆粒度调节剂并气化掺烧原料，可以提高原料煤的成浆浓度和转化率；低碳组分用于低熔点型气化煤的灰熔点调节剂，可以改善水冷膜式壁型气化炉壁的挂渣情况，实现“以渣抗渣”，保护气化炉壁，缓和气化条件。同时，富碳组分和低碳组分均由厂区内部独立消化，消除了外部市场因素，产品附加值高。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1是煤气化细渣回用方法的工艺流程图；

图2是传统煤气化细渣利用方法的工艺流程图；

其中，附图标记的说明如下：1.黑水沉降槽，2.第一输送泵，3.浮选装置，4.过滤设备，5.第二输送泵，6.富碳组分，7.低碳组分，8.滤液收集槽，9.第一阀门，10.第二阀门，11.第三阀门，12.细渣滤饼。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的煤气化细渣回用方法。

如图1所示，将黑水沉降槽(1)中的黑水经沉降浓缩后，开启第一阀门(9)，利用第一输送泵(2)将物料送入浮选装置(3)，第二阀门(10)自动启闭建立浮选装置(3)液位后，浮选装置(3)开始工作，上部选出的富碳组分(6)作为水煤浆粒度调节剂并气化掺混原料送往制浆磨煤机，浮选装置(3)底部物料通过第二阀门(10)进入过滤设备(4)，过滤形成的滤饼状低碳组分(7)作为低熔点型气化煤的灰熔点调节剂，滤液经过第三阀门(11)由第二输送泵(5)打入滤液收集槽(8)。

本实施例中，富碳组分含碳37.96重量％(干基)，灰分57.34重量％(干基)，高位发热量13.65MJ/Kg(干基)，比表面积148.6m²/g，灰流动温度1250℃；低碳组分含碳16.41重量％(干基)，灰分80.81重量％(干基)，高位发热量5.80MJ/Kg(干基)，比表面积124.4m²/g，灰流动温度1280℃。

对比例1

本对比例用于说明传统煤气化细渣利用方法。

如图2所示，黑水沉降槽(1)中的黑水经沉降浓缩后，开启第一阀门(9)，利用第一输送泵(2)将物料送入过滤设备(4)，生成细渣滤饼(12)，滤液经过第三阀门(11)由第二输送泵(5)打入滤液收集槽(8)。

在对比例1中，细渣滤饼全水分52.6重量％，含碳18.55重量％(干基)，灰分78.19重量％(干基)，高位发热量6.35MJ/Kg(干基)，比表面积136.3m²/g，灰流动温度1260℃。

实施例2

本实施例使用实施例1制得的富碳组分用作水煤浆粒度调节剂并气化掺烧原料。

利用干法制浆，向东明褐煤中加入20重量％(干基煤)的实施例1制得的富碳组分和0.6重量％(干基煤)的改性萘磺酸盐甲醛系列水煤浆添加剂，制备得到的水煤浆浓度为53.2重量％，表观黏度为1065.0mPa·S。

对比例2

本对比例未加入水煤浆粒度调节剂，用于与实施例2进行对比。

制备方法同实施例2，不同之处在于，本对比例中不加入水煤浆粒度调节剂，制备得到的水煤浆浓度为52.1重量％，表观黏度为1174.2mPa·S。

实施例2中的水煤浆浓度比对比例2中的提高1.1个百分点，表观黏度反而降低109.2mPa·S。这是因为加入水煤浆粒度调节剂后，使得浆体粒度分布更加合理，粗细颗粒相互充填提高了颗粒堆积效率，进而提高浓度，降低表观粘度。工业实践证明，水煤浆浓度每提高1个百分点，将显著提高气化技术经济性。

实施例3

本实施例使用实施例1制得的低碳组分用作灰熔点调节剂。

向东胜利褐煤中混入8重量％(干基煤)的实施例1制得的低碳组分，测得的煤灰流动温度为1220℃，能够满足“以渣抗渣”气化炉要求的＞1200℃。

对比例3

本对比例用于与实施例3进行对比。

测得东胜利褐煤的煤灰流动温度为1130℃，不能满足“以渣抗渣”气化炉要求的＞1200℃。

Claims (10)

1.一种煤气化细渣分选及回用的方法，该方法包括：

将黑水沉降槽中的黑水沉降浓缩，然后由第一输送泵送入浮选装置；

使浮选装置上部选出的富碳组分进入制浆磨煤机；

使浮选装置底部物料通过第二阀门进入过滤设备，过滤得到滤饼状低碳组分和滤液，所述滤液由第二输送泵打入滤液收集槽。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述富碳组分被用作水煤浆粒度调节剂并气化掺烧原料，优选地，所述富碳组分含碳35～80％干基重量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述富碳组分用作水煤浆粒度调节剂的添加比例为干基煤的0.1～25重量％，优选为5～20重量％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述低碳组分被用作低灰熔点型气化煤的灰熔点调节剂，优选地，所述低碳组分含碳5～20％干基重量。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述低碳组分被用作灰熔点调节剂的添加比例为干基煤的0.1～20重量％，优选为3～10重量％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述第一输送泵和第二输送泵为离心泵、隔膜泵、柱塞泵或螺杆泵，优选为离心泵。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述浮选装置为机械搅拌式浮选机、充气式浮选机、充气搅拌式浮选机或气体析出式浮选机，优选为充气搅拌式浮选机。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述过滤设备为带式真空过滤机、转鼓真空过滤机、圆盘真空过滤机、翻板真空过滤机或板框压滤机，优选为带式真空过滤机。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，在所述黑水沉降槽与第一输送泵连接管路中设置有第一阀门；在浮选装置与过滤设备连接管路中设置有第二阀门；在过滤设备与滤液收集槽连接管路中设置有第三阀门。

10.根据权利要求9中所述的方法，其中，所述第二阀门能自动启闭以建立浮选装置液位。