疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法
2023-06-29 01:04:06 1
專利名稱：疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法
技術領域：
本發明涉及疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，尤其適用於低灰煤製備高檔活性炭。
背景技術：
我國是世界煤炭第一大國，煤炭在一次能源消費結構中佔75％左右。隨著國民經濟的不斷發展，對煤炭產品提出了越來越高的要求，特別是對煤中水分的要求，也越來越高。由於我國原煤中難選煤多，高灰、高硫分的比重大，要進一步降低浮選精煤的灰分和硫分，提高精煤的回收率，必須使煤中的成灰礦物及黃鐵礦充分解離，為此必須將煤粉碎，這就增加了需處理的細粒煤的量。尤其是在需要深度脫硫降灰的超低灰煤製備工藝中，必須將煤粉碎和磨細到幾十微米甚至幾個微米，再利用先進的分選技術方能除去絕大部分的灰分和黃鐵礦，製得符合要求的超低灰煤。由於超低灰煤粒度很細，並且對水分的要求很高，作為活性炭原料的超低灰煤水分要求在10％左右，而傳統工藝設備處理的產品水分太高，為滿足工藝要求，只有採用乾燥(烘乾處理)脫水，使水分降低到10％以下，但這種乾燥脫水的成本太高。
常規的脫水方式有機械脫水，其主要包括了真空過濾、壓濾和加壓過濾等幾種形式。機械脫水是目前最經濟的脫水方式，因此實際應用較多，但機械脫水對於細粒物料特別是超細粒物料的脫水，效果不是很好。另外助濾劑脫水也是一種常用的脫水方式，有無機型助濾劑、表面活性劑型助濾劑和絮凝劑型助濾劑等幾種方式，通過添加助濾劑來改變煤顆粒表面的特性，使其中的水分容易脫除，助濾劑脫水可以有效的降低產品水分，但卻存在助濾劑回收難、生產成本高以及沒有充分利用煤的性質等問題。若助濾劑不回收將影響產品質量，其中的藥劑還會對後續工藝產生影響，因此強化微細煤脫水是煤炭工業中急待解決的一個問題。
發明內容
鑑於已有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種降低脫水難度、簡化工藝流程，降低活性炭製造成本的疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法。
本發明疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，選用浮選精煤，並在浮選精煤過濾之前加入乳化煤焦油，採用高剪切分散機對其混合攪拌完成預處理，使浮選精煤漿疏水團聚，便於煤中水分易脫出。將預處理後的煤漿料放置於脫水倉(過濾器)內，用加壓過濾機或震動篩分方式脫水，得到水分低於10％的產品。乳化煤焦油由煤焦油、水和十二烷基三甲基溴化胺乳化劑混合配製而成；乳化煤焦油的預處理，首先啟動高剪切分散機進行預熱和油潤滑，保證動靜磨片溫度在80℃～100℃時，停機按質量比加入預熱到60℃煤焦油、水和十二烷基三甲基溴化胺乳化劑，啟動膠體磨進行內循環；加入浮選精煤漿中的乳化煤焦油的濃度為200g/L的浮選精煤漿中，添加佔精煤總量30％的乳化煤焦油。
本發明疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，最適用於低灰煤製備高檔活性炭。在浮選精煤過濾之前加入乳化煤焦油助濾劑進行預處理，使煤漿先疏水團聚，以此強化微細粒煤的脫水，再進行加壓脫水過濾，便可以將水分降低到要求範圍內，產品可以直接進行捏合、成型、炭化、活化工藝。煤焦油起到了助濾劑和粘結劑兩種作用，它不僅能夠降低產品水分，而且有利於助濾劑的回收，簡化了工藝，解決了大量助濾劑帶來的成本問題，其方法簡單，環保，低能耗，高脫水率，具有廣泛的實用性。
具體實施例方式
本發明疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，將機械脫水與助濾劑脫水結合起來，首先用煤焦油作為助濾劑對要過濾的物料進行疏水團聚造粒，再通過加壓過濾機進行加壓過濾，得到水分低於10％的產品，將產品直接進行混合、成型、炭化、活化工藝，即可得到最終產品—新型高檔活性炭。由於煤焦油流動性很差，用它之前必須進行乳化處理，煤焦油的乳化處理採用膠體磨來完成，先在膠體磨中加入比例為1∶2的機油和柴油約2千克，啟動膠體磨，運轉5～8分鐘，保證動靜磨片溫度在80℃～100℃時，停止膠體磨，放掉機油和柴油，按按質量比為60∶40∶0.3的比例將預熱到60℃的煤焦油、水和十二烷基三甲基溴化胺乳化劑加入膠體磨內進行內循環0.5～1分鐘，通過對煤焦油進行乳化處理，使得其流動性增強，從而保證了煤焦油可以與煤顆粒充分接觸，並在煤顆粒表面充分鋪展開，為疏水顆粒足夠的能量，形成了疏水性強的疏水顆粒。將製成的乳化煤焦油加入浮選精煤中進行疏水團聚，加入的濃度為200g/L的煤漿中，添加佔精煤總量30％的乳化煤焦油，用高剪切分散機，在1000rpm混合強度下，混合攪拌20min即可。然後進行加壓過濾，將疏水團聚過的煤漿，在0.5MPa壓力條件下進行加壓過濾，即可得到水分在10％以下的產品。
權利要求
1.疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，它包括將煤漿料放置於脫水倉(過濾器)內，用加壓過濾機或震動篩分方式脫水，得到水分低於10％的產品，其特徵在於選用浮選精煤，並在浮選精煤過濾之前加入乳化煤焦油，採用高剪切分散機對其混合攪拌完成預處理，使浮選精煤漿疏水團聚，便於煤中水分易脫出。
2.根據權利1所述的疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，其特徵在於所述的乳化煤焦油由煤焦油、水和乳化劑混合配製而成。
3.根據權利2所述的疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，其特徵在於所述的乳化劑為十二烷基三甲基溴化胺。
4.根據權利1、2或3所述的疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，其特徵在於所述乳化煤焦油的預處理，首先啟動膠體磨進行預熱和油潤滑，保證動靜磨片溫度在80℃～100℃時，按質量比加入預熱到60℃煤焦油、水和熱乳化劑，啟動膠體磨進行內循環。
5.根據權利1所述的疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，其特徵在於所述在濃度為200g/L的浮選精煤中，添加佔精煤總量30％的乳化煤焦油。
全文摘要
本發明疏水團聚造粒助濾的低灰煤脫水方法，最適用於低灰煤製備高檔活性炭。在浮選精煤過濾之前加入乳化煤焦油，採用高剪切分散機對其混合攪拌完成預處理，使浮選精煤漿疏水團聚造粒，便於煤中水分易脫出，將預處理後的煤漿用加壓過濾或震動篩分方式進行脫水，得到水分在10％左右的產品，並可直接進行捏合、成型、炭化、活化工藝，製成高檔活性炭。煤焦油起到了助濾劑和粘結劑兩種作用，它不僅能夠降低產品水分，而且有利於助濾劑的回收，簡化了工藝，解決了大量助濾劑帶來的成本問題，其方法簡單，環保，低能耗，高脫水率，具有廣泛的實用性。
文檔編號B01D37/02GK1820818SQ20061003799
公開日2006年8月23日 申請日期2006年1月20日 優先權日2006年1月20日
發明者劉炯天, 王永田, 呂向前 申請人:中國礦業大學