一种洗煤制备纯净碳的方法
【专利摘要】本发明涉及一种洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤：⑴将煤粉经过间壁回转窑焦化处理，焦炭磨粉处理，焦粉与CaO按1～99：1～99的比例混合成焦粉混合物；⑵焦粉混合物送入电石炉，焦粉中残留的灰分与CaO或电石熔液在1700～2200℃的高温下形成灰渣，完全脱除硫和灰渣；⑶静置处理电石熔液，使碳粉和电石熔液分离，形成含有电石熔液的碳粉；⑷含有电石熔液的碳粉置于水中，融入电石溶解液中的焦粉灰渣进入水中；⑸静置电石溶解液，得到含水的纯净碳粉；⑹纯净碳粉干燥处理，得到适合作洁净燃料的纯净碳。本发明的有益效果是：①提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放。②提高煤炭利用效率，节约能源。③优化产品结构，提高产品竞争能力。④减少运力浪费。
【专利说明】
一种洗煤制备纯净碳的方法
技术领域
[0001]本发明属于煤的净化处理方法技术领域，涉及一种煤的处理方法，具体涉及一种洗煤制备纯净碳的方法。【背景技术】
[0002]洗煤是煤炭深加工一个不可缺少的工序，从矿井中直接开采出来的煤炭叫原煤， 原煤在开采过程中混入了许多杂质，而且煤炭的品质也不同，内在灰分少的和内在灰分多的煤混杂在一起。洗煤就是将原煤中的杂质剔除，或将优质煤和劣质煤炭进行分门别类的一种工艺过程。原煤经洗选之后携带的灰分含量大幅降低，燃烧后产生的污染物和灰分大幅减少，实现煤炭的清洁利用。传统煤的洗选工艺一般有跳汰工艺、重介工艺、风力选煤等， 但是都属于低温处理方法，缺点是不能够完全脱除煤中的灰分和含硫物质，洗煤无法直接达到清洁燃料的标准。
[0003]公开号CN1093616A的发明专利公开一种洗煤工艺，即“在改进颗粒加速和加强分离效率的特殊设计的重介质旋流器中精选细颗粒煤”。该洗煤工艺过程复杂，不适用于生产洁净燃料的纯净碳。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种洗煤制备纯净碳的方法，以提高煤炭质量和利用效率， 优化产品结构，节约能源，减少燃煤污染物的排放，增加产品的竞争能力。
[0005]本发明的技术方案为:洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤:一种洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤:⑴将煤粉经过间壁回转窑焦化处理，脱去挥发分、硫化物和焦油，冷却后得到焦炭，将焦炭进行磨粉处理，磨粉后的焦粉与CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物； ⑵将步骤⑴中的焦粉混合物送入电石炉，焦粉中残留的灰分与CaO或电石熔液在 1700?2200°C高温下形成灰渣进入电石熔液中；焦粉中的含硫物质与CaO及电石熔液在还原气氛中反应，完全脱除硫和灰渣，形成含有纯净碳的电石熔液；⑶静置或采用物理方法或化学方法处理电石熔液，使碳粉和电石熔液分离，得到含有电石熔液的碳粉；⑷将步骤⑶中含有电石熔液的碳粉置于水中，包裹在纯净碳粉颗粒外层的电石与水反应生成乙炔气，收集乙炔气；融入电石溶解液中的焦粉灰渣进入水中，沉淀至水底部，电石反应后生成的氢氧化钙融入水中形成溶液为电石溶解液；(5)静置处理电石溶解液，分离碳粉、水和焦粉渣，脱除了焦粉中的灰分或硫化物，得到含水的纯净碳粉；(6)将步骤(5)得到的纯净碳粉送入干燥设备中隔绝空气脱除水分，得到适合作洁净燃料的纯净碳。
[0006]焦粉的粒度为0.0lnm?100mm。焦粉中加入添加剂，添加剂为氧化钙粉、碳酸钙粉、萤石粉或氧化镁粉，或上述物质的混合物。步骤⑷中的电石溶解液中也可添加水溶性盐，水溶性盐包括氯化钠、氯化钾。
[0007]—种洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤:⑴煤粉经过间壁回转窑进行焦化处理，脱去挥发分、硫化物和焦油，冷却后得到焦炭； 将焦炭进行磨粉处理，磨粉后焦粉与CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物； ⑵将步骤⑴中的焦粉混合物送入隔绝空气的电弧炉、矿热炉、中频炉或工频炉中，上述炉中装有纯净的含碳铁水，铁水的温度为1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分与CaO形成灰渣，浮在铁水的表面并使铁水中硫含量降低，加入纯净的电石作为脱硫剂，将浮在铁水表面的灰渣去掉；采用静置方法得到含有铁水的纯净碳粉；⑶将步骤⑵含有铁水的纯净碳放置在水中，使铁水和纯净碳分离。
[0008]本发明的有益效果是:①煤炭洗选可脱除煤中的绝大部分灰分、绝大部分的硫，提高煤炭质量，减少燃煤污染物排放，使单位热值纯净碳燃烧排放后标准达到同当量热值的天然气排放值。②提高了煤炭利用效率，节约能源。③优化产品结构，实现煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，提高了产品竞争能力。④煤炭经过洗选，可去除大量杂质，提高了纯净碳的热值，减少了运力浪费。【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
[0010]实施例1本发明洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤:(1)将煤粉经过间壁回转窑焦化处理，脱去挥发分、硫化物和焦油，冷却后得到焦炭，将焦炭进行磨粉处理，焦粉的粒度为2mm ;磨粉后的焦粉与CaO按80:20的比例混合，形成焦粉混合物；混合焦粉中加入氧化钙粉添加剂；⑵将步骤⑴中的焦粉混合物送入电石炉，焦粉中残留的灰分与CaO在1700?2200°C 高温下形成灰渣，进入电石熔液中，焦粉中的含硫物质与CaO在还原气氛中反应，完全脱除硫；⑶静置处理电石熔液，使碳粉和电石熔液分离，得到含有电石熔液的碳粉；⑷将步骤⑶中含有电石熔液的碳粉置于水中，包裹在纯净碳粉颗粒外层的电石与水反应生成乙炔气，收集乙炔气；融入电石溶解液中的焦粉灰渣进入水中，沉淀至水底部，电石反应后生成的氢氧化钙融入水中形成电石溶解液；(5)静置处理电石溶解液，分离碳粉、水和焦粉渣，脱除焦粉中的灰分或硫化物，得到含水的纯净碳粉；(6)将步骤(5)得到的纯净碳粉送入干燥设备中隔绝空气脱除水分，得到适合作洁净燃料的纯净碳。
[0011]实施例2本发明的另一实施方式为:⑴煤粉经过间壁回转窑进行焦化处理，脱去挥发分、硫化物和焦油，冷却后得到焦炭。 将焦炭进行磨粉处理，焦粉的粒度为1.5mm。磨粉后焦粉与CaO按90:10的比例混合，形成焦粉混合物；⑵将步骤⑴中的焦粉混合物送入隔绝空气的电弧炉中，电弧炉中装有纯净的含碳铁水，含碳铁水的温度为1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分与CaO形成灰渣，浮在铁水的表面并使铁水中硫含量降低，加入纯净的电石作为脱硫剂，将浮在铁水表面的灰渣去掉；采用静置方法得到含有铁水的纯净碳粉；⑶将含有铁水的纯净碳放置在水中，使铁水和纯净碳分离。
[0012]煤炭洗选可脱除煤中绝大部分的灰分、绝大部分的硫，燃用纯净碳可有效减少烟尘、SOjP NOx的排放。研究表明:炼焦煤的灰分降低1%，炼铁的焦炭耗量降低2.66%，合成氨生产使用洗选的无烟煤可节煤20%。发电用煤灰分每增加1%，发热量下降200?360J/g， 每度电的标准煤耗增加2?5g。因此，本发明洗煤制备纯净碳的方法能够提高煤炭质量和煤炭利用效率。
[0013]发展煤炭洗选有利于煤炭产品由单结构、低质量向多品种、高质量转变，实现产品的优质化。由于对煤炭质量和品种的要求不断提高，若不发展选煤便无法满足市场要求。因此本发明可以优化产品结构，提高产品竞争能力。
[0014]产煤区一般多远离用煤多的经济发达地区，煤炭的运量大，运距长，煤炭经过洗选可去除大量杂质，提高纯净碳的热值，减少运力浪费。
【主权项】
1.一种洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤:(1)将煤粉经过间壁回转窑焦化处理，脱去挥发分、硫化物和焦油，冷却后得到焦炭，将 焦炭进行磨粉处理，磨粉后的焦粉与CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物；⑵将步骤⑴中的焦粉混合物送入电石炉，焦粉中残留的灰分与CaO或电石熔液在 1700?2200°C高温下形成灰渣进入电石熔液中；焦粉中的含硫物质与CaO及电石熔液在还 原气氛中反应，完全脱除硫和灰渣，形成含有纯净碳的电石熔液；⑶静置或采用物理方法或化学方法处理电石熔液，使碳粉和电石熔液分离，得到含有 电石熔液的碳粉；⑷将步骤⑶中含有电石熔液的碳粉置于水中，包裹在纯净碳粉颗粒外层的电石与水反 应生成乙炔气，收集乙炔气；融入电石溶解液中的焦粉灰渣进入水中，沉淀至水底部，电石 反应后生成的氢氧化钙融入水中形成溶液为电石溶解液；(5)静置处理电石溶解液，分离碳粉、水和焦粉渣，脱除了焦粉中的灰分或硫化物，得到 含水的纯净碳粉；(6)将步骤(5)得到的纯净碳粉送入干燥设备中隔绝空气脱除水分，得到适合作洁净燃料 的纯净碳。2.根据权利要求1所述洗煤制备纯净碳的方法，其特征是:所述焦粉的粒度为 0.0lnm ?100mm。3.根据权利要求1所述洗煤制备纯净碳的方法，其特征是:所述焦粉中加入添加剂，所 述添加剂为氧化钙粉、碳酸钙粉、萤石粉或氧化镁粉，或上述物质的混合物。4.根据权利要求1所述洗煤制备纯净碳的方法，其特征是:所述步骤⑷中的电石溶解 液中也可添加水溶性盐，所述水溶性盐包括氯化钠、氯化钾。5.—种洗煤制备纯净碳的方法，包括以下步骤:⑴煤粉经过间壁回转窑进行焦化处理，脱去挥发分、硫化物和焦油，冷却后得到焦炭； 将焦炭进行磨粉处理，磨粉后焦粉与CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物；⑵将步骤⑴中的焦粉混合物送入隔绝空气的电弧炉、矿热炉、中频炉或工频炉中，上述 炉中装有纯净的含碳铁水，铁水的温度为1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分与CaO形成 灰渣，浮在铁水的表面并使铁水中硫含量降低，加入纯净的电石作为脱硫剂，将浮在铁水表 面的灰渣去掉；采用静置方法得到含有铁水的纯净碳粉；⑶将步骤⑵含有铁水的纯净碳放置在水中，使铁水和纯净碳分离。
【文档编号】C01B31/02GK105984861SQ201510079459
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月15日
【发明人】贾会平
【申请人】石家庄新华能源环保科技股份有限公司