一种气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法与流程

本申请涉及废弃物资源化利用，尤其涉及一种气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法。

背景技术：

1、我国资源禀赋是“富煤缺油少气”，在煤炭开采、洗选和煤化工利用中，产生大量气化渣和低品质煤泥等固体废弃物；另外随着经济的发展和水处理程度提高，产生越来越多的污泥残余物需要进行处理。在碳达峰、碳中和背景下，我国固废源头减量减害与绿色循环利用需求强烈。

2、目前煤气化渣由于资源利用率低而被填埋处理，部分有害微量元素进入土壤对环境存在潜在污染，对煤化工企业的可持续发展造成不利影响。

3、污泥有机物中经过生物降解的腐殖质包含多种污染物，在化学上主要表现为具有复杂官能团的有机物，这些有机污染物在较低温度下可挥发，在污泥大量堆积的情况下，严重污染水体和土壤，易使人致病。污泥传统处置技术主要包括填埋、堆肥（土地利用）和焚烧三种类型，焚烧处置被视作是最有效和最彻底的污泥处置方法，但是污泥具有含水量高、热值低的特点，如何实现深度脱水、提高热值以及提高热量转换效率是关键。

4、煤泥由于灰分高、水分高、粘性大、颗粒细小、不易运输及破碎后不均匀等特点，造成商品价值低，且煤泥在堆积状态下极不稳定，遇水即流失，风干即飞扬，不仅浪费能源，污染环境，而且严重影响煤矿职工及当地居民的健康，甚至制约煤矿企业的正常生产。机械脱水是当前最经济实用，而且有较大潜力的脱水方法，但机械脱水技术对压滤后的煤泥脱水效果不明显，煤泥水分在25%左右，发热量低，利用价值小，冬季运输易发生冻车皮事故，夏季运输水分易渗出，污染生态环境。在干燥脱水方法中，我国使用最广泛的则是高温烟气干燥技术，该技术采用高温烟气在回转筒干燥机内对煤泥进行干燥，优点是干燥强度大，处理能力大，运行平稳，维护成本低，缺点是烘干温度在500~700℃，操作不当会有煤粉爆炸的危险，干燥尾气量大，含尘量高，容易造成环境污染，蒸发的煤泥中水分直接排放，对热能资源和水资源造成极大浪费。

5、现有技术大多是对气化渣、污泥、低值煤泥单独进行无害化、功能化、资源化处理，而缺少协同处理方案，且现有处理方法依然存在污染环境、利用率低、操作危险等问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，旨在解决气化渣、污泥和低值煤泥的协同资源化利用问题。

2、为实现以上目的，本申请提供一种气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，包括：

3、将低品质煤泥和气化渣粗渣进行分选，得到粗粒煤泥渣和细粒煤泥渣；

4、将气化渣细渣和所述细粒煤泥渣进行碳矿分离，得到无机矿物和精碳；

5、将所述无机矿物和污泥进行复配经生物活化酸化制备得到土壤改良剂；

6、将所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥进行复配经脱水制备得到环保燃料。

7、优选地，所述将低品质煤泥和气化渣粗渣进行分选，得到粗粒煤泥渣和细粒煤泥渣，包括：

8、将低品质煤泥和气化渣粗渣在旋流分离设备进行分选；入料浓度为10~15g/l，入料流量为70~90m3/h，旋流分离设备安装角度为78°~82°。

9、优选地，所述粗粒煤泥渣的粒径为0.25~0.5mm，所述细粒煤泥渣的粒径为小于0.25mm。

10、优选地，所述将气化渣细渣和所述细粒煤泥渣进行碳矿分离，得到无机矿物和精碳，包括：

11、在所述气化渣细渣和所述细粒煤泥渣中加入高效捕收剂，利用微细粒高效矿化浮选机分离得到所述无机矿物和所述精碳；

12、优选地，所述高效捕收剂为煤油复合捕收剂，所述煤油复合捕收剂包括煤油和十二胺聚氧乙烯醚；

13、优选地，所述煤油复合捕收剂中十二胺聚氧乙烯醚的质量百分比为10%~20%；

14、优选地，所述煤油复合捕收剂的添加量为24900~25100g/t。

15、优选地，在所述气化渣细渣和所述细粒煤泥渣中还加入起泡剂；

16、优选地，所述起泡剂为仲辛醇，所述起泡剂的添加量为2300~3200g/t；

17、优选地，所述浮选机采用机械搅拌式浮选机，矿浆浓度为40~60g/l，浮选机叶轮转速为2000~2500r/min。

18、优选地，所述将所述无机矿物和污泥进行复配经生物活化酸化制备得到土壤改良剂，包括：

19、将所述无机矿物和污泥均匀混合，添加微生物速腐剂进行好氧发酵，腐熟完成后，静置沉化，经破碎、筛分得到所述土壤改良剂；

20、优选地，所述无机矿物和污泥的混合质量比为（3~5）：1。

21、优选地，所述微生物的添加量为所述无机矿物和污泥的质量的0.2%~0.5%；

22、优选地，所述微生物为从枝菌根菌。

23、优选地，所述将所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥进行复配经脱水制备得到环保燃料，包括：

24、将所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥进行复配后，加入孔道调节剂和助滤脱水剂进行调浆处理，再进行高压隔膜压滤脱水处置，制备得到所述环保燃料；

25、优选地，所述孔道调节剂选自纳米二氧化硅；

26、优选地，所述助滤脱水剂选自聚合氯化铝、油酸钠、高分子聚丙烯酰胺中的任一种。

27、优选地，所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥的质量比为（1~3）：（3~6）：1；

28、优选地，所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥的质量比为（1~2）：（3~5）：1。

29、本申请还提供由上述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法制备得到的土壤改良剂和环保燃料。

30、与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

31、本申请提供的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，首先将气化渣粗渣和低品质煤泥进行精准分级，通过纯物理的方法分选为粗粒煤泥渣和细粒煤泥渣，再将气化渣细渣和细粒煤泥渣进行碳矿浮选分离，分选出气化渣中的未燃碳和低品质煤泥中的高发热量精煤，实现碳矿分离，得到无机矿物和精碳；再利用气化渣细渣具有有机质含量高和疏松透气的结构特点，将气化渣细渣脱碳后的无机矿物和污泥通过微生物技术制备为土壤改良剂；最后将粗粒煤泥渣、精碳和污泥通过复配技术和协同脱水技术制备环保燃料。粗渣中分出细粒部分进行浮选，可以降低粗渣的灰分含量，从而提高燃料中的碳含量，细渣制备土壤改良剂也可以减少破碎物料的步骤。另外，粗粒煤泥渣不易与气泡粘附，浮选效果不好，分离得到的粗粒煤泥渣还有利于压滤时滤饼形成和压滤脱水。通过该方法，可以实现气化渣、污泥和低品质煤泥协同处理，实现无害化、功能化和资源化高值利用。

技术特征：

1.一种气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述将低品质煤泥和气化渣粗渣进行分选，得到粗粒煤泥渣和细粒煤泥渣，包括：

3.根据权利要求1所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述将气化渣细渣和所述细粒煤泥渣进行碳矿分离，得到无机矿物和精碳，包括：

4.根据权利要求3所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述煤油复合捕收剂中十二胺聚氧乙烯醚的质量百分比为10%~20%；

5.根据权利要求3所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，在所述气化渣细渣和所述细粒煤泥渣中还加入起泡剂；

6.根据权利要求3所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述浮选机采用机械搅拌式浮选机，矿浆浓度为40~60g/l，浮选机叶轮转速为2000~2500r/min。

7.根据权利要求1所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述将所述无机矿物和污泥进行复配经生物活化酸化制备得到土壤改良剂，包括：

8.根据权利要求7所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述微生物的添加量为所述无机矿物和污泥的质量的0.2%~0.5%；

9.根据权利要求1所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述将所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥进行复配经脱水制备得到环保燃料，包括：

10.根据权利要求9所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述孔道调节剂选自纳米二氧化硅；所述助滤脱水剂选自聚合氯化铝、油酸钠、高分子聚丙烯酰胺中的任一种。

11.根据权利要求9所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥的质量比为（1~3）：（3~6）：1。

12.根据权利要求11所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，其特征在于，所述粗粒煤泥渣、所述精碳和污泥的质量比为（1~2）：（3~5）：1。

13.由权利要求1至12任一项所述的气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法制备得到的土壤改良剂和环保燃料。

技术总结
本申请提供一种气化渣、污泥和低值煤泥协同处理方法，涉及废弃物资源化利用技术领域。该方法首先将气化渣粗渣和低品质煤泥进行精准分级，通过纯物理的方法分选为粗粒煤泥渣和细粒煤泥渣，再将气化渣细渣和细粒煤泥渣进行碳矿浮选分离，分选出气化渣中的未燃碳和低品质煤泥中的高发热量精煤，实现碳矿分离，得到无机矿物和精碳；再利用气化渣细渣具有有机质含量高和疏松透气的结构特点，将气化渣细渣脱碳后的无机矿物和污泥通过微生物技术制备为土壤改良剂；最后将粗粒煤泥渣、精碳和污泥通过复配技术和协同脱水技术制备环保燃料。通过该方法，可以实现气化渣、污泥和低品质煤泥协同处理，实现无害化、功能化和资源化高值利用。

技术研发人员：姚蔚然,徐宏祥,林海燕,沈玺
受保护的技术使用者：山东菲特环保设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14