一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法

本发明涉及气化细渣的资源化利用领域，具体地说是涉及一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法。

背景技术：

1、我国气化灰渣具有较高的堆存量，且逐年增长。在气化灰渣中，气化细渣占30％-70％，其主要由碳和无机组分组成，具有燃料和原料双重属性。气化细渣因其颗粒粒度细，残碳含量高，虽含有重金属元素，但由于碳的石墨化程度高，无机组分反应活性差，因此难以直接进行资源化利用。目前气化细渣的处置方式仍以堆积存放、填埋为主，存在重大的环境污染隐患，属于危险废弃物。

2、水煤浆作为一种新型煤基流体燃料，是一种可以代替重油和煤的清洁燃料，具有浓度高、粒度细、燃烧效率高等优点，应用广泛。我国80％煤化工以水煤浆作为原料，水煤浆气化时，一部分煤炭作为燃料，提供气化的能量，另一部分则作为合成气的反应原料，一般水煤浆浓度提高1％，产量可以增加2-3％，因此提高水煤浆的浓度对煤化工意义重大。如何提高水煤浆浓度、拓宽煤种适用性，降低原料成本，是该行业的共性关键技术。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提出一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法。

2、本发明所采用的技术解决方案是：

3、一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，包括以下步骤：

4、a气化细渣提质改性

5、a1采用微波辐照气化细渣，得到提质气化细渣；

6、a2向步骤a1获得的提质气化细渣中加入废柴油，搅拌，得到废柴油修饰的提质气化细渣；

7、b制备水煤浆

8、将步骤a得到的废柴油修饰的提质气化细渣与原料煤粉、分散剂和水混合，剪切搅拌，制得水煤浆。

9、优选的，步骤a1中：控制微波功率为400w-1000w，辐照时间为20-40min。

10、优选的，步骤a2中：废柴油的用量占气化细渣质量的2％-20％。

11、优选的，步骤a2中：搅拌转速为80-150rpm，搅拌时间为60-80min。

12、优选的，步骤b中：废柴油修饰的提质气化细渣的用量占水煤浆中固含量的4％-10％。

13、优选的，步骤b中：所述原料煤粉是褐煤、烟煤和无烟煤中的一种或任意两种组合经破碎后制得。

14、优选的，步骤b中：所述分散剂采用聚萘甲醛磺酸钠盐，分散剂的用量占水煤浆中固含量的1％-1.5％。

15、优选的，步骤b中：搅拌转速为1000-1200rpm，剪切搅拌时间为10-15min。

16、优选的，步骤b中：所制得水煤浆的浓度为68wt％以上。

17、本发明的原理及有益技术效果如下：

18、本发明将改性后的提质气化细渣作为掺混原料，用于水煤浆的制备，可有效提高水煤浆的成浆性能及水煤浆的浓度(达到68wt％以上)，进而提高水煤浆的热值及气化效率。而且本发明有效解决了气化细渣的资源化利用问题，降低了水煤浆的生产成本。

19、据研究，仅采用气化细渣掺混制浆，单独气化细渣的掺入会导致浆体表观黏度增加，较仅使用原煤制浆，成浆浓度降低。经分析，这主要是由于气化细渣表面含氧官能团丰富，孔隙率高并含有大量sio2，al2o3等矿物，使其有较强的亲水性，限制了其掺混制浆的浆体的成浆浓度。为解决气化细渣强亲水性的问题，本发明首先采用微波辐照对气化细渣进行提质改性，改变其表面结构，降低颗粒微孔率，减少表面含氧官能团比率；然后进一步采用低成本的废柴油对提质气化细渣进行表面修饰，以进一步有效对其表面的含氧官能团进行罩盖，增加颗粒空间位阻效应，提高颗粒的疏水性，进而提高气化细渣的表面疏水能力；同时将其按优选配比与原料煤粉混合，用于掺混制浆，可有效提高浆体的成浆浓度，降低制浆成本。本发明可大规模应用于工业生产。

技术特征：

1.一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤a1中：控制微波功率为400w-1000w，辐照时间为20-40min。

3.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤a2中：废柴油的用量占气化细渣质量的2％-20％。

4.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤a2中：搅拌转速为80-150rpm，搅拌时间为60-80min。

5.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b中：废柴油修饰的提质气化细渣的用量占水煤浆中固含量的4％-10％。

6.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b中：所述原料煤粉是褐煤、烟煤和无烟煤中的一种或任意两种组合经破碎后制得。

7.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b中：所述分散剂采用聚萘甲醛磺酸钠盐，分散剂的用量占水煤浆中固含量的1％-1.5％。

8.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b中：搅拌转速为1000-1200rpm，剪切搅拌时间为10-15min。

9.根据权利要求1所述的一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，其特征在于，步骤b中：所制得水煤浆的浓度为68wt％以上。

技术总结
本发明公开一种气化细渣提质改性掺混制备水煤浆的方法，包括以下步骤：采用微波辐照气化细渣，得到提质气化细渣；向提质气化细渣中加入废柴油，搅拌，得到废柴油修饰的提质气化细渣；将得到的废柴油修饰的提质气化细渣与原料煤粉、分散剂和水混合，剪切搅拌，制得水煤浆。本发明将提质改性后的气化细渣作为掺混原料，用于水煤浆的制备，可有效提高水煤浆的成浆性能及水煤浆的浓度(达到68wt％以上)，进而提高水煤浆的热值及气化效率。而且本发明有效解决了气化细渣的资源化利用问题，降低了水煤浆的生产成本。

技术研发人员：李琳,马椽栋,由晓芳,王俊祥,贺萌,李志森,张雯淇
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12