煤泥水煤漿技術(shù)研究進(jìn)展

能源技術(shù)與管理2011年第6期di103969in.1672-9943.201106.041“節等節P7#資源綜合利用煤泥水煤漿技術(shù)研究進(jìn)展梁霏飛,吳國光,孟獻梁,張玉良,云增杰,羅曉強,張靜(中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院,江蘇徐州221116)[摘要]隨著(zhù)選煤技術(shù)的發(fā)展,煤泥產(chǎn)量日益上升。選煤廠(chǎng)煤泥粒度細、灰分高、含水量大,不經(jīng)適當處理難以有效利用。煤泥水煤漿是一種高灰水煤漿,是依托水煤漿技術(shù)而發(fā)展的一種新型燃料,有廣泛的應用前景。針對煤泥水煤漿工藝、添加劑和成漿特性進(jìn)行闡迷,分析了發(fā)展煤泥水煤漿技術(shù)的意義,展望了發(fā)展前景和發(fā)展方向。[關(guān)鍵詞]煤泥;水煤漿;添加劑;成漿特性;發(fā)展前景[中圖分類(lèi)號]TQ536[文獻標識碼]B[文章編號]16729943201106-00984020引言粒及雜物外排。優(yōu)點(diǎn)是濃度較易控制,制漿能力較大;缺點(diǎn)是如果干煤粉量太大就很難被水迅速潤煤泥是由微細粒煤、粉化矸石和水組成的粘濕,要求入料濃度不能變動(dòng)太大,對入料中的大顆稠物,具有粒度細、微粒含量多、水分和灰分高、熱粒及雜物較難控制,環(huán)境污染嚴重。值低、粘結性較強、內聚力大等特點(diǎn)。隨著(zhù)選煤技兗州礦業(yè)集團根據經(jīng)驗將煤泥干燥后篩分后術(shù)的進(jìn)步副產(chǎn)品煤泥的發(fā)熱量越來(lái)越低,大部分確定級配方案制漿,通過(guò)煤質(zhì)分析和煤漿穩定性作為廢料遺棄,占用土地資源。有的礦區缺乏對煤試驗,選出了效果好、價(jià)格便宜、使用方便的添加泥的綜合治理,導致煤泥泛濫,選煤生產(chǎn)受到制劑,還找出了不同時(shí)間取樣的煤泥試樣的最佳制約,甚至影響礦井生產(chǎn),合理利用煤泥資源對選煤漿條件。企業(yè)意義重大叫。煤泥水煤漿技術(shù)利用煤泥作為12濕法制漿工藝原料,是在水煤漿技術(shù)基礎上發(fā)展起來(lái)的一種新煤泥濕法制漿工藝是將煤泥直接磨漿,磨后的制漿工藝,減少了濃縮、浮選以及真空過(guò)濾等環(huán)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)濾、攪拌調漿。優(yōu)點(diǎn)是不需增加太多的設節,生產(chǎn)成本低,簡(jiǎn)化了選煤廠(chǎng)的煤泥水處理系備,工藝簡(jiǎn)單操作方便,不改變原煤泥粒度分布,統,是國家鼓勵發(fā)展的資源綜合利用項目(21可制得性能良好的漿體,環(huán)境污染小;缺點(diǎn)是難以1煤泥水煤漿工藝研究進(jìn)展制得較高濃度的水煤漿,對入料中的大顆粒及雜物也較難控制。傳統的煤泥制漿工藝優(yōu)勢是集成了煤泥制開(kāi)灤呂家沱礦采用旋流器組濕法制漿系統,漿、污水處理、型煤型焦生產(chǎn)及煤漿氣化、髙濃度濃縮機底流受壓力作用從而紿人旋流器。底流和煤漿管道遠距離輸送等技術(shù),是在現有資源和技溢流分別給入制漿桶和煤泥沉淀池,制漿桶中漿術(shù)前提下的創(chuàng )新。缺陷是選用設備數量多、項目投體泵送至篩子去除大顆粒和雜物,之后給人儲漿資大,制約了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,沒(méi)有專(zhuān)用制漿設備,代桶,制得的煤泥水煤漿由曲桿泵送到爐前;邢臺礦用設備效率低、能耗大,影響經(jīng)濟效益和市場(chǎng)推務(wù)局東龐煤礦釆用濃縮機濕法制漿系統,選煤廠(chǎng)廣。近年來(lái),依托水煤漿技術(shù)開(kāi)發(fā)出的煤泥水煤漿濃縮機底流經(jīng)過(guò)泵進(jìn)入二次濃縮機中,二次濃縮工藝主要包括濕法制漿工藝和干法制漿工藝,合機溢流給入煤泥沉淀池,底流去除雜物之后給人理的制漿工藝有利于提高質(zhì)量和降低成本,煤泥攪拌池攪拌池中的物料泵送到鍋爐。水煤漿工藝有待于進(jìn)一步研究。13煤泥水煤漿工藝最新進(jìn)展1.1千法制漿工藝棗莊礦業(yè)集團高莊煤礦建成7Ma的中灰煤煤泥干法制漿工藝是將烘千的煤泥用輸送機泥水煤漿生產(chǎn)線(xiàn),利用煤泥制備高濃度水煤漿技運至制漿桶后加水攪拌,經(jīng)泵送到篩子上去除粗術(shù)把中灰煤泥制備成水煤漿。工藝為煤泥經(jīng)濃縮粒和雜物,篩下物進(jìn)儲漿桶供鍋爐燃燒,篩上大顆過(guò)濾脫水后,經(jīng)運輸系統運至攪拌機,同時(shí)加入活2011年第6期梁霏飛,等煤泥水煤漿技術(shù)研究進(jìn)展化劑和少量水,煤餅經(jīng)雙軸攪拌杋機的攪拌捏混,形發(fā)分含量揮發(fā)分越高越容易點(diǎn)燃,火焰穩定性越成具有一定流動(dòng)性的水煤漿。經(jīng)攪拌后,小部分水好。從燃燒角度來(lái)看,制漿用煤的揮發(fā)分含量不能煤漿返回攪拌機,大部分水煤漿送至球磨機,產(chǎn)品太低,通常鍋爐要求>25%,爐窯要求>15%。從經(jīng)濾漿器過(guò)濾后,加入穩定劑并攪拌均勻泵送至泵送和霧化的角度來(lái)看,要保證漿體在常溫和剪膠體磨經(jīng)剪切、乳化作用形成成品切率為100s-時(shí)粘度不高于10~1.2Pa·s兗礦集團八一水煤漿公司用1臺400mmx穩定性:表示顆?？钩两档哪芰Q定能否穩8500m的球磨機,并應用徐州礦源濃漿泵供料定存放、輸送。影響穩定性的因素有煤的變質(zhì)程系統,將高莊煤礦煤泥直接制漿供給八一熱電廠(chǎng),度、礦物組成煤漿濃度添加劑等。低變質(zhì)程度的生產(chǎn)能力15000月。系統至今運行正常,產(chǎn)品質(zhì)煤漿穩定性通常比高變質(zhì)程度的好;礦物質(zhì)吸水量穩定。另外,在高莊礦工業(yè)廣場(chǎng)范圍內建設煤泥降低了漿體中水分,同時(shí)煤中的高價(jià)金屬離子溶水煤漿制備廠(chǎng),許多設施和選煤廠(chǎng)共用,節約了大出后吸附在煤表面使親水性增強,穩定性提高;煤量資金漿濃度越高穩定性越好,因為固體含量增加使煤兗州礦業(yè)集閉對煤泥制水煤漿、煤泥水煤漿粒間作用力增大,空隙的減少降低了顆粒沉降速加壓氣化制合成氣的試驗表明,煤泥制漿作為水度煤漿加壓氣化的原料是可行的。通過(guò)對煤泥水煤流變特性:即粘性,表示受剪切力作用的漿體漿制漿工藝、級配技術(shù)添加劑等試驗,找到了最產(chǎn)生的變形與所受剪切力之間的關(guān)系。流變特性佳制漿條件和加壓氣化的較優(yōu)操作條件和工藝指對穩定性、流動(dòng)性、可霧化性及可燃性等有影響,標,發(fā)現加入鈣系助熔劑解決了髙灰熔點(diǎn)煤泥的因而對水煤漿的噴射、管道運輸、鍋爐燃燒等產(chǎn)生氣化技術(shù)難題。影響。加工得到顆粒狀固態(tài)漿已經(jīng)問(wèn)世。該產(chǎn)品具水溶4煤泥水煤漿發(fā)展前景性,使用時(shí)既可經(jīng)加水攪拌、過(guò)濾得到液態(tài)煤漿供41煤泥水煤漿技術(shù)發(fā)展的意義燃燒,也可直接噴吹燃用。貯存時(shí)像固態(tài)散料一樣戰略意義:我國煤炭資源豐富而石油資源短簡(jiǎn)易袋裝即可,運輸時(shí)可釆用固態(tài)產(chǎn)品常規模式。缺,發(fā)展以煤為原料的煤泥水煤漿技術(shù)對應對石2煤泥水煤漿添加劑研究進(jìn)展油危機具有戰略意義。目前我國鐵路運輸能力有限,影響了煤泥的流通和應用,因而就地處理煤分散劑:是一種表面活性劑,可降低漿體粘泥,是一條合理發(fā)展途徑度,提高流動(dòng)性。分散劑按離解程度分為離子型、經(jīng)濟意義:成本較高的煤炭氣化液化產(chǎn)品由非離子型。不同類(lèi)型分散劑對成漿性有不同程度于多種因素制約目前較難大規模應用,重油直接的影響。燃燒導致了重油深加工效益的損失。而以成本較穩定劑:具有使煤漿中已分散的顆粒能與周低的煤泥水煤漿作為燃料燃燒具有較好的經(jīng)濟效圍的其他顆粒及水結合成為一種較弱但又有一定益,再加上煤泥水煤漿粘度低,與重油相比燃燒負強度的三維空間結構的作用,對顆粒沉淀產(chǎn)生的荷更易調節,具有明顯節能效果,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。機械阻力可起到阻止顆粒沉淀并提髙水煤漿穩定環(huán)保意義:煤泥水煤漿技術(shù)的發(fā)展解決了選性的。煤廠(chǎng)煤泥堆積污染問(wèn)題,減少了工業(yè)廢水的排放其它輔助添加劑:包括消泡劑殺菌劑促進(jìn)體現了煤泥的潔凈利用及其下游能源產(chǎn)品的多樣劑乳化劑以及pH調整劑等。其中殺菌劑破壞菌性,增加了我國經(jīng)濟結構的彈性對進(jìn)一步開(kāi)發(fā)煤類(lèi)的細胞結構、線(xiàn)粒體、核內代謝等,起到殺菌作炭潔凈的研究有參考價(jià)值。用。pH調整劑可調節煤泥水煤漿的酸堿度,維持4.2煤泥水煤漿發(fā)展前景及方向制漿時(shí)的弱堿性環(huán)境和穩定體系的pH值5。煤泥水煤漿技術(shù)提高了鍋爐對水煤漿燃料的適應性,拓寬了燃料可選范圍,對水煤漿燃料向更3煤泥水煤漿特性研究進(jìn)展深吏寬層次發(fā)展具有明顯促進(jìn)作用,促進(jìn)了水煤燃燒性:與煤階、灰分、濃度等有關(guān)煤階越高漿制漿技術(shù)燃燒發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和提髙。煤泥水灰分越低熱值就越大煤漿的燃點(diǎn)主要取決于揮煤漿技術(shù)和煤泥干燥燃燒、成型(下轉第103頁(yè))2011年第6期曹云虹某污水廠(chǎng) Pasveer氧化溝工藝生物泡形成機理及控制實(shí)例分析103效地減少泡沫的形成。防線(xiàn)菌、線(xiàn)狀菌的生化對等)有關(guān)每年比較嚴重的泡沫都出現在春夏秋pH值極敏感最適當的pH值為78。冬換季時(shí)節,即上述的4、5月份和10、11月份,其3)溫度。與生物泡形成的有關(guān)菌屬都有各他時(shí)節即使出現都不太嚴重較容易控制。在泡沫自適宜的生化溫度和最佳溫度。當環(huán)境和溫度有出現初期污水廠(chǎng)曾通過(guò)多種辦法如噴灑水、人利于它的生化時(shí),就可能產(chǎn)生泡沫現象。中心區污工和機械清理、刮出,但效果均不太理想,這些都水廠(chǎng)發(fā)生生物泡的時(shí)間基本上都是每年的45月不能消除泡沫的生化,絲狀菌仍存在混合液中最份和10~11月份。這兩個(gè)時(shí)間都是水溫髙于氣溫終通過(guò)一段時(shí)間的實(shí)踐和摸索,發(fā)現采用降低氧而交變到水溫低于氣溫和由于水溫低于氣溫而交化溝污泥濃度MISs,由以前的4006000mgL變水溫高于氣溫。這兩個(gè)時(shí)間,生物泡的形成比較降至2000-3000mg,在春夏和秋冬之交時(shí)降至集中而且嚴重。2000~2500mg/L,即污泥負荷Ns由004-005L(4)憎水性物質(zhì)。隨著(zhù)居民生活水平的提高至007~0.1L,降低氧化溝內的污泥濃度MLSS和洗滌類(lèi)用品用量的增加,污水廠(chǎng)進(jìn)水中憎水性物能夠較快地消除生物泡的生長(cháng)。質(zhì)(如奶油、脂類(lèi)等)增加,有利于放線(xiàn)菌的生化。通過(guò)提高氧化溝的污泥負荷,降低污泥的泥齡,縮短污泥停留時(shí)間達一倍以上能有效抑制生4生物泡控制辦法物泡沫的生長(cháng),避免產(chǎn)生泡沫的問(wèn)題。從2010年對污水廠(chǎng)生物泡的控制辦法有多種,有物理下半年開(kāi)始,污水廠(chǎng)再未出現大規模的生物泡。的有化學(xué)的有生物的辦法。通過(guò)對污水廠(chǎng)氧化【作者簡(jiǎn)介]溝的觀(guān)察,總結其泡沫現象的規律,雖然泡沫主要曹云虹(1968-),女,工程師大專(zhuān)學(xué)歷現工作于中煤是由生物引起但主要與氣候(氣溫、水溫大氣壓集團大屯公司。[收稿日期:2011-08-26](上接第99頁(yè))燃燒技術(shù)相比,經(jīng)濟、環(huán)境效益等性的研究進(jìn)展以及應用現狀進(jìn)行了介紹,分析了綜合指標更好。目前煤泥水煤漿漿技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),探討了其發(fā)展另外,煤泥水煤漿技術(shù)還促進(jìn)了鍋爐制造、耐意義,并展望了發(fā)展前景,提出了發(fā)展方向的建磨材料、環(huán)保產(chǎn)業(yè)、流體機械、分析化學(xué)、自動(dòng)化控議。采用水煤漿技術(shù)加工的煤泥水煤漿的利用不制等相關(guān)產(chǎn)業(yè)和學(xué)科發(fā)展僅提高了資源的利用率,還提高了資源的利用量,今后煤泥水煤漿技術(shù)應向以下方向發(fā)展:①煤泥水煤漿技術(shù)為我國煤炭綜合利用開(kāi)拓出了研究煤泥與分散劑的匹配性,開(kāi)發(fā)適合多種煤泥條新的道路。制漿、性?xún)r(jià)比高的分散劑。煤泥水煤漿的穩定性偏[參考文獻]低,粘度偏大,而適宜的分散劑可改善其性質(zhì)目1】曲劍午煤泥水煤漿的制備和應用[J.選煤技術(shù),03前存在分散劑與煤泥匹配性差的問(wèn)題。②尋求盡(1):34-36量提髙其濃度的制漿工藝。日前的煤泥制漿工藝[2]盧安民煤泥水煤漿的制備與燃燒技術(shù)[J].選煤技術(shù),較難制得高濃度的水煤漿,要在保持煤泥漿適當流動(dòng)性的前提下改進(jìn)工藝。③研究提高煤泥水煤[3]趙鳴,劉炯天.煤泥水煤漿的制備和應用[.能源環(huán)漿利用效率的方法。由于煤泥水煤漿濃度低,熱值境保護,2003(3):54-56低,水分、灰分含量高,燃燒溫度相對較低,容易影[4]愛(ài)珍,鄭化安煤泥水煤漿制漿工藝研究[J煤化響鍋爐的燃燒效率,對燃燒設備和燃燒條件等有工,1992(4):8-12特殊要求,因而要改進(jìn)煤泥水煤漿鍋爐的結構參5)劉曉霞,屈睿,黃文紅等水煤漿添加劑的研究進(jìn)展數和操作參數提高其利用效率。④研究如何減小J].200837(1):101-1036]王勇衛,刑學(xué)法,王成杰煤泥制漿工藝的改進(jìn)及分析煤泥水煤漿利用時(shí)所造成環(huán)境污染。由于有些鍋[J].煤炭技術(shù),2008(6):114-115爐排煙量增加,飛灰含量也相應增加,容易造成環(huán)境污染需完善和充分利用鍋爐除塵設備能力6[作者簡(jiǎn)介]梁霏飛(1985-),女,中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院碩士研究5結語(yǔ)生,從事潔凈煤技術(shù)和煤化工方面的研究[收稿日期:2011-06-27]對煤泥水煤漿的制備工藝、添加劑和成漿特