煤泥水煤浆技术研究进展.docVIP

98  能源技术与管理  2011 年第 6 期  doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2011.06.041 资 源 综 合 利 用 煤泥水煤浆技术研究进展 梁霏飞，吴国光，孟献梁，张玉良，云增杰，罗晓强，张 静 （中国矿业大学 化工学院，江苏 徐州 ２２１１１６） ［摘 要］ 随着选煤技术的发展，煤泥产量日益上升。选煤厂煤泥粒度细、灰分高、含水量大， 不经适当处理难以有效利用。煤泥水煤浆是一种高灰水煤浆，是依托水煤浆技术而 发展的一种新型燃料，有广泛的应用前景。针对煤泥水煤浆工艺、添加剂和成浆特 性进行阐述，分析了发展煤泥水煤浆技术的意义，展望了发展前景和发展方向。 ［关键词］煤泥；水煤浆；添加剂；成浆特性；发展前景 ［中图分类号］TQ536 ［文献标识码］B ［文章编号］1672-9943(2011)06-0098-02  0 引 言 煤泥是由微细粒煤、粉化矸石和水组成的粘 稠物，具有粒度细、微粒含量多、水分和灰分高、热 值低、粘结性较强、内聚力大等特点。随着选煤技 术的进步，副产品煤泥的发热量越来越低，大部分 作为废料遗弃，占用土地资源。有的矿区缺乏对煤 泥的综合治理，导致煤泥泛滥，选煤生产受到制 约，甚至影响矿井生产，合理利用煤泥资源对选煤 ［1］ 原料，是在水煤浆技术基础上发展起来的一种新 的制浆工艺，减少了浓缩、浮选以及真空过滤等环 节，生产成本低，简化了选煤厂的煤泥水处理系 统，是国家鼓励发展的资源综合利用项目 ［2］。 1 煤泥水煤浆工艺研究进展 传统的煤泥制浆工艺优势是集成了煤泥制 浆、污水处理、型煤型焦生产及煤浆气化、高浓度 煤浆管道远距离输送等技术，是在现有资源和技 术前提下的创新。缺陷是选用设备数量多、项目投 资大，制约了产业化进程，没有专用制浆设备，代 用设备效率低、能耗大，影响经济效益和市场推 广。近年来，依托水煤浆技术开发出的煤泥水煤浆 工艺主要包括湿法制浆工艺和干法制浆工艺，合 理的制浆工艺有利于提高质量和降低成本，煤泥 水煤浆工艺有待于进一步研究。 1.1 干法制浆工艺 煤泥干法制浆工艺是将烘干的煤泥用输送机 运至制浆桶后加水搅拌, 经泵送到筛子上去除粗 粒和杂物, 筛下物进储浆桶供锅炉燃烧, 筛上大颗  粒及杂物外排。优点是浓度较易控制，制浆能力较 大；缺点是如果干煤粉量太大就很难被水迅速润 湿，要求入料浓度不能变动太大，对入料中的大颗 粒及杂物较难控制，环境污染严重。 兖州矿业集团根据经验将煤泥干燥后筛分后 确定级配方案制浆，通过煤质分析和煤浆稳定性 试验，选出了效果好、价格便宜、使用方便的添加 剂，还找出了不同时间取样的煤泥试样的最佳制 浆条件。 1.2 湿法制浆工艺 煤泥湿法制浆工艺是将煤泥直接磨浆，磨后 产品经过滤、搅拌调浆。优点是不需增加太多的设 备，工艺简单、操作方便，不改变原煤泥粒度分布， 可制得性能良好的浆体，环境污染小；缺点是难以 制得较高浓度的水煤浆，对入料中的大颗粒及杂 物也较难控制。 开滦吕家沱矿采用旋流器组湿法制浆系统， 浓缩机底流受压力作用从而给入旋流器。底流和 溢流分别给入制浆桶和煤泥沉淀池，制浆桶中浆 体泵送至筛子去除大颗粒和杂物，之后给入储浆 桶，制得的煤泥水煤浆由曲杆泵送到炉前；邢台矿 务局东庞煤矿采用浓缩机湿法制浆系统，选煤厂 浓缩机底流经过泵进入二次浓缩机中，二次浓缩 机溢流给入煤泥沉淀池，底流去除杂物之后给入 搅拌池，搅拌池中的物料泵送到锅炉 ［3］。 1.3 煤泥水煤浆工艺必威体育精装版进展 枣庄矿业集团高庄煤矿建成 7 Mt/a 的中灰煤 泥水煤浆生产线，利用煤泥制备高浓度水煤浆技 术把中灰煤泥制备成水煤浆。工艺为煤泥经浓缩 过滤脱水后，经运输系统运至搅拌机，同时加入活 2011 年第 6 期  梁霏飞，等 煤泥水煤浆技术研究进展  99  化剂和少量水, 煤饼经双轴搅拌机的搅拌捏混，形 成具有一定流动性的水煤浆。经搅拌后，小部分水 煤浆返回搅拌机，大部分水煤浆送至球磨机，产品 经滤浆器过滤后，加入稳定剂并搅拌均匀泵送至 胶体磨，经剪切、乳化作用形成成品。 兖矿集团八一水煤浆公司用 1 台 400 mm× 8 500 mm 的球磨机，并应用徐州矿源浓浆泵供料 系统，将高庄煤矿煤泥直接制浆供给八一热电厂， 生产能力 15 000 t/ 月。系统至今运行正常，产品质 量稳定。另外，在高庄矿工业广场范围内建设煤泥 水煤浆制备厂，许多设施和选煤厂共用，节约了大 量资金。 兖州矿业集团对煤泥制水煤浆、煤泥水煤浆 加压气化制合成气的试验表明，煤泥制浆作为水 煤浆加压气化的原料是可行的。通过对煤泥水煤 浆制浆工艺、级配技术、添加剂等试验，找到了最 佳制浆条件和加压气化的较优操作条件和工艺指 标，发现加入钙系助熔剂解决了高