[發(fā)明專利]一種煤矸石煅燒制備高嶺土的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710939695.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107572543B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王習(xí)東;陳軍偉;陳子威;劉麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40;F27D17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明提供的一種煤矸石煅燒制備高嶺土的方法，將煅燒爐中煤矸石煅燒所產(chǎn)生的煅燒尾氣與劣質(zhì)煤混合反應(yīng)，所述混合反應(yīng)得到的混合粗煤氣再返回至所述煅燒爐。現(xiàn)有技術(shù)中，在煅燒時直接以天然氣為提供能源的原料，且煅燒過程形成的煅燒尾氣直接排放到空氣中，會造成污染。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種煤矸石煅燒制備高嶺土的方法，煅燒尾氣能夠循環(huán)利用，且煅燒的能源供應(yīng)結(jié)合煅燒尾氣與劣質(zhì)煤的處理，能夠有效的提高能源利用效率，避免尾氣的直接排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤矸石處理技術(shù)，更具體地，涉及一種煤矸石煅燒制備高嶺土的方法。

背景技術(shù)

煅燒高嶺土就是將高嶺土或含有高嶺土的物質(zhì)在煅燒爐中燒結(jié)到一定的溫度和時間，使其的物理化學(xué)性能產(chǎn)生一定的變化，以滿足一定的要求。煅燒高嶺土同普通高嶺土相比，具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性和油吸收性，并且其耐火度明顯提高，比表面積增大，比重減少。在制備煅燒高嶺土?xí)r，煤矸石是常用的原料之一。

煤矸石是在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石。其主要成分是Al₂O₃、SiO₂，煤矸石中包含有多種礦物：高嶺石、石英、蒙脫石、綠泥石等，其中高嶺石為主要礦物，所以煤矸石通常被叫做煤系高嶺巖，它主要存在于煤層的頂?shù)装搴兔簩訆A矸中，我國煤系高嶺土分布廣、儲量大、品位高，開發(fā)利用前景廣闊。

但煤矸石含碳量大，自然白度低，伴生的炭、有機質(zhì)等揮發(fā)分很難脫出，而脫除不完全的炭質(zhì)會嚴重影響高嶺土的白度。目前，采用煤矸石制備煅燒高嶺土?xí)r，主要是采用煅燒的工藝制備。如公開號為CN102730709A的中國專利申請，公開了一種利用煤矸石制備煅燒高嶺土的方法，該方法將煤矸石經(jīng)破碎、制球、破碎、水洗、烘干、加入硫酸溶液、NaOH溶液和烘干處理后，能夠制備得到高質(zhì)量的煅燒高嶺土。

再如公開號為CN104150497A的中國專利申請，公開了一種由全煤矸石制備超高白度煅燒高嶺土的方法。該方法將全部由煤矸石組成的原料在945-955℃之間的溫度下煅燒6小時以上。公開號為CN105692639A的中國專利申請，公開了一種煤矸石制備高嶺土的方法。該方法通過洗礦、添加氧化鈣、懸浮預(yù)熱、添加二氧化鈦混合、煅燒、送入混合氣體進行冷卻和打散分級等處理，以提高煅燒高嶺土的白度。

上述方法能夠得到較高品質(zhì)的煅燒高嶺土，但是，由于煅燒煤矸石需要在較高的溫度下進行，直接采用天然氣或其他燃料供熱時，其能源耗費量大，需要耗費大量的天然氣或其他燃料成品；同時，煅燒過程產(chǎn)生大量的尾氣，直接排放會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的煤矸石煅燒制備高嶺土的方法，以解決燃料成品耗費大、尾氣排放的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種煤矸石煅燒制備高嶺土的方法，將煤矸石在煅燒爐中煅燒。所產(chǎn)生的煅燒尾氣輸送至劣質(zhì)煤氣化劑儲氣罐，將煅燒尾氣作為汽化劑，由劣質(zhì)煤氣化劑儲氣罐向混合發(fā)生爐供應(yīng)氣化劑。在混合發(fā)生爐內(nèi)，煅燒尾氣與劣質(zhì)煤一起反應(yīng)，使劣質(zhì)煤氣化得到混合粗煤氣。同時，劣質(zhì)煤氣化時累積的灰渣，由混合發(fā)生爐的排灰口排出。

所得到的混合粗煤氣輸送至煤矸石燃料儲氣罐，由煤矸石燃料儲氣罐輸送氣體到煅燒爐的燃燒室中，為煅燒煤矸石提供熱量。反應(yīng)過程中可以通過劣質(zhì)煤氣化劑儲氣罐和煤矸石燃料儲氣罐調(diào)節(jié)氣體輸送流量，以保證煤矸石煅燒與劣質(zhì)煤熱解氣化過程的循環(huán)平衡。

具體地，煤矸石含有多種礦物，在煅燒過程中會產(chǎn)生很多氣體，形成煅燒尾氣。煅燒尾氣中主要含有CO₂、H₂O、CO和H₂等。煅燒尾氣若直接排放到環(huán)境中，不僅會造成對環(huán)境的污染，還會形成資源的浪費，此外，煅燒尾氣的直接排放還會造成煅燒高嶺土的綠色度大大降低。