[發(fā)明專利]一種超細煤粉的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810974512.6
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109046722B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 白向飛;涂華;朱川;張宇宏;丁華;王東升;陳亞飛;陳洪博;楊曉毓
• 申請（專利權(quán)）人: 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: B02C21/00
• 分類號: B02C21/00;B02C17/20
• 代理公司: 北京智橋聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11560
• 代理人: 段嘯冉

本發(fā)明屬于超細煤粉制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細煤粉的制備方法。本發(fā)明所述的超細煤粉的制備方法，通過分級破碎結(jié)合球磨機球磨的方式，并通過對行星式球磨機各步驟控制參數(shù)的優(yōu)化，獲得了粗顆粒含量低的全組成顆粒超細煤粉，且小于10μm的超細煤粉細顆粒占比較大，可滿足實驗室研究和表征要求。本發(fā)明所述超細煤粉的制備方法，采用濕法對煤粉進行破碎，有效避免了煤粉的自燃爆炸，以及干法破碎導(dǎo)致的安全隱患，可實現(xiàn)長時間研磨獲得相對均勻的超細煤粉，并實現(xiàn)長時間的安全破碎運行，有效制得超細煤粉，為超純煤的制備工藝提供了相應(yīng)的理論指導(dǎo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超細煤粉制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細煤粉的制備方法。

背景技術(shù)

煤炭一直是中國的主要能源，煤炭的常規(guī)利用主要是作為一次能源以及煤炭的轉(zhuǎn)化，目前，在煤炭利用中比較突出的是制備代油水煤漿和煤基材料。但是，無論是代油水煤漿還是優(yōu)質(zhì)煤基材料，對煤質(zhì)尤其是煤的灰分均有著很高的要求使其存在一定限制，而目前廣泛引起關(guān)注的超純煤則完全可以解決上述問題。

超純煤是一種高附加值的煤炭產(chǎn)品，可作為高熱值燃料替代柴油和天然氣用于內(nèi)燃機、燃氣輪機、航空渦輪發(fā)動機等，如為了減少泵、噴嘴、活塞及渦輪片的磨損和排渣影響，內(nèi)燃機燃料一般要求超純煤的灰分在1.0％以下；另一方面，超純煤也可用于制備優(yōu)質(zhì)的高性能碳素材料，如碳纖維復(fù)合材料、石墨質(zhì)電極等。因此，超純煤的制備是煤炭精細加工和提高附加值的必然趨勢，而開展礦物解離及超純煤制備技術(shù)的研究，獲得一種新型高能燃料和高品質(zhì)碳素材料，具有廣闊的應(yīng)用前景和潛在的巨大經(jīng)濟社會效益。

但是由于煤炭是一種碳質(zhì)有機巖和無機礦物質(zhì)的混合物，通過現(xiàn)有的選煤技術(shù)，只能分選出原煤中外在的、自然解離較好的礦物質(zhì)，即為電力系統(tǒng)和焦化行業(yè)提供常規(guī)的洗選精煤，對于以微細粒嵌布于有機可燃體中的無機礦物無法選出，所以目前的洗選精煤的灰分很難降到2％以下，更無法降低到要求的1％以下。可見，煤中的礦物質(zhì)極大地限制了煤炭的使用范圍，降低了煤炭的使用價值。

通常情況下，由于超細煤粉粒度越小，礦物解離越充分，分選后獲得的灰分越低，因此，在現(xiàn)有制備超純煤的工藝中，超細粉碎是其關(guān)鍵環(huán)節(jié)和前提條件。但是，由于煤炭在超細粉碎過程中，不僅僅是粒度減小的過程，還伴隨著礦物質(zhì)的解離過程，以及因機械超細粉碎作用導(dǎo)致煤顆粒物理、化學(xué)性質(zhì)的變化引起的機械化學(xué)效應(yīng)，這些都會最終影響到超純煤的分選效果。目前，工業(yè)上多通過重復(fù)粉碎、篩分分離已經(jīng)可獲得10μm左右的超細煤粉，但這樣的煤粉只能代表同一種煤的容易破碎的組分，用于科學(xué)研究的代表性較差。

如中國專利CN103537355A公開了一種超細煤粉的制備系統(tǒng)及方法，其利用細粉制粉系統(tǒng)和超細粉分離系統(tǒng)，實現(xiàn)了細粉的制備、超細粉的分離與提取兩部分。超細粉經(jīng)分級機、旋風(fēng)分離器和脈沖布袋收塵器三級分離與提取得到不同等級的超細煤粉。但該方案中超細煤粉是經(jīng)過篩分分離獲得的產(chǎn)品，不是全組分超細煤粉，而且該方案僅為一次研磨，超細煤粉中粗顆粒占比大，且采用干法研磨容易出現(xiàn)發(fā)熱導(dǎo)致末煤設(shè)備溫度驟升，不能長時間工作，特別是變質(zhì)程度高的煤難在較短時間內(nèi)實現(xiàn)超細粉碎，而且以干法制備煤粉過程中煤粉儲罐及制粉系統(tǒng)煤粉易自燃爆炸，安全隱患較大。

又如中國專利CN104180383B公開了一種安全環(huán)保的煤粉制備系統(tǒng)和制備方法，其結(jié)合傳統(tǒng)兩步法干法制粉工藝和負壓氣力輸送煤粉的方法，解決了現(xiàn)有干法制備煤粉過程中煤粉儲罐及制粉系統(tǒng)煤粉易自燃爆炸的問題，從而達到安全環(huán)保制粉和儲粉的目的。但同樣的，該方案采用分級收集分離超細煤粉，獲得的并非全組分超細煤粉，而且采用干法研磨容易出現(xiàn)發(fā)熱導(dǎo)致末煤設(shè)備溫度驟升，不能長時間工作，特別是變質(zhì)程度高的煤難在較短時間內(nèi)實現(xiàn)超細粉碎。

因此，在實驗室制得全組分超細煤粉是研究超細煤粉礦物解離程度、表面特性對分選效果影響的前提，對于超細煤粉的工業(yè)化生產(chǎn)具有積極的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種超細煤粉的制備方法。