[發明專利]一種煤氣化細渣的全組分綜合利用方法

有效

• 申請號: 202110555238.0
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113333436B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 田全志;張海軍;姚蒴;陳長帥;潘海銀
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B3/30;B09B3/32;B09B3/35;B09B5/00;C02F1/28
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明涉及固廢綜合利用技術領域，尤其涉及一種煤氣化細渣的全組分綜合利用方法。該方法以煤氣化細渣制備地質聚合物干粉，包括利用磨礦和浮選對煤氣化細渣進行炭灰分離，炭灰分別進行廢水吸附利用和進行堿熔處理以及利用處理后炭灰混合磨礦制備地質聚合物干粉的步驟。本發明得到的地質聚合物干粉，可以直接加水使用，并能快速的在常溫下凝固，抗應強度高，顯著提高了煤氣化細渣在地質聚合物利用領域的可行性。

技術領域

本發明涉及固廢綜合利用技術領域，尤其涉及一種煤氣化細渣的全組分綜合利用的方法。

背景技術

煤炭在我國國民經濟和社會發展中具有重要的戰略地位。現代煤化工是煤炭清潔高效利用的重要途徑，而煤氣化是現代煤化工技術的龍頭。當前，煤氣化過程中產生的大量氣化渣，特別是氣化細渣正面臨諸多資源化利用難題，已嚴重影響生態環境，正成為制約現代煤化工行業高質量發展的突出瓶頸。

基于其特殊的氣化工藝，煤氣化細渣具有粒度細、孔隙率高、水分大的特點，殘炭含量基本在20％以上，由于含炭量較高，不能按照粉煤灰資源化利用技術直接做到有效利用，也不宜直接用于生產建筑材料、回填或作肥料。目前，煤氣化細渣主要的處理方式仍是堆存和填埋，但露天堆放會釋放出大量有害氣體并產生揚塵，同時堆存和填埋都會分解產生大量的酸性和堿性污染物，并溶解出其中的金屬元素，造成土壤、地表水和地下水的嚴重污染。在環保政策日趨嚴格的影響下，氣化細渣填埋、堆存的成本也在快速增加。

專利CN201910421953.8公開了一種煤氣化細渣浮選分離脫水系統及方法，可以將細渣中炭、灰有效分離與脫水，但并沒有涉及后續炭、灰的材料化利用方法。專利CN201710154400.1公開了一種利用煤氣化細渣制備吸附材料的方法，其利用重力旋流分離，得到富炭料漿，經過一系列處理得到吸附材料，充分的利用了氣化細渣中的炭組分，但過程繁瑣，處理成本較高。

如何對氣化細渣進行全組分綜合高效無害化利用，是全國煤化工企業正面臨和亟待解決的突出問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種煤氣化細渣的全組分綜合利用的方法，該方法以煤氣化細渣制備地質聚合物干粉，使煤氣化細渣得到高效且無害化的利用。

本發明采用了以下技術方案：

一種煤氣化細渣的全組分綜合利用方法，該方法以煤氣化細渣制備地質聚合物干粉，包括以下步驟：

S1.炭、灰分離：將煤氣化細渣進行磨礦處理，再對磨礦處理后的煤氣化細渣進行炭灰分離處理；

S2.炭、灰綜合利用：收集炭灰分離得到的氣化殘炭，投入煤氣化廢水中，充分攪拌后再進行回收；炭灰分離得到的脫炭尾灰脫水干燥后按比例分為兩份，對其中一份進行堿熔處理，另一份不做處理；回收的氣化殘炭燃燒用于堿熔的熱量供應；

S3.制備地質聚合物干粉：將堿熔處理后的脫炭尾灰與未做處理的脫炭尾灰和設定質量的添加劑混合均勻，經二次磨礦后得到地質聚合物干粉。

優選的，所述步驟S1中，磨礦處理使用球磨機或棒磨機，磨后的煤氣化細渣粒度小于74μm。

優選的，所述步驟S2中，炭灰分離處理為浮選，所述浮選使用油類捕收劑，使用雜醇為起泡劑；其中氣化殘炭為浮選所產生的精礦，所述脫炭尾灰為浮選所產生的尾礦。

優選的，所述步驟S2中，回收的氣化殘炭先進行壓濾處理得到炭餅后，再對炭餅進行燃燒，當所述氣化殘炭燃燒的熱量不足以提供全部堿熔所需時，增加熱源。

優選的，所述步驟S2中，脫炭尾灰按比例分為兩份，其分離比為：滿足經堿熔處理后的脫炭尾灰剩余質量與未經處理的脫炭尾灰質量之間的比值為(5-8)：(9-15)。

優選的，所述步驟S2中，堿熔使用藥劑為氫氧化鈉或碳酸鈉，藥劑與進行堿熔處理的所述脫炭尾灰比例為質量比(0.8-1.5):1。