專利名稱：高產率、節(jié)能的水煤漿制備方法
技術領域：
本發(fā)明為一種高產率、節(jié)能的水煤漿制備方法，涉及濕法磨礦領域。
背景技術：
作為燃料或原料使用的水煤漿，其構成為固體顆粒煤、添加劑和水的混合物，現有的水煤漿制備方法如圖1所示，主要由破碎、磨漿、過濾、攪拌、剪切、濾漿組成。由于選用的步驟數量多且步驟運行的效果又不理想，結果導致水煤漿的產率[即每小時(h)生產的漿量(t)]低，能耗[即生產每噸(t)漿體所需的電量(kwh)]高。

發(fā)明內容
為了克服現有的水煤漿制備方法產率低、能耗高的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高產率、節(jié)能的水煤漿制備方法，該方法產率高又節(jié)能。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案如下一種高產率、節(jié)能的水煤漿的制備方法，包括如下步驟①細碎將原料煤細碎至粒度≤2mm；②預混將上述細碎后的原料煤、水煤漿添加劑(分散劑和穩(wěn)定劑的混合物)、水一起混合而形成均勻的漿料；③磨漿對上述漿料研磨、并伴之攪拌、剪切，使?jié){體的固體顆粒的粒度上限、規(guī)定粒度的重量含量均符合水煤漿要求；④濾漿對上述漿料進行離心式過濾，濾除漿料中的粗粒和纖維雜質；經上述步驟后，制備出符合要求的水煤漿成品。
在上述的制備方法中，也可以將步驟①、②合并成如下步驟①濕法細碎在添加劑與水的同時加入下，將原料煤細碎至粒度≤2mm，并在破碎機內將細碎后的原料煤、水煤漿添加劑、水一起混合而形成均勻的漿料；之后直接運行磨漿和濾漿步驟。
也可用煤泥代替步驟②中所述的細碎后的原料煤，然后直接運行步驟②至步驟④。
也可在步驟①之前增加“篩分”步驟，即將原料煤中粒度≤2mm的篩選出來，直接運行步驟②至步驟④。將原料煤中粒度＞2mm的進破碎機細碎，之后直接運行磨漿和濾漿步驟。
本發(fā)明與現有的制備方法相比，具有如下積極效果1.本發(fā)明方法細碎后的原料煤粒度(≤2mm)較現有方法破碎的粒度(≤10mm)小，使運行本發(fā)明方法磨漿步驟使用的濕法球磨機能有效地避開球磨機固有的破碎效率低、噸料破碎能耗高的缺點，而完全發(fā)揮其研磨作用強的優(yōu)點，磨漿效率大為提高、磨漿的噸漿電耗大為降低，從而使本發(fā)明方法既產率高又節(jié)能。另外，運行細碎步驟使用的立軸式線加速破碎機較之現有方法常用的普通破碎機，其破碎物料的打擊速度隨破碎過程中粒度的逐步變小而遞增，使得細碎的粒度不但可以小，而且細碎的效率高、節(jié)能。
2.現有制備方法是將破碎后的原料煤、添加劑中的分散劑、水分別直接加入濕法球磨機內磨漿，導致磨漿過程實際上形成三者先混合然后再磨漿的過程，此時的混合不但占用球磨機內的有效研磨容積，而且還消耗球磨機的部分功率。而本發(fā)明方法的預混步驟是將上述三者的混合過程從球磨機內分離出來，且預混步驟可使用功率較小的預混漿機，完成對細碎后的原料煤、添加劑、水三者混合形成均勻的、自流性強而能自流入球磨機的漿料，不但增大了磨機內有效研磨容積，也進一步完全發(fā)揮運行磨漿步驟時球磨機研磨作用強的特點，從而使本發(fā)明方法既高產率又節(jié)能。
3.濕態(tài)、自流性強的漿料進入，可使本發(fā)明方法磨漿步驟所使用的濕法球磨機，較之原制備方法的濕法球磨機，能降低其筒體中空軸的軸徑，使中空軸的支撐由滑動軸承改變?yōu)闈L動軸承，從而實現節(jié)能。另外該濕法球磨機專設置的波紋管式入、出料裝置并使出、入口的位置高置和調節(jié)，使得該球磨機的填充率由30％左右提高到80％，填充率的提高也使裝球率和裝料率相應的提高，從而加大漿料與球磨機內作為研磨體的球的研磨機率，除提高磨漿質量、磨漿的產率外，還因使球磨機的研磨及伴之的混合、直接剪切與攪拌作用能極大的提高和強化，使?jié){體出磨過濾后即成為合格的水煤漿，進而可取代現有制備方法中后續(xù)的攪拌、剪切步驟；再加上皮帶驅動系統(tǒng)及能對該濕法球磨機的筒體內部結構做出進一步的改變(隔倉板的改變、加多倉數、使用平面狀的橡膠襯板布置、減小研磨體的球徑尺寸)而使本發(fā)明方法進一步節(jié)能及產率高。
4.離心式濾漿，可使運行該濾漿步驟所使用的離心式礦漿濾漿器較之現有方法使用的振動或壓力式濾漿器，既能使?jié){料中漿體的透篩速度加快，又能使濾網表面難于形成增加濾漿阻力的漿料液膜，從而使?jié){體的透篩效果更好，生產能力更高，進而有利于將現有方法的過濾和濾漿步驟合并，并有效地解決了現有方法中的此瓶頸步驟。
5.本發(fā)明方法還因運行步驟的減少，使得工藝流程簡化、運行步驟所需的各設備減少且布置緊湊。


圖1是現有的水煤漿制備方法的工藝流程框2為本發(fā)明高產率、節(jié)能的水煤漿的制備方法的的工藝流程框3為本發(fā)明的第二種工藝流程框4為本發(fā)明的第三種工藝流程框圖具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
以本發(fā)明方法所使用的由本發(fā)明人設計的φ2.4×8.0m濕法球磨機為核心的制漿系統(tǒng)為例進行說明。按圖2所示，本發(fā)明水煤漿制備方法的工藝流程為①細碎將粒度≤100mm、重100t(為在水分為7％)的原料煤經煤炭皮帶秤稱量后，送入立軸式線加速破碎機(該破碎機為本申請人所有的專利號為ZL02232954.4的專利產品)細碎至粒度≤2mm，送至膠帶輸送機上。
②預混上述膠帶輸送機將細碎后的原料煤與經干粉皮帶秤計量后送來的0.93t水煤漿添加劑(該添加劑為分散劑和穩(wěn)定劑的混合物)一起送至本發(fā)明方法所使用的預混漿機內，與通過定量泵送裝置同時送入預混漿機內的35.83t水一起混合而形成均勻的漿料；③磨漿它是本發(fā)明方法的核心步驟。本發(fā)明方法所使用的濕法球磨機對上述濕態(tài)、自流入的漿料研磨并伴之以攪拌、剪切，使?jié){料中漿體的固體顆粒的粒度上限(最大粒徑≤0.3mm)、其中規(guī)定粒度的重量含量均符合水煤漿要求；④濾漿上述漿料自流入本發(fā)明方法使用的離心式礦漿濾漿器，該濾漿器的離心式過濾使?jié){體快速透篩，濾除漿料中的粗粒和纖維雜質。
經試驗表明，按照上述步驟，制備出漿體中的固體顆粒的平均粒徑≤50um、最大粒徑≤0.3mm、濃度為68％、漿體粘度為1000mpas(厘泊)的水煤漿漿料136.76t，總用時為4.49小時，總電耗為2460KWh，其磨漿效率為30.45t/h，噸漿電耗為18KWh/t，電機輸入功率548KW。
而使用現有方法制得136.76t符合要求的水煤漿成品(漿體)，總用時為9.77小時，總能耗為5198KWh，其水煤漿平均產率為14t/h，平均能耗為38KWh/t，電機輸入功率532KW。
請參見圖3所示的本發(fā)明水煤漿制備方法的第二種工藝流程為將圖2所示方法中的步驟①、②合并為如下步驟①濕法細碎在細碎過程中，在添加劑與水同時加入下，將原料煤細碎至粒度≤2mm，將煤、添加劑和水的混合物一起混合而形成均勻的漿料，之后直接運行②磨漿和③濾漿步驟。
在圖2所示的工藝流程中，可用煤泥代替步驟②中所述的細碎后的原料煤，然后直接運行步驟②至步驟④。
作為原料煤經水選后所得的副產品之一的煤泥，由于其高濃度、高粘度而難于工業(yè)應用，但若使用煤泥替代細碎后的原料煤，則無需運行細碎步驟而可直接運行步驟②至步驟④，除能合理利用資源外，還能使流程更簡化，更為高產率。
請參見圖4所示的本發(fā)明水煤漿制備方法的第三種工藝流程為在圖2所示方法的步驟①之前增加“篩分”步驟，即將原料煤中粒度≤2mm的篩選出來，直接運行步驟②至步驟④；將原料煤中粒度＞2mm的進破碎機細碎后，再運行步驟②至步驟④。
在第三種工藝流程中，將原料煤中粒度≤2mm的篩選出來，直接進入預混步驟；將原料煤中粒度＞2mm的進破碎機細碎，使得在細碎步驟時能消除細小煤固體顆粒對細碎腔內正在細碎的物料的干擾，提高細碎效果，并降低排料時的揚塵和帶來的煤耗。同時步驟①、②的改進還有利于原料煤和添加劑、水能盡快混合形成均勻的漿料并快速排出，提高產率。
權利要求
1.一種高產率、節(jié)能的水煤漿的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括如下步驟①細碎將原料煤細碎至粒度≤2mm；②預混將上述細碎后的原料煤、水煤漿添加劑、水一起混合而形成均勻的漿料；③磨漿對上述漿料研磨、并伴之攪拌、剪切，使?jié){料中漿體的固體顆粒的粒度上限、規(guī)定粒度的重量含量均符合水煤漿要求；④濾漿對上述漿料進行離心式過濾，濾除漿料中的粗粒及纖維雜質；經上述步驟后，制備出符合要求的水煤漿成品。
2.根據權利要求1所述的高產率、節(jié)能的水煤漿的制備方法，其特征在于該方法所述的步驟①、②合并為如下步驟①濕法細碎在細碎過程中，在添加劑與水同時加入下，將原料煤細碎至粒度≤2mm，將煤、添加劑和水的混合物一起混合而形成均勻的漿料，之后直接運行磨漿和濾漿步驟。
3.根據權利要求1所述高產率、節(jié)能的水煤漿的的制備方法，其特征在于在該方法所述的步驟中，用煤泥代替步驟②中所述的細碎后的原料煤，然后直接運行步驟②至步驟④。
4.根據權利要求1所述的高產率、節(jié)能的水煤漿的制備方法，其特征在于在該方法所述的步驟①之前增加“篩分”步驟，即將原料煤中粒度≤2mm的篩選出來，直接運行步驟②至步驟④；將原料煤中粒度＞2mm的進破碎機細碎后，再運行步驟②至步驟④。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的高產率、節(jié)能的水煤漿的制備方法，其特征在于所述的添加劑為分散劑和穩(wěn)定劑的混合物。
全文摘要
本發(fā)明為高產率、節(jié)能的水煤漿制備方法，涉及濕法磨礦領域，本發(fā)明方法包括細碎、預混、磨漿、濾漿步驟，細碎步驟將原料煤的粒度進一步減小，預混步驟將原料煤、水煤漿添加劑、水一起混合形成均勻的、自流性強的漿料，磨漿步驟因磨機的填充率提高而研磨作用強，濾漿步驟因采用離心式濾漿，而使得本發(fā)明方法制備水煤漿既高產率又節(jié)能。另外，本發(fā)明方法運行步驟的減少也使得工藝流程簡化、運行步驟所需的設備減少且布置緊湊。
文檔編號C10L1/32GK1597878SQ200410009388
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權日2004年7月29日
發(fā)明者王隆國, 陳子彤, 梁立南 申請人:北京柯林斯達能源技術開發(fā)有限公司