一種洗煤制備純凈碳的方法
【專利摘要】本發明涉及一種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟：⑴將煤粉經過間壁回轉窯焦化處理，焦炭磨粉處理，焦粉與CaO按1～99：1～99的比例混合成焦粉混合物；⑵焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO或電石熔液在1700～2200℃的高溫下形成灰渣，完全脫除硫和灰渣；⑶靜置處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，形成含有電石熔液的碳粉；⑷含有電石熔液的碳粉置于水中，融入電石溶解液中的焦粉灰渣進入水中；⑸靜置電石溶解液，得到含水的純凈碳粉；⑹純凈碳粉干燥處理，得到適合作潔凈燃料的純凈碳。本發明的有益效果是：①提高煤炭質量，減少燃煤污染物排放。②提高煤炭利用效率，節約能源。③優化產品結構，提高產品競爭能力。④減少運力浪費。
【專利說明】
一種洗煤制備純凈碳的方法
技術領域
[0001]本發明屬于煤的凈化處理方法技術領域，涉及一種煤的處理方法，具體涉及一種洗煤制備純凈碳的方法。【背景技術】
[0002]洗煤是煤炭深加工一個不可缺少的工序，從礦井中直接開采出來的煤炭叫原煤， 原煤在開采過程中混入了許多雜質，而且煤炭的品質也不同，內在灰分少的和內在灰分多的煤混雜在一起。洗煤就是將原煤中的雜質剔除，或將優質煤和劣質煤炭進行分門別類的一種工藝過程。原煤經洗選之后攜帶的灰分含量大幅降低，燃燒后產生的污染物和灰分大幅減少，實現煤炭的清潔利用。傳統煤的洗選工藝一般有跳汰工藝、重介工藝、風力選煤等， 但是都屬于低溫處理方法，缺點是不能夠完全脫除煤中的灰分和含硫物質，洗煤無法直接達到清潔燃料的標準。
[0003]公開號CN1093616A的發明專利公開一種洗煤工藝，即“在改進顆粒加速和加強分離效率的特殊設計的重介質旋流器中精選細顆粒煤”。該洗煤工藝過程復雜，不適用于生產潔凈燃料的純凈碳。
【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種洗煤制備純凈碳的方法，以提高煤炭質量和利用效率， 優化產品結構，節約能源，減少燃煤污染物的排放，增加產品的競爭能力。
[0005]本發明的技術方案為:洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:一種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:⑴將煤粉經過間壁回轉窯焦化處理，脫去揮發分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭，將焦炭進行磨粉處理，磨粉后的焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物； ⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO或電石熔液在 1700?2200°C高溫下形成灰渣進入電石熔液中；焦粉中的含硫物質與CaO及電石熔液在還原氣氛中反應，完全脫除硫和灰渣，形成含有純凈碳的電石熔液；⑶靜置或采用物理方法或化學方法處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，得到含有電石熔液的碳粉；⑷將步驟⑶中含有電石熔液的碳粉置于水中，包裹在純凈碳粉顆粒外層的電石與水反應生成乙炔氣，收集乙炔氣；融入電石溶解液中的焦粉灰渣進入水中，沉淀至水底部，電石反應后生成的氫氧化鈣融入水中形成溶液為電石溶解液；(5)靜置處理電石溶解液，分離碳粉、水和焦粉渣，脫除了焦粉中的灰分或硫化物，得到含水的純凈碳粉；(6)將步驟(5)得到的純凈碳粉送入干燥設備中隔絕空氣脫除水分，得到適合作潔凈燃料的純凈碳。
[0006]焦粉的粒度為0.0lnm?100mm。焦粉中加入添加劑，添加劑為氧化鈣粉、碳酸鈣粉、螢石粉或氧化鎂粉，或上述物質的混合物。步驟⑷中的電石溶解液中也可添加水溶性鹽，水溶性鹽包括氯化鈉、氯化鉀。
[0007]—種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:⑴煤粉經過間壁回轉窯進行焦化處理，脫去揮發分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭； 將焦炭進行磨粉處理，磨粉后焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物； ⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入隔絕空氣的電弧爐、礦熱爐、中頻爐或工頻爐中，上述爐中裝有純凈的含碳鐵水，鐵水的溫度為1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分與CaO形成灰渣，浮在鐵水的表面并使鐵水中硫含量降低，加入純凈的電石作為脫硫劑，將浮在鐵水表面的灰渣去掉；采用靜置方法得到含有鐵水的純凈碳粉；⑶將步驟⑵含有鐵水的純凈碳放置在水中，使鐵水和純凈碳分離。
[0008]本發明的有益效果是:①煤炭洗選可脫除煤中的絕大部分灰分、絕大部分的硫，提高煤炭質量，減少燃煤污染物排放，使單位熱值純凈碳燃燒排放后標準達到同當量熱值的天然氣排放值。②提高了煤炭利用效率，節約能源。③優化產品結構，實現煤炭產品由單結構、低質量向多品種、高質量轉變，提高了產品競爭能力。④煤炭經過洗選，可去除大量雜質，提高了純凈碳的熱值，減少了運力浪費。【具體實施方式】
[0009]下面結合實施例對本發明進行詳細說明。本發明保護范圍不限于實施例，本領域技術人員在權利要求限定的范圍內做出任何改動也屬于本發明保護的范圍。
[0010]實施例1本發明洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:(1)將煤粉經過間壁回轉窯焦化處理，脫去揮發分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭，將焦炭進行磨粉處理，焦粉的粒度為2mm ;磨粉后的焦粉與CaO按80:20的比例混合，形成焦粉混合物；混合焦粉中加入氧化鈣粉添加劑；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO在1700?2200°C 高溫下形成灰渣，進入電石熔液中，焦粉中的含硫物質與CaO在還原氣氛中反應，完全脫除硫；⑶靜置處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，得到含有電石熔液的碳粉；⑷將步驟⑶中含有電石熔液的碳粉置于水中，包裹在純凈碳粉顆粒外層的電石與水反應生成乙炔氣，收集乙炔氣；融入電石溶解液中的焦粉灰渣進入水中，沉淀至水底部，電石反應后生成的氫氧化鈣融入水中形成電石溶解液；(5)靜置處理電石溶解液，分離碳粉、水和焦粉渣，脫除焦粉中的灰分或硫化物，得到含水的純凈碳粉；(6)將步驟(5)得到的純凈碳粉送入干燥設備中隔絕空氣脫除水分，得到適合作潔凈燃料的純凈碳。
[0011]實施例2本發明的另一實施方式為:⑴煤粉經過間壁回轉窯進行焦化處理，脫去揮發分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭。 將焦炭進行磨粉處理，焦粉的粒度為1.5mm。磨粉后焦粉與CaO按90:10的比例混合，形成焦粉混合物；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入隔絕空氣的電弧爐中，電弧爐中裝有純凈的含碳鐵水，含碳鐵水的溫度為1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分與CaO形成灰渣，浮在鐵水的表面并使鐵水中硫含量降低，加入純凈的電石作為脫硫劑，將浮在鐵水表面的灰渣去掉；采用靜置方法得到含有鐵水的純凈碳粉；⑶將含有鐵水的純凈碳放置在水中，使鐵水和純凈碳分離。
[0012]煤炭洗選可脫除煤中絕大部分的灰分、絕大部分的硫，燃用純凈碳可有效減少煙塵、SOjP NOx的排放。研究表明:煉焦煤的灰分降低1%，煉鐵的焦炭耗量降低2.66%，合成氨生產使用洗選的無煙煤可節煤20%。發電用煤灰分每增加1%，發熱量下降200?360J/g， 每度電的標準煤耗增加2?5g。因此，本發明洗煤制備純凈碳的方法能夠提高煤炭質量和煤炭利用效率。
[0013]發展煤炭洗選有利于煤炭產品由單結構、低質量向多品種、高質量轉變，實現產品的優質化。由于對煤炭質量和品種的要求不斷提高，若不發展選煤便無法滿足市場要求。因此本發明可以優化產品結構，提高產品競爭能力。
[0014]產煤區一般多遠離用煤多的經濟發達地區，煤炭的運量大，運距長，煤炭經過洗選可去除大量雜質，提高純凈碳的熱值，減少運力浪費。
【主權項】
1.一種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:(1)將煤粉經過間壁回轉窯焦化處理，脫去揮發分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭，將 焦炭進行磨粉處理，磨粉后的焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入電石爐，焦粉中殘留的灰分與CaO或電石熔液在 1700?2200°C高溫下形成灰渣進入電石熔液中；焦粉中的含硫物質與CaO及電石熔液在還 原氣氛中反應，完全脫除硫和灰渣，形成含有純凈碳的電石熔液；⑶靜置或采用物理方法或化學方法處理電石熔液，使碳粉和電石熔液分離，得到含有 電石熔液的碳粉；⑷將步驟⑶中含有電石熔液的碳粉置于水中，包裹在純凈碳粉顆粒外層的電石與水反 應生成乙炔氣，收集乙炔氣；融入電石溶解液中的焦粉灰渣進入水中，沉淀至水底部，電石 反應后生成的氫氧化鈣融入水中形成溶液為電石溶解液；(5)靜置處理電石溶解液，分離碳粉、水和焦粉渣，脫除了焦粉中的灰分或硫化物，得到 含水的純凈碳粉；(6)將步驟(5)得到的純凈碳粉送入干燥設備中隔絕空氣脫除水分，得到適合作潔凈燃料 的純凈碳。2.根據權利要求1所述洗煤制備純凈碳的方法，其特征是:所述焦粉的粒度為 0.0lnm ?100mm。3.根據權利要求1所述洗煤制備純凈碳的方法，其特征是:所述焦粉中加入添加劑，所 述添加劑為氧化鈣粉、碳酸鈣粉、螢石粉或氧化鎂粉，或上述物質的混合物。4.根據權利要求1所述洗煤制備純凈碳的方法，其特征是:所述步驟⑷中的電石溶解 液中也可添加水溶性鹽，所述水溶性鹽包括氯化鈉、氯化鉀。5.—種洗煤制備純凈碳的方法，包括以下步驟:⑴煤粉經過間壁回轉窯進行焦化處理，脫去揮發分、硫化物和焦油，冷卻后得到焦炭； 將焦炭進行磨粉處理，磨粉后焦粉與CaO按1?99:99?1的比例混合，形成焦粉混合物；⑵將步驟⑴中的焦粉混合物送入隔絕空氣的電弧爐、礦熱爐、中頻爐或工頻爐中，上述 爐中裝有純凈的含碳鐵水，鐵水的溫度為1200?1700°C ;焦粉混合物中的灰分與CaO形成 灰渣，浮在鐵水的表面并使鐵水中硫含量降低，加入純凈的電石作為脫硫劑，將浮在鐵水表 面的灰渣去掉；采用靜置方法得到含有鐵水的純凈碳粉；⑶將步驟⑵含有鐵水的純凈碳放置在水中，使鐵水和純凈碳分離。
【文檔編號】C01B31/02GK105984861SQ201510079459
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發明人】賈會平
【申請人】石家莊新華能源環保科技股份有限公司