一种褐煤常温干燥脱水的方法
【专利摘要】本发明提供一种褐煤常温干燥脱水的方法，所述方法包括以下步骤：（1）将原料褐煤粉碎；（2）将粉碎后的褐煤加入浸泡液中浸泡；其中，所述浸泡液为含有脱水剂的水溶液，所述脱水剂包含第一脱水剂和第二脱水剂，其中，所述第一脱水剂为选自亚铁盐、次氯酸盐、氯胺结构化合物和氧化氯中的一种或多种，所述第二脱水剂为选自羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐中的一种或多种，所述浸泡液中脱水剂的浓度为0.01~1重量%，所述第一脱水剂与第二脱水剂的质量比为1:1~5；（3）将浸泡后的褐煤送入脱水筛进行过滤；（4）将过滤后的褐煤送入脱水机中进一步脱水。本发明方法安全可靠，环保性能高，能耗低，流程简单，利于工业应用。
【专利说明】一种褐煤常温干燥脱水的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于煤炭加工领域，具体涉及一种褐煤干燥脱水方法，特别是一种褐煤常温干燥脱水方法。
【背景技术】
[0002]我国煤炭资源非常丰富，据20世纪末的统计，全国已有探明的褐煤保有储量1300亿吨，占全国煤炭总储量的13%左右。另据全国第三次煤炭资源预测结果表明，全国另有褐煤预测资源量1903亿吨，占全国煤炭预测资源量的4.18%。但由于褐煤含水量高，一般为30重量％~50重量％左右，直接导致其热值低、运输半径小，制约了褐煤的高效综合利用。因此，若实现褐煤资源合理利用，干燥脱水是至关重要一步。
[0003]在褐煤干燥脱水工艺中，存在着多种不同的干燥脱水装置和干燥脱水工艺，以达到提高褐煤热值和褐煤资源综合利用水平的目的。目前应用较多的干燥脱水工艺主要分为两大类，一类是燃煤烟气直接接触式的直接干燥脱水工艺，一类是过热蒸汽间接接触式的间接干燥脱水工艺。但这些干燥脱水工艺均存在一些不足之处，如直接干燥脱水工艺产生粉尘量大、脱水后褐煤易自燃；过热蒸汽间接干燥脱水工艺能耗高，尾气排放量大。因此，本领域中急需一种安全环保、能耗低、流程简单的褐煤干燥脱水工艺。
【发明内容】
[0004]因此，本发明提供了一种褐煤常温干燥脱水的方法，该方法在干燥脱水工艺方面区别于现有技术。具体地，本发明的目的是为了克服现有的褐煤干燥脱水工艺中能耗高、设备投资大和粉尘量大等方面的不足，提供一种安全可靠、环保性能高、能耗低、流程简单的褐煤常温干燥脱水的方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
[0006]本发明提供了一种褐煤常温干燥脱水的方法，所述方法包括以下步骤:
[0007]( I)将原料褐煤粉碎；
[0008](2)将粉碎后的褐煤加入浸泡液中浸泡；其中，
[0009]所述浸泡液为含有脱水剂的水溶液，所述脱水剂包含第一脱水剂和第二脱水剂，其中，所述第一脱水剂为选自亚铁盐、次氯酸盐、氯胺结构化合物和氧化氯中的一种或多种，所述第二脱水剂为选自羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐中的一种或多种，所述浸泡液中脱水剂的浓度为0.0 1重量％，所述第一脱水剂与第二脱水剂的重量比为1:1飞；
[0010](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛进行过滤；
[0011](4)将过滤后的褐煤送入脱水机中进一步脱水。
[0012]根据本发明提供的方法，其中，步骤(1)中粉碎后的褐煤的平均粒径小于13mm，优选为小于10mm。
[0013]根据本发明提供的方法，其中，所述步骤(1)包括:将褐煤加入破碎机中进行粉碎。[0014]根据本发明提供的方法，其中，合适的第一脱水剂为选自亚铁盐、次氯酸盐、氯胺结构化合物和氧化氯中的一种或多种，优选为亚铁盐和/或次氯酸盐。
[0015]根据本发明提供的方法，其中，合适的亚铁盐包括例如氯化亚铁、硝酸亚铁和硫酸亚铁等易溶于水的无机亚铁盐。
[0016]根据本发明提供的方法，其中，合适的次氯酸盐的阳离子可以是钠离子、钾离子和钙离子等常见金属离子。例如，次氯酸盐为次氯酸钠、次氯酸钾或次氯酸钙。
[0017]根据本发明提供的方法，其中，合适的氯胺结构化合物可以是一氯胺、二氯胺或三氯胺。
[0018]根据本发明提供的方法，其中，合适的第二脱水剂为选自羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐中的一种或多种，优选为硫酸酯盐和/或磺酸盐。
[0019]根据本发明提供的方法，其中，合适羧酸盐包括8~22碳原子烷基羧酸盐和12~18个碳原子脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸盐。羧酸盐中的阳离子可以为钠或铵。例如，所述羧酸盐为十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠。
[0020]根据本发明提供的方法，其中，合适的硫酸酯盐包括10~18个碳原子烷基硫酸盐，12~18个碳原子脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐和11~17个碳原子甘油脂肪酸酯硫酸盐。硫酸酯盐中的阳离子可以为钠或铵。例如，所述硫酸酯盐为十二烷基硫酸钠或月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠。
[0021]根据本发明提供的方法，其中，合适的磺酸盐包括12~18个碳原子的烷基苯磺酸盐、14~18个碳原子的烷基磺酸盐和木质素磺酸盐。磺酸盐中的阳离子可以为钠或铵。例如，所述磺酸盐为十六烷基磺酸钠或木质素磺酸钠。
[0022]根据本发明提供的方法，其中，合适的磷酸酯盐包括8~18个碳原子的烷基磷酸单、双酯盐。磷酸酯盐的阳离子可以为钾、钠、二乙醇胺或三乙醇胺等。
[0023]作为本发明的一种优选实施方案，其中，所述第一脱水剂为选自氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、一氯胺、二氯胺和三氯胺中的一种或多种。
[0024]作为本发明的一种优选实施方案，所述第二脱水剂为选自十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、十六烷基磺酸钠和木质素磺酸钠中的一种或多种。根据本发明提供的方法，其中，所述步骤(2)中粉碎后的褐煤与浸泡液的重量比为1: 1- 3，优选为1:1.5^2.5。
[0025]根据本发明提供的方法，其中，所述步骤(2)中粉碎后的褐煤在浸泡液中浸泡的时间为0.5~8h，优选为2~6h。
[0026]根据本发明提供的方法，其中，所述第一脱水剂与所述第二脱水剂的重量比为1:2~5。
[0027]根据本发明提供的方法，其中，所述浸泡液中脱水剂的浓度为0.01-1重量％，优选为0.04~0.8重量％。
[0028]根据本发明提供的方法，其中，由步骤(4)得到的脱水后的褐煤送入成品仓中储存。
[0029]根据本发明提供的方法，其中，所述方法还包括:
[0030](5)将从脱水筛和/或脱水机分离出的废水加入尾煤浓缩机进行浓缩得到煤泥。
[0031](6)将所述煤泥加入压滤机中进行压滤，制得尾煤。[0032]本发明中，由步骤(6)制得的尾煤可送入成品仓中。
[0033]优选地，将从尾煤浓缩机和压滤机分离出的废水循环至浸泡液中循环使用。
[0034]根据本发明提供的方法，若单系列脱水筛分离出的废水中褐煤颗粒较多，可增加一系列脱水筛。
[0035]优选地，所述步骤(3)包括:所述脱水筛包括第一脱水筛和第二脱水筛，其中，所述第一脱水筛筛网的孔径为0.5mm?1_，所述第二脱水筛筛网的孔径为0.2mm?0.5mm,将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤。
[0036]本发明提供的褐煤常温干燥脱水的方法安全可靠，环保性能高，能耗低，操作简单，利于工业应用，在常温条件下实现褐煤干燥脱水。具体而言，所述方法具有以下有益效果:
[0037]( I)本发明提供的褐煤常温干燥脱水的方法流程简单，便于操作，能耗小；
[0038](2)该方法无废固、废液产生，过程中的废水可循环利用；
[0039](3)整个过程可在常温下进行，无高压或高温操作，安全性可靠；
[0040](4)采用浸泡罐进行浸泡，浸泡效果好；
[0041](5)整个系统为封闭系统，煤炭损耗小于0.5% ；
[0042](6)通过本发明方法处理后的褐煤中水分降低20重量％左右。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中:
[0044]图1是本发明的工艺流程图，其中，I为给煤机，2为破碎机，3为浸泡罐，4为脱水筛，5为脱水机,6为成品仓,7为尾煤浓缩机,8为压滤机。
【具体实施方式】
[0045]下面结合【具体实施方式】对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。
[0046]在下述实施例中，原料褐煤和脱水后褐煤水分的测定方法均按照GB/T211— 2007煤中全水分的测定方法进行。
[0047]实施例1
[0048]本实施例用于说明褐煤常温干燥脱水的方法。该方法包括以下步骤:
[0049](I)将水分含量为39.7重量％的原料褐煤通过给煤机I送入破碎机2中进行粉碎，粉碎成平均粒径为小于13mm的颗粒；
[0050](2)将1.24kg粉碎后的褐煤送入装有1.28kg浸泡液的浸泡罐3中浸泡0.5h，其中，浸泡液为含有次氯酸钠和十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠的水溶液，次氯酸钠和十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠的浓度分别为0.005重量％和0.010重量％ ；
[0051](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛4进行过滤，脱水筛4包括第一脱水筛和第二脱水筛，第一脱水筛筛网的孔径为0.5mm，第二脱水筛筛网的孔径为0.2mm，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤；[0052](4)将过滤后的褐煤送入脱水机5中进一步脱水，得到0.75kg脱水后的褐煤，送入成品仓6 ；
[0053](5)从脱水筛4和脱水机5脱出的废水进入尾煤浓缩机7，进一步分离出水中的煤泥；
[0054](6)从尾煤浓缩机7中分离出的煤泥进入压滤机8压滤出煤泥中的水分，制得
0.19kg尾煤,然后送入成品仓6 ；
[0055](7)从尾煤浓缩机7和压滤机8中分离出的水循环至浸泡罐3中循环使用。
[0056]脱水后褐煤的水分含量为20.8重量％，本实施实例煤炭损耗为0.48% (以煤的干基计算)。
[0057]实施例2
[0058]本实施例用于说明褐煤常温干燥脱水的方法。该方法包括以下步骤:
[0059](I)将水分含量为39.7重量％的原料褐煤通过给煤机I送入破碎机2中进行粉碎，粉碎成平均粒径为小于8_的颗粒；
[0060](2)将1.21kg粉碎后的褐煤送入装有2.1Okg浸泡液的浸泡罐3中浸泡2h，其中，浸泡液为含有氯化亚铁和十二烷基硫酸钠的水溶液，氯化亚铁和十二烷基硫酸钠的浓度分别为0.081重量%和0.243重量% ；
[0061](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛4进行过滤，脱水筛4包括第一脱水筛和第二脱水筛，第一脱水筛筛网的孔径为0.5mm，第二脱水筛筛网的孔径为0.2mm，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤；
[0062](4)将过滤后的褐煤送入脱水机5中进一步脱水，得到0.69kg脱水后的褐煤，送入成品仓6 ；
[0063](5)从脱水筛4和脱水机5脱出的废水进入尾煤浓缩机7，进一步分离出水中的煤泥；
[0064](6)从尾煤浓缩机7中分离出的煤泥进入压滤机8压滤出煤泥中的水分，制得
0.22kg尾煤，然后送入成品仓6 ；
[0065](7)从尾煤浓缩机7和压滤机8中分离出的水循环至浸泡罐3中循环使用。
[0066]脱水后褐煤的水分含量为20.5重量％,本实施实例煤炭损耗为0.491% (以煤的干基计算)。
[0067]实施例3
[0068]本实施例用于说明褐煤常温干燥脱水的方法。该方法包括以下步骤:
[0069](I)将水分含量为39.7重量％的原料褐煤通过给煤机I送入破碎机2中进行粉碎，粉碎成平均粒径为小于6_的颗粒；
[0070](2)将1.26kg粉碎后的褐煤送入装有3.08kg浸泡液的浸泡罐3中浸泡4h，其中，浸泡液为含有二氯胺和月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠的水溶液，二氯胺和月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠的浓度分别为0.112重量％和0.418重量％ ；
[0071](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛4进行过滤，脱水筛4包括第一脱水筛和第二脱水筛，第一脱水筛筛网的孔径为0.5mm，第二脱水筛筛网的孔径为0.2mm，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤；
[0072](4)将过滤后的褐煤送入脱水机5中进一步脱水，得到0.67kg脱水后的褐煤，送入成品仓6 ；
[0073](5)从脱水筛4和脱水机5脱出的废水进入尾煤浓缩机7，进一步分离出水中的煤泥；
[0074](6)从尾煤浓缩机7中分离出的煤泥进入压滤机8压滤出煤泥中的水分，制得
0.26kg尾煤,然后送入成品仓6 ；
[0075](7)从尾煤浓缩机7和压滤机8中分离出的水循环至浸泡罐3中循环使用。
[0076]脱水后褐煤的水分含量为18.6重量％,本实施实例煤炭损耗为0.33% (以煤的干基计算)。
[0077]实施例4
[0078]本实施例用于说明褐煤常温干燥脱水的方法。该方法包括以下步骤:
[0079](I)将水分含量为39.7重量％的原料褐煤通过给煤机I送入破碎机2中进行粉碎，粉碎成平均粒径为小于3_的颗粒；
[0080](2)将1.23kg粉碎后的褐煤送入装有2.55kg浸泡液的浸泡罐3中浸泡6h，其中，浸泡液为含有一氧化氯和木质素磺酸钠的水溶液，一氧化氯和木质素磺酸钠的浓度分别为
0.142重量%和0.704重量% ；
[0081](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛4进行过滤，脱水筛4包括第一脱水筛和第二脱水筛，第一脱水筛筛网的孔径为1_，第二脱水筛筛网的孔径为0.2_，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤；
[0082](4)将过滤后的褐煤送入脱水机5中进一步脱水，得到0.87kg脱水后的褐煤，送入成品仓6 ；
[0083](5)从脱水筛4和脱水机5脱出的废水进入尾煤浓缩机7，进一步分离出水中的煤泥；
[0084](6)从尾煤浓缩机7中分离出的煤泥进入压滤机8压滤出煤泥中的水分，制得
0.04kg尾煤,然后送入成品仓6 ；
[0085](7)从尾煤浓缩机7和压滤机8中分离出的水循环至浸泡罐3中循环使用。
[0086]脱水后褐煤的水分含量为18.4重量％,本实施实例煤炭损耗为0.28% (以煤的干基计算)。
[0087]实施例5
[0088]本实施例用于说明褐煤常温干燥脱水的方法。该方法包括以下步骤:
[0089](I)将水分含量为39.7重量％的原料褐煤通过给煤机I送入破碎机2中进行粉碎，粉碎成平均粒径为小于IOmm的颗粒；
[0090](2)将3.12kg粉碎后的褐煤送入装有8.50kg浸泡液的浸泡罐3中浸泡4h，其中，浸泡液为含有次氯酸钙和木质素磺酸钠的水溶液，次氯酸钙和木质素磺酸钠的浓度分别为
0.125重量%和0.383重量% ；
[0091](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛4进行过滤，脱水筛4包括第一脱水筛和第二脱水筛，第一脱水筛筛网的孔径为1_，第二脱水筛筛网的孔径为0.2_，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤；
[0092](4)将过滤后的褐煤送入脱水机5中进一步脱水，得到2.09kg脱水后的褐煤，送入成品仓6 ；
[0093](5)从脱水筛4和脱水机5脱出的废水进入尾煤浓缩机7，进一步分离出水中的煤泥；
[0094](6)从尾煤浓缩机7中分离出的煤泥进入压滤机8压滤出煤泥中的水分，制得
0.23kg尾煤,然后送入成品仓6 ；
[0095](7)从尾煤浓缩机7和压滤机8中分离出的水循环至浸泡罐3中循环使用。
[0096]脱水后褐煤的水分含量为19.1重量％,本实施实例煤炭损耗为0.19% (以煤的干基计算)。
[0097]实施例6
[0098]本实施例用于说明褐煤常温干燥脱水的方法。该方法包括以下步骤:
[0099](I)将水分含量为39.7重量％的原料褐煤通过给煤机I送入破碎机2中进行粉碎，粉碎成平均粒径为小于6_的颗粒；
[0100](2)将3.0lkg粉碎后的褐煤送入装有5.75kg浸泡液的浸泡罐3中浸泡4h，其中，浸泡液为含有硫酸亚铁和十六烷基磺酸钠的水溶液，硫酸亚铁和十六烷基磺酸钠的浓度分别为0.125重量%和0.564重量% ；
[0101](3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛4进行过滤，脱水筛4包括第一脱水筛和第二脱水筛，第一脱水筛筛网的孔径为1_，第二脱水筛筛网的孔径为0.2_，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤；
[0102](4)将过滤后的褐煤送入脱水机5中进一步脱水，得到1.99kg脱水后的褐煤，送入成品仓6 ；
[0103](5)从脱水筛4和脱水机5脱出的废水进入尾煤浓缩机7，进一步分离出水中的煤泥；
[0104](6)从尾煤浓缩机7中分离出的煤泥进入压滤机8压滤出煤泥中的水分，制得
0.27kg尾煤，然后送入成品仓6 ；
[0105](7)从尾煤浓缩机7和压滤机8中分离出的水循环至浸泡罐3中循环使用。
[0106]脱水后褐煤的水分含量为19.9重量％,本实施实例煤炭损耗为0.09% (以煤的干
基计算)。
【权利要求】
1.一种褐煤常温干燥脱水的方法，所述方法包括以下步骤: (1)将原料褐煤粉碎； (2)将粉碎后的褐煤加入浸泡液中浸泡；其中， 所述浸泡液为含有脱水剂的水溶液，所述脱水剂包含第一脱水剂和第二脱水剂，其中，所述第一脱水剂为选自亚铁盐、次氯酸盐、氯胺结构化合物和氧化氯中的一种或多种，所述第二脱水剂为选自羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐和磷酸酯盐中的一种或多种，所述浸泡液中脱水剂的浓度为0.01-1重量％，所述第一脱水剂与第二脱水剂的重量比为1:1-5； (3)将浸泡后的褐煤送入脱水筛进行过滤； (4)将过滤后的褐煤送入脱水机中进一步脱水。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中粉碎后的褐煤的平均粒径小于13mm，优选为小于10mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤(2)中粉碎后的褐煤与浸泡液的重量比为1: f 3，优选为1:1.5^2.5。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述步骤(2)中粉碎后的褐煤在浸泡液中浸泡的时间为0.5~8h，优选为2飞h。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述第一脱水剂与所述第二脱水剂的重量比为1:2~5。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述浸泡液中脱水剂的浓度为0.01-1重量％，优选为0.04~0.8重量％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述第一脱水剂为选自氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁、次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸钙、一氯胺、二氯胺和三氯胺中的一种或多种； 优选地，所述第二脱水剂为选自十二烷基醇聚氧乙烯醚羧酸钠、十二烷基硫酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸酯钠、十六烷基磺酸钠和木质素磺酸钠中的一种或多种。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括: (5)将从脱水筛和/或脱水机分离出的废水加入尾煤浓缩机进行浓缩得到煤泥； (6)将所述煤泥加入压滤机中进行压滤，制得尾煤； 优选地，将从尾煤浓缩机和压滤机分离出的废水循环至浸泡液中循环使用。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述步骤(3)包括:所述脱水筛包括第一脱水筛和第二脱水筛，其中，所述第一脱水筛筛网的孔径为0.5~1mm，所述第二脱水筛筛网的孔径为0.2~0.5_，将浸泡后的褐煤送入第一脱水筛进行过滤，然后将从第一脱水筛分离出的废水加入第二脱水筛进行过滤，合并经第一脱水筛和第二脱水筛过滤的褐煤。
【文档编号】F26B5/16GK103791697SQ201210428307
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】刘立志, 孙果然, 李春启, 康善娇, 齐永丽, 牛瑞生, 杨明顺, 刘卫兵 申请人:大唐国际化工技术研究院有限公司, 内蒙古阳光溢新能源有限公司