水煤浆气化细灰碳灰分布特性及其分离试验研究

为了落实可持续发展的战略需要,促进煤化工行业的发展,需要对煤炭转化利用中的气化细灰进行有效的分离。本文以高浓度水煤浆气流床的气化细灰(三峰级配技术制备)为原料,对碳灰分布特性和分离试验进行研究,具体会通过X射线衍射、X射线荧光光谱、扫描电镜-能谱、表面及孔隙度分析对细灰的物化性能进行分析,同时采用煤中碳和氢的方法研究细灰在粒度不同下的碳含量,在了解基本的气化细灰特性及分布规律后,尝试利用粒度分级的方法对气化细灰中的碳灰进行分离。

水煤浆气化细灰碳灰分布特性及其分离试验研究

以三峰级配技术制备的高浓度水煤浆气流床气化细灰为原料,进行碳灰分布特性及其分离试验研究,通过SEM-EDS(扫描电镜-能谱)、XRF(X射线荧光光谱)、XRD(X射线衍射)和BET(表面及孔隙度分析)对细灰的物化性能进行分析,采用煤中碳和氢的测定方法对不同粒度细灰的碳含量进行测试并对结果进行分析,得出气化细灰基本特征、碳-灰分布规律,使用实验室常规浮选试验方法探索气化细灰的碳灰分离方式。结果表明,在常规浮选条件下,灰分为47.98%的细灰,可获得产率为14.95%灰分为45.53%的精矿产品,常规浮选效果较差,主要原因为:原煤经过气化后,大部分的有机质转变成气体产物,一些不具可燃性的矿物质在细灰中得到熔融、富集和转化,捕收剂为容易与矿物表面接触的常规药剂,在相互作用时仅产生物理吸附作用,细灰表面的矿物颗粒会与捕收剂紧密贴合,导致矿物表面亲水性增强,捕收效果变差,且细灰孔隙结构发达,比表面积、孔容积均较大,会吸入大量水分和浮选药剂,不仅使颗粒表面亲水不易上浮,同时消耗大量药剂;细灰的碳-灰分布特性表现为灰含量随其颗粒尺寸的减小逐渐升高,可通过粒度分级的方法对中煤榆林细灰进行碳灰分离,当分级尺寸在0.1 mm时,可获得碳含量为79.78%,产率为54.20%的高碳细灰产品。