A novel process for preparation of an ultra-clean superfine coal–oil slurry

A novel process for the preparation of an ultra-clean superfine coal–oil slurry is presented. The process uses a high-pressure water-jet mill and a pumping slurry jet mill for coal superfine comminution. The mean diameter of coal particles in the slurry is 2.71 μm, and the ash content is 1.05%. The stability, rheological behavior, and heat value of the slurry are investigated. The results show that the ultra-clean superfine coal–oil slurry has a high heat value, a high level of stability, and low viscosity. The slurry can be used as fuel in a high-speed diesel engine. The total energy consumption of comminution of the coal particles to reduce the mean diameter from 3 mm to about 2.71 μm is 124 kW h per ton, which is lower than the total energy consumption by traditional ball mills by about 50–70%.     

Effects of Energy Input on the Laboratory Column Flotation of Fine Coal

This study explored the effects of energy input and different energy increase patterns on the separation performance of a laboratory cyclonic–static microbubble flotation column in fine coal flotation. The energy input was changed by adjusting the circulating pump power and pulp residence time. Continuous flotation tests were designed by using five feed rates (i.e., different pulp residence time), which were 53.33, 80.00, 106.40, 133.60, and 160.00 g/min, and various useful power of the circulating pump (22.44, 30.14, 38.50, 46.86, 56.10, and 64.46 W). Results show that concentrate combustible recovery initially increased before reaching saturation distribution with increasing energy input absolute value. An ash content of 10.90% and combustible matter recovery of 92.84% were obtained at the energy input of 10098.00 J which is called the flotation saturation energy Es. Es is the essential condition and guarantee for a complete flotation process. A low ash content of clean coal was obtained with low energy input. With the increase of energy consumption, the additional coals recovered were coarse particles with low ash content and fine particles with high ash content. However, the ash content did not exhibit a significant change with the increase of energy input in this investigation. During the flotation process, a minimum critical flotation time T and critical circulation pump useful power P are required. If the P and T of a variable are less than the critical value, high combustible matter recovery could not be obtained by adding another variable to increase energy input. A reasonable mode of energy input was proposed that the absolute value of the energy input reaches Es; meanwhile, it ensures that each value of the P and T is greater than the critical values.     

泉店选煤厂浮选系统改造

通过分析泉店选煤厂原浮选系统工艺流程,提出了选煤厂主要存在浮选尾煤灰分低,浮选药耗高,浮选系统处理能力偏低,浮选床效率低,浮选精矿池泡沫量大等问题。针对选煤厂存在的问题,提出2种改造方案,并最终确定采用新建浮选车间并安装2台浮选机替换原有浮选床的改造方案。改造完成后,泉店选煤厂浮选尾煤灰分、精煤产率和可燃体回收率分别提高了55.61%,43.86%和44.51%,精煤灰分降低了0.29%,药剂用量减少了0.22 kg/t;浮选精矿池泡沫量明显降低,加压过滤机上料情况明显好转,处理量增大,且减少了1台空压机的使用;选煤厂每年增加精煤收益,节省电费和药剂费用总计12770.74万元。     

高压水射流粉碎矿物的机理研究

前混合式高压水射流粉碎是水射流粉碎的一种重要方法,分析和实验研究表明：加入到高压水中的物料颗粒在受到高的静水压力后以高速射出,使积聚在颗粒中的弹性应变能迅速释放,进而使颗粒粉碎,因此压力释放效应是高压水射流粉碎的一个重要机理。     

赵各庄矿选煤厂技术改造实践

赵各庄矿选煤厂原煤、煤泥筛分试验表明:原煤由难选煤转化为极难选煤,原煤煤泥中细粒级含量较大,细粒级煤泥灰分较高。针对选煤厂存在的处理能力低、精煤产率低、介耗超标和工艺系统复杂等问题,采用了无压给料三产品重介质旋流器不脱泥不分级选煤工艺替换原跳汰—重介—浮选联合分选工艺。从受煤系统及原煤准备,分选、脱介及脱水作业,煤泥重介分选,介质回收,粗煤泥回收和煤泥水处理6个方面详细介绍了选煤厂技术改造措施。最后对选煤厂技术改造效果进行了分析,结果表明:技术改造后,赵各庄矿选煤厂简化了煤泥水系统,解决了选煤厂洗水浓度高的问题;选煤系统最大处理能力由300 t/h提高到450 t/h,节省吨煤加工费928.8万元/a,利润可达4500多万元/a。     

预先脱泥重介洗选工艺在邢台选煤厂的应用

针对邢台选煤厂存在的分选效果差、处理量低、介耗高、粗煤泥分选精度低等问题,采用增加选前脱泥环节、更换大直径三产品旋流器、利用CSS分选粗煤泥、将精煤磁尾作为脱泥筛后冲水等方法对邢台选煤厂进行了技术改造。选煤厂经脱泥改造后,精煤灰分降低了0.22%,精煤产率提高了4.39%,脱泥重介旋流器处理能力提高了4%左右,中煤带煤、矸石带煤量均有所降低;磁选机入料质量分数由改造前的26.72%降为17.02%,磁性物回收率较改造前提高了0.15%,精煤带介量降低了50%,吨原煤介耗由改造前的2.81 kg降至目前的1.31 kg;经过CSS粗煤泥分选机分选后,精煤产率高达44.17%,提高了9.85%,分选出的粗煤泥灰分基本保持在9%以下,降低了18.18%。最后对选煤厂经济效益进行了分析,邢台选煤厂改造后每年增加经济效益3166.10万元。     

水射流解离煤的分形特征

利用高压水射流粉碎机与球磨机对煤进行超细解离,对解离后的煤颗粒进行了扫锚电镜分析,利用扫锚电镜图像。基于图像处理技术与分形理论,计算了粒度分布分形维数、边界形状分形维数与节理表面分形维数。利用上述3种分维数对解离后的煤颗粒的分形特征进行了研究。     

分别粉磨对粉煤灰水泥性能及能耗的影响

在半工业化试验球磨机中对粉煤灰水泥的组分进行了单独粉磨,然后在混合机中进行混合配制,研究了分别粉磨工艺和传统共同粉磨工艺磨制的粉煤灰水泥在颗粒分布、水泥性能及粉磨电耗等方面的差异,探讨了利用分别粉磨工艺生产粉煤灰水泥的最佳技术方案。结果表明,采用分别粉磨工艺,是解决传统共同粉磨的粉煤灰水泥需水量大、早期强度低等缺点的有效措施。选择合适的配制方案,不仅能够显著改善水泥的物理性能和与减水剂的适应性,也可适当提高水泥中粉煤灰的掺量和节约一定的粉磨电耗。     

申家庄煤矿选煤厂粗煤泥分选系统改造

针对申家庄煤矿选煤厂粗煤泥含量高引起的浮选尾矿跑粗、高中损、高介耗等问题,结合TBS分选原理及应用效果,采用TBS干扰床分选机对粗煤泥分选系统进行改造。具体措施为：加大原煤脱泥筛入料水冲溜槽的流量和冲洗力度,筛前段加设分流板,提高脱泥筛的脱泥效率;缩短倾斜板浓缩机的倾斜板间距,提高倾斜角度,减少溢流中粗颗粒含量;更换小筛孔筛板,增加喷水设备,提高脱介效率。改造后倾斜板浓缩机溢流中＋0．500mm粗颗粒产率由10。10％降为2．10％,改造效果明显;浮选压力明显降低,提高了精煤产率;TBS对粗煤泥分选效果良好,精煤质量和产率均大幅提高;介耗降低1．11kg／t,中损降低4．76％。     

TBS分选机在余吾选煤厂的应用

通过对余吾选煤厂入选原煤性质的分析,说明试验煤样为低硫中灰贫煤,其中一1．5kg／L粗煤泥占煤泥总量的80％以上,粗煤泥中精煤含量较高、灰分较低,回收粗煤泥经济效益显著。阐述了TBS干扰床分选机的工作原理,说明其具有分选效果好,分选密度下限低,对入料煤质适应性好,入料分配系统简单等特点。针对余吾选煤厂分选粗煤泥时存在的精煤灰分过高、尾煤灰分较低、颗粒分级不均衡等问题,鉴于TBS分选机的高效分选效果,决定采用TBS干扰床分选机代替螺旋分选机。试验表明：TBS干扰床分选机分选密度为1．35kg／L,倾斜板角度为85。时,粗煤泥分选效果最佳,精煤灰分和尾煤灰分分别为10．42％和68．64％,降低了精煤灰分,提高精煤产率,减少后续浮选工作负荷,有利于提高选煤厂综合经济效益。     

中国超细粉碎和精细分级技术现状及发展

综述了中国超细粉碎与精细分级技术与设备的现状、近5年的进展 .20世纪90年代中期以来,中国超细粉碎和分级技术取得了显著进步,现已具备了研制和生产气流粉碎机、高速机械冲击式超细粉碎机、搅拌球磨机、振动球磨机、塔式搅拌磨、行星球磨机、高压射流磨、旋风自磨机等各类超细粉碎及涡轮式气流分级机和离心式水力分级机等设备的能力,并在流态化床式气流粉碎机、飓风自磨机、搅拌球磨机和砂磨机、行星球磨机、高压水射流磨机以及精细分级原理和分级设备等方面取得了一些进展,具有自主知识产权的新技术、新设备显著增多.指出中国目前在超细粉碎和精细分级领域仍然存在大型设备不足、工艺控制技术落后、磨耗和单位产品能耗偏高、特殊粒形超细粉体的生产工艺和设备落后等问题.最后对21世纪初中国超细粉碎和分级技术的主要发展趋势进行了展望.     

济三选煤厂降低介耗生产实践

分析了济三选煤厂重介选煤工艺,说明选煤厂主要存在煤泥水分高,一段底流煤泥量大、洗水浓度高,煤泥重介旋流器入料不稳、介质回收率偏低等问题。通过分析选煤厂水介耗、精中矸磁选机入料和尾矿磁性物含量,说明脱介筛筛板孔径偏大,筛子喷水压力不够,筛子喷嘴易堵,精、中磁选机入料不稳,介质质量差是造成选煤厂介耗高的主要原因。针对上述问题,济三选煤厂通过调整脱介筛筛板孔径,增加脱介筛喷水压力,改造脱介筛喷嘴,改造煤泥重介旋流器和保证介质质量合格等对选煤厂重介生产工艺进行了改造。结果表明:改造完成后,济三选煤厂水介耗明显降低,与2010年相比,2011年6月选煤厂水耗由0.055 kg/t降至0.045 kg/t;介耗由2.710 kg/t降至1.424 kg/t,减少了1.286 kg/t,每年可节约介质1286 t,节省介质费用194万元。     

高挥发分不黏煤作高炉喷吹煤的可行性研究

针对株洲洁净煤公司炼焦煤资源紧张、产品结构单一等问题,在分析原煤性质的基础上,对株洲洁净煤公司选煤工艺进行改造,研究高挥发分不黏煤作高炉喷吹煤的可行性。结果表明：原生煤泥产率和灰分均较低,可采用不脱泥分选;原煤属于极易选煤,-1.80 g/cm^3浮物累计灰分只有4.00%,可将中煤导入精煤输送系统。通过将中煤系统筛上物并入精煤输送系统,矸石水直接导入辐射式浓缩机,在精煤筛增加喷水管道及若干喷嘴,精煤压滤机滤液导入浮选系统,确定浮选复合药剂用量,在尾煤压滤泵前自动加入聚合氯化铝,并添加1套自动加药系统等措施,株洲洁净煤公司介耗降低了0.2 kg/t,水分、灰分分别降低了0.70%和0.32%,精煤产率提高3.50%,尾煤水分降低9.70%,每年增加利润500万～1000万元。株洲洁净煤公司高挥发分不黏煤作高炉喷吹煤可行。     

煤等离子体热解制乙炔工艺的工程探讨

与传统的煤 炼焦 电石 乙炔的工艺路线相比 ,等离子体裂解煤制取乙炔工艺是一项具有广阔工业前景的新技术 ,它的工业化将推动煤的优化利用。分析了煤和等离子体射流的混合情况、反应时间及急冷方式对乙炔收率的影响 ;探讨了等离子发生器的热效率、成流气的初始温度、反应器的热损失、反应生成物余热回收率、残渣分离、反应气的分离和精制以及成流气的循环能耗等 7因素对等离子体热解煤制乙炔能耗的影响以及长周期生产的影响因素 ;提出了煤间接等离子体热解制乙炔工艺的思路 ,可以克服煤直接等离子体热解制乙炔工艺中的部分缺陷 ,消除煤种对裂解原料的限制。     

玉米燃料乙醇低能耗工业生产新工艺

本团队研发的玉米燃料乙醇低能耗生产新工艺,采用了低温液化、浓醪同步糖化间歇发酵、三塔压差精馏与分子筛脱水工艺和全厂各工段的废热进行余热回收技术,目前已经成功应用于多家燃料乙醇生产企业.以黑龙江鸿展生物科技股份有限公司已经投产的30万吨级燃料乙醇工程项目为例,对比分析了新工艺与传统工艺在技术特点、能耗、产品质量等方面的差...     

基于浮选原理制备低灰煤的研究进展

结合中国煤炭资源现状及国家产业政策,介绍了低灰煤在中国煤炭深加工利用方面的重要性。阐述了制备低灰煤的原料煤性质,即必须具有内在灰分低、质脆易磨、矿物易于单体解离、可选性好等特点,且原煤中含有灰分小于2%的低灰组分,要尽量选择丝质体含量少且可浮性好的中、高变质程度煤。详细介绍了目前制备低灰精煤的2种方法,即预处理+浮选工艺和浮选柱分选工艺,并对2种分选方法的基本分选原理和分选效果进行了分析。最后论述了制备低灰煤的发展趋势,强调了应注重低灰煤专用、低成本、高效率化学药剂的研发和现有设备脱硫降灰效率的提高,采用严格的质量控制和过程控制来保证精煤的稳定性。     

提高重介质选煤技术 促进我国选煤业发展

介绍了我国选煤业的发展现状及发展前景;重点分析了重介质选煤技术的重要性,提出从选煤厂设计与设备创新、节能降耗、自动控制等方面提高我国重介质选煤技术水平;指出我国重介质选煤技术存在分选效率低、设备磨损严重、介耗高、电耗高及粗煤泥分选和煤泥水处量困难等问题。     

Effective comminution of diatomaceous earth in a vertical type jet mill

Comminution characteristics of diatomaceous earth have been investigated in a vertical type jet mill of pilot plant scale; the diameter of the chamber of mill is 26.3 cm. Fluidization of the particles in the chamber has been proposed to enhance the comminution efficiency of the jet mill by promoting the effective contacting of powders with compressed air as well as the chamber wall. Effects of the pressures or densities of pulverizing-air and fluidizing-air and comminution time on the mean size of the particles and the rate of comminution have been examined. The statistical analysis of pressure fluctuations in the chamber of the mill has been utilized to predict the characteristics of the vertical-type jet mill taking advantage of the fluidization technique. The particle size and comminution rate have been correlated with the operating variables, respectively.     

化学链空分联合化学链制氢的煤制甲醇过程参数优化与分析

我国能源结构决定了以煤为主的甲醇生产路线。传统煤制甲醇过程主要存在过程能量效率低、CO₂捕集能耗高等问题。本文提出了一种化学链空分联合化学链制氢的煤制甲醇新过程，以降低能耗、二氧化碳排放及提高能源效率。化学链空分技术的集成可以替代传统煤制甲醇过程的空气分离单元，并在一定程度上降低能耗。化学链制氢技术的集成，一方面可以替代水煤气变换装置，并且可以极大程度降低二氧化碳捕集能耗；另一方面，化学链制氢技术还可生产用于调整合成气氢与碳比的氢。本文对新过程的核心单元进行了参数优化以及全流程的模拟，基于模拟对新过程的性能进行了分析，结果表明新过程与传统的煤制甲醇过程相比，空分和二氧化碳捕集能耗分别降低了41%和89%。同时，新过程的能量效率提高了18%，二氧化碳排放量降低了45%。