[其他]煤-水燃料的生产

说明书

本发明是关于在工业规模上，以一种独特的方式，采用常规的市售设备来生产煤-水燃料（CWF）的方法及其装置。

本发明中的各项单元操作包括：破碎，棒磨、弧形筛筛分、泡沫浮选，真空过滤，尾煤脱水和球磨。这些操作已用于煤炭生产和选矿工业多年。本发明中还用到一种反浮选操作。

轧碎单元操作：破碎、棒磨和球磨都是在矿物加工厂常用的，例如在铜和钼矿的精选操作中。在通常的选煤操作中并没有见到采用棒磨和球磨的。在现行的作法中避免生产粉煤，主要是由于常规的粉煤精选操作的效率低。

在通常用泡沫浮选法选煤时，是向粉煤和水的混合物中加入化学试剂，以便使气泡选择地附着在煤粒上，而使它们上升到表面，矿物颗粒则遗留在浮选池的底部。在反浮选操作中，为沉降（下沉）煤粒和选择性地使气泡附着在解离出来的黄铁矿（FeS₂）颗粒上，提供了不同剂量的化学试剂。从而，与煤伴生的主要含硫的矿物，黄铁矿即上升到表面而可以撇去，因而降低了给矿流中的硫含量。

泡沫浮选是一种工业上已经证实了的用于减少原煤中灰分的技术。在大多数常用的煤浮选操作中，只使设备总进料量的10～20%通过浮选回路。在本发明中，根据煤的特性，可以使所有给矿流直接通过浮选回路。已经证明，把浮选给矿分为粗流和细流（分流给矿）有利于提高浮选回路的性能。一些工业生产中应用了分流给矿浮选，但并不普遍。粗煤的分流浮选大约在1960年，在俄亥俄州，加地斯的汉拉Hanna煤炭公司的管道工厂（the    pipeline    plant    of    Hanna    Coal    Company    in    Cadiz，Ohio）中最早采用。克尔·麦克剂公司（The    Kerr    Mc    Gee    Company）在他们最新建的1200吨/小时的选矿厂中，也安装了用于生产28目×0原煤的分流给矿浮选设备。在煤炭工业中采用多级即“粗选-精选”浮选法已有20多年的历史。在美国的煤炭工业中，1963年，在宾夕法尼亚，华盛顿区的伯里恒Bethlehem矿业公司（Bethlehem    Mines    Corporation    in    Washington    County，Pennsylvania）的三个工厂中首次设计安装了精选-精选回路。这种粗选-精选浮选回路经设计成生产60吨/小时的28目×0煤。

对这种反浮选在实验室和实验厂的规模上（12吨/小时进煤）进行了试验，该试验中采用了许多宾夕法尼亚（Pennsylvannia）和西维吉尼亚（West    Virginia）的煤。这些试验表明，用反浮选可以除去70～90%黄铁矿的硫。从六十年代后期开始，在美国矿务局（the    U.S.Bureau    of    Mines）支持下作了许多初期研究。这种反浮选方法的技术细节已在有关文献中作了叙述。后来，一些公司以个人资助研究项目的形式继续了这项工作。

为使细粒煤脱水所采用的真空盘式过滤机常用于选煤和选矿厂中。但是，本发明则要求比在煤矿精选厂中常见的控制更精细的控制。但是，这种精细控制方式一般是用于铁矿精选系统中的，其中，滤饼的湿度则是继之造粒操作中的决定性参数。

本发明的煤-水燃料生产过程中的最后一步，即高密度球磨已通过了中等规模实验的论证。座落在宾西法尼亚，丹维尔城的马·索·肯尼迪公司（Kennedy    Van    Saun    Corporation    in    Danville，Pennsylv-ania）中的一个生产能力为50～100吨/天的连续生产实验厂，已从1982年2月开始运行。这种煤水燃料生产工艺已概述于Funk的美国专利4，282，006和4，441，887中。

本发明提供了在工业规模上生产煤-水燃料的生产方法和设备，独创性地采用将内容与形式上概居常见的单元操作组合的方式。如上所述，这些单元操作包括煤的破碎，棒磨、弧形筛筛分，以及反浮选操作。这一系列操作包括通过煤炭工业上不常采用的棒磨和球磨回路的分级碎磨来生产煤粉。这两种回路中的任一种都没有煤炭工业中的泡沫浮选回路复杂。按照本发明，精选回路也设置在碎磨装置之间。