一种利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法
技术领域
本发明属于煤泥处理技术领域，更具体的说涉及一种利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法。
背景技术
煤泥是选煤厂的副产品，目前国内动力煤选煤厂的煤泥基本上是经过压滤机或者是加压过滤机脱水后掺入洗精煤中销售。但是，煤泥水分高，灰分高，参入洗选精煤后，使精煤水分增加，降低精煤的发热量，影响精煤产品的质量和销售，煤泥很难均匀掺入洗选精煤，成团存在于洗选精煤中，容易造成产品仓的堵塞，在冬季冻结车皮现象严重，容易造成卸车事故和质量事故。
中国专利CN201210259393公开了一种选煤厂煤泥制备精细水煤浆的方法，其采用如下步骤：a、首先对煤泥进行常规浮选，得到小于1.8g/ cm3密度级的煤泥后，重选进一步排出矸石；b、将浮选后的煤泥粉碎20min，至平均粒度为7.26μm；c、将煤泥配置成50g/l的煤泥水，加入120kg/t的 2号絮凝剂搅拌分选，分选出产率为82.06%、灰分为1.94%的超净煤；d、添加用量为1.0%的萘系添加剂制得浓度为56.15%、对应剪切率100s-1的粘度为980-1146mPa.s的精细水煤浆。
此外，中国专利CN201310188268“一种利用浮选精煤制备高浓度水煤浆的方法”、CN201610370375“一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法”、CN201610370375“一种利用煤泥制备低灰低硫水煤浆的方法”均公开对煤泥进行处理的工艺技术，但均没有解决煤泥处理或加工的问题，主要问题在于：（1）煤泥含水量高、灰分高，在处理的过程中热值低，销售困难；（2）煤泥大量堆积会导致遇水流失、风干飞扬，环保问题严重。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法。
依据本发明技术方案的第一方面，提供一种利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法，其包括以下步骤。
步骤（101）：煤泥先通过调质研磨，针对煤泥的特性不同，将煤泥进行调质处理，达到合适的湿法研磨条件，通过分子磨对调质好的煤浆进行研磨，研磨到合适的粒度。
步骤（102）：对调质研磨后合适粒度的煤浆进行调浆处理，得到合适的分选浓度，进入高效分选机，实现煤与灰的分离，得到超低灰水煤浆产品和尾煤。
步骤（103）：产生的尾煤进入高级生化系统，通过高温生化工艺，将尾煤通过煤生化处理得到腐植酸和甲烷气，腐植酸可作为生物肥产品。
进一步地，步骤（101）、步骤（102）会根据煤泥特性以及超低灰水煤浆的产品要求，进行一级、二级、三级或者多级。
进一步地，步骤（101）进一步包括步骤（11）煤泥预脱水，煤泥预脱水包括物理脱水以及化学脱水。
更进一步地，物理脱水包括晾晒、加热、机械挤压、高速离心脱水等其中的一种或几种。
更进一步地，利用柱塞泵或螺杆泵吸至压滤机进行正压脱水。
更进一步地，化学脱水包括添加用于脱水的化学调理剂、脱水剂。
依据本发明技术方案的第二方面，提供一种分级调质研磨的利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法，其包括步骤如下。
步骤（201）：煤泥经过一级调质研磨，将煤泥研磨至100um以下。
步骤（202）：进入一级调浆分选，调浆浓度至60-70%，通过高效分选机实现煤与灰的分离，得到含灰度<8%低灰水煤浆产品以及产生一级尾煤。
步骤（203）：将步骤（202）得到的含灰度<8%低灰水煤浆产品进入二级调质研磨，将其研磨至50um以下粒度，然后进入二级调浆分选，调浆浓度至60%-70%，通过高效分选机实现煤与灰的分离，得到含灰度<5%低灰水煤浆产品以及产生二级尾煤。
步骤（204）：将步骤（203）得到的含灰度<5%低灰水煤浆产品进入三级调质研磨，将其研磨至25um以下粒度。
步骤（205）：将在步骤（204）中得到的物料进入三级调浆分选，调浆浓度至60-70%，通过高效分选机实现煤与灰的分离，得到含灰度<1%低灰水煤浆产品以及产生三级尾煤；三级调浆分选优选三级调浆浮选工艺。
步骤（206）：将步骤（205）中产生的三级尾煤转入步骤（203）的二级调质研磨工序，进入下一步调浆调质循环程序。
步骤（207）：将步骤（205）中产生的二级尾煤和步骤（202）中产生的一级尾煤混合送入高级生化反应器进行高级生化反应。
步骤（208）：将在高级生化反应器经过高级生化的煤浆抽出进入固液分离装置，经过固液分离分离出来水浆，回收煤浆中水（工业水或工业水产品）；经过固液分离分离出固体，再进行四级调质研磨后返回高级生化反应器进行再次反应。
步骤（209）：在高级生化反应器中，经过高级生化的水解和发酵，微生物将煤转换为沼气输出；以及微生物将未转换煤渣转化为腐植酸，做成碳基生物肥产品。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果。
1、彻底解决煤泥处置问题，实现煤泥的无害化、资源化利用。回收煤泥中有价值产品，得到超低灰水煤浆产品、碳基生物肥、沼气、工业水。
2、碳基生物肥作为保水剂，金属粘合剂和吸收剂，对于维持肥沃的土壤至关重要。通用特性包括：高阳离子交换能力，与金属螯合的能力，吸附有机物的能力，高持水能力。这些多用途的特性可用于农业、以及改善环境。
附图说明
图1为依据本发明的利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的流程示意图。
图2为分级调质调浆的制备流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
本发明公开了一种利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法，其通过调质研磨和调浆分选得到超低灰分煤浆和尾煤，将尾煤通过高级生化得到生物肥。以杂质的质量占比计算，超低灰水煤浆为含灰量低于5%的水煤浆；高级生化主要为将尾煤中煤转换为腐植酸和沼气，利用腐植酸得到碳基生物肥产品。本发明可以将煤泥实现完全资源化利用，无污染物产生，得到高附加值超低灰水煤浆以及碳基生物肥产品，实现煤泥的高效生态利用，实现环境保护和效益的最大化。
如图1所示，利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法包括步骤如下。
步骤（101）：煤泥先通过调质研磨，针对煤泥的特性不同，将煤泥进行调质处理，达到合适的湿法研磨条件，通过分子磨对调质好的煤浆进行研磨，研磨到合适的粒度。
步骤（102）：对调质研磨后合适粒度的煤浆进行调浆处理，得到合适的分选浓度，进入高效分选机，实现煤与灰的分离，得到超低灰水煤浆产品和尾煤。
步骤（103）：产生的尾煤进入高级生化系统，通过高温生化工艺，将尾煤通过煤生化处理得到腐植酸和甲烷气，腐植酸可作为生物肥产品。
其中步骤（101）、步骤（102）会根据煤泥特性以及超低灰水煤浆的产品要求，进行一级、二级、三级或者多级；步骤（101）进一步包括步骤（11）煤泥预脱水，煤泥预脱水包括物理脱水以及化学脱水，物理脱水包括晾晒、加热、机械挤压、高速离心脱水等其中的一种或几种，比较常用的有柱塞泵或螺杆泵 吸至压滤机进行正压脱水；化学脱水包括添加用于脱水的化学调理剂、脱水剂，例如铁盐、钙盐和/ 或氧化钙、铝盐等。
图1所示的利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法进一步地适用于技术要求。
1、 主要针对动力煤选煤厂产生的煤泥。
2、 焦煤选煤厂产生的煤泥可采用步骤（101）、步骤（102）工艺。
3、 根据处理煤泥灰分特性以及超低灰水煤浆产品分类，步骤（101）、步骤（102）选择一级、二级、三级或者多级进行处理。
4、 调质研磨：采用分子磨湿法研磨工艺，根据后端分选要求采用不同的分级调质研磨工艺，或者直接将煤泥研磨细小颗粒物，例如粒径为25um-100um。
5、 调浆分选：采用调浆分选工艺，可将煤泥分选出含灰度<8%、含灰度<5%、含灰度<3%、含灰度<1%（灰分）的超低灰水煤浆产品，或者根据客户需求。
6、 高级生化：采用高级生化工艺，将调浆分选出尾煤进一步生化处置，将尾煤中煤转换为腐植酸和沼气，腐植酸可得到碳基生物肥产品。
7、 高级生化：配置固液分离装置可回收煤浆中水，分离出工业水产品；分离出煤浆再进行分子磨研磨，提升生化反应活性。
8、 生物肥产品可根据需求生产固体生物肥和液体生物肥两种产品，适用于农业或者露天煤炭复垦。
更进一步地，提供一种分级调质研磨的利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法，具体如图2所示，具体步骤如下。
步骤（201）：煤泥经过一级调质研磨，将煤泥研磨至100um以下。
步骤（202）：进入一级调浆分选，调浆浓度至60-70%，通过高效分选机实现煤与灰的分离，得到含灰度<8%低灰水煤浆产品以及产生一级尾煤。
步骤（203）：将步骤（202）得到的含灰度<8%低灰水煤浆产品进入二级调质研磨，将其研磨至50um以下粒度，然后进入二级调浆分选，调浆浓度至60%-70%，通过高效分选机实现煤与灰的分离，得到含灰度<5%低灰水煤浆产品以及产生二级尾煤。
步骤（204）：将步骤（203）得到的含灰度<5%低灰水煤浆产品进入三级调质研磨，将其研磨至25um以下粒度。
步骤（205）：将在步骤（204）中得到的物料进入三级调浆分选，调浆浓度至60-70%，通过高效分选机实现煤与灰的分离，得到含灰度<1%低灰水煤浆产品以及产生三级尾煤；三级调浆分选优选三级调浆浮选工艺。
步骤（206）：将步骤（205）中产生的三级尾煤转入步骤（203）的二级调质研磨工序，进入下一步调浆调质循环程序。
步骤（207）：将步骤（205）中产生的二级尾煤和步骤（202）中产生的一级尾煤混合送入高级生化反应器进行高级生化反应。
步骤（208）：将在高级生化反应器经过高级生化的煤浆抽出进入固液分离装置，经过固液分离分离出来水浆，回收煤浆中水（工业水或工业水产品）；经过固液分离分离出固体，再进行四级调质研磨后返回高级生化反应器进行再次反应。
步骤（209）：在高级生化反应器中，经过高级生化的水解和发酵，微生物将煤转换为沼气输出；以及微生物将未转换煤渣转化为腐植酸，做成碳基生物肥产品。
使用本发明的分级调质研磨的利用煤泥制备超低灰水煤浆联产生物肥的方法，在高级生化反应过程中，为提高煤浆反应活性，降低反应时间，通过分子磨研磨后提升煤浆的活性，更利于微生物生化反应。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
