利用预处理烟煤制备煤基炭泡沫的方法

摘要

一种利用预处理烟煤制备煤基炭泡沫的方法，克服了现有烟煤的高灰分和粘结性不稳定的缺点，包括以下步骤：将烟煤经粉碎、配制浮选液，将碎粉后的烟煤和表面活性剂溶于配制的浮选液中，充分搅拌配成煤浆，然后转移到离心分离机的水平转子中，进行煤岩显微组分的分离，取出上层的上浮物用水洗除去浮选液，充分搅拌、过滤，将滤渣于室温下干燥，即得镜质组富集物，以镜质组富集物为原料，采用高压渗惰性气法或自升压法制备炭泡沫。其工艺流程简单，成本低，实现烟煤的煤岩显微组分的分离和富集，既满足了制备煤基炭泡沫对煤的粘结性和灰分的要求，又拓宽了对煤质的适用范围，制成的煤基炭泡沫的孔胞分布均匀，抗压强度高；且体积密度和抗压强度可调。

主权项

一种利用预处理烟煤制备煤基炭泡沫的方法：其特征在于：包括以下操作步骤：（1）粉碎：将干燥无灰基挥发分为21.00～40.00%的烟煤粉碎到60～200目，备用；（2）配制浮选液：在温度25℃下，将分析纯氯化锌试剂逐渐添加到水中，边添加，边搅拌，使氯化锌完全溶解在水中，边用量程为1.300～1.360的比重计测量，直至比重达到1.350时止，即完成氯化锌浮选液的配制，备用；在温度25℃下，向液态四氯化碳试剂中逐渐添加液态试剂苯，边添加，边搅拌，边用量程为1.300～1.360的比重计测量，直至比重达到1.350时止，即完成苯与四氯化碳的复配浮选液的配制，备用；（3）配制煤浆：将粉碎煤和表面活性剂溶于上述配制的浮选液中，充分搅拌，配成煤浆；煤浆中粉碎煤、浮选液和表面活性剂的质量比为：1000: (2000～4000) : (2‑6)，所用表面活性剂采用十二烷基硫酸钠或硬脂酸；（4）煤岩显微组分的分离与富集：将上述配制的煤浆转移到离心分离机的水平转子中，以3500～4200转/min的转速转60～30min；煤浆被分离为上、中、下三层，取出上层的上浮物用水洗除去浮选液，充分搅拌过滤，过滤后的滤渣再用水洗、过滤，如此循环3次后，将滤渣于室温下干燥，即得镜质组富集物，用作制备炭泡沫原料，备用；中层为浮选液，回收再循环利用；下层沉淀物为矿物质和丝质组富集物，回收干燥后用作燃料；（5）制备炭泡沫体：将镜质组富集物转移到不锈钢模具中，再将模具放入高压釜中，向高压釜内充入惰性气体氮气，在0～10MPa的压力下，以1～5℃/min升温至470～530℃，恒温1～3小时，断电自然冷却至室温，缓慢释放压力至环境压力，得到炭泡沫体；（6）炭化处理：将上述炭泡沫体放入炭化炉内，在惰性气体氮气、氩气或氦气的保护下，，以1～3℃/min升温至950～1050℃，保持恒温1～3小时，然后自然降温至室温，即得炭泡沫；（7）石墨化处理：将上述炭泡沫放入石墨化炉内，在惰性气体氮气、氩气或氦气的保护下，以5～10℃/min升温至2500～2900℃，保持恒温1～3小时，最后断电降温至室温，即得石墨化炭泡沫。