提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法及其在焦炭中的应用与流程

本发明涉及煤化工，具体涉及一种提高洗中煤浮选精煤黏结指数及其在焦炭中的应用。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、洗中煤是煤炭洗选过程中的中间产物，含有一定比例的煤与矸石连生体，直接利用价值较低。近年来，通过浮选工艺从洗中煤中提取精煤已成为提高煤炭资源利用率的重要途径；所述浮选精煤是指洗中煤经浮选工艺提取的精煤产品。然而，浮选过程中为充分解离煤与矸石，通常需要进行细磨处理。这一机械研磨过程虽然有利于提高解离度，但同时对煤粒表面结构造成了损伤。研究表明，随着磨矿时间延长，煤样被过度粉碎，其黏结指数g值随之明显下降。其机理在于，过度研磨不仅破坏了煤的宏观物理结构，更可能对煤表面活性官能团及热解过程中能形成流动相的低分子化合物造成不可逆的机械力化学损伤，导致其在后续炼焦过程中胶质体生成数量不足、流动性变差。

3、粘结指数g值是评价炼焦煤质量的关键指标之一。通常认为，g值大于70的煤方可作为优质炼焦用煤单独使用或大量配入。然而，洗中煤经浮选后，由于细磨解离导致煤粒过细，其g值往往明显下降。此类较低g值浮选精煤若直接用于炼焦，将导致焦炭强度降低，无法满足高炉炼铁对焦炭质量的要求。

4、现有技术中虽有将配有改性沥青的复合添加剂用于提高弱黏结煤黏结性的报道，但其处理对象主要是低煤化度煤，向低煤化度煤中添加大量优质胶质体来解决其“先天黏结性不足”的问题。而对于洗中煤浮选精煤这类本身具有较强黏结性但因过磨导致“后天损伤”的煤种，现有技术尚未提出有效的修复方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法。本发明通过“先添加氢化高芳烃树脂、后添加煤沥青粉”的分步混合工艺，利用两者之间的功能性互补关系，在降低总添加量的条件下实现优于单一添加剂的改性效果，有效修复因过磨造成的黏结性损伤，实现洗中煤浮选精煤的提质升级。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，包括如下步骤：

4、1）将洗中煤浮选精煤和氢化高芳烃树脂混合均匀，得到混合物；

5、2）向步骤1）中的混合物中加入煤沥青粉，搅拌均匀后，研磨，得到混合煤料；

6、3）将步骤2）中的混合煤料在密闭环境下，室温陈化，即可。

7、在某些具体实施方式中，所述氢化高芳烃树脂的粒径<0.2mm，软化点为105-110℃，芳烃含量为8wt%-15wt%。

8、在某些具体实施方式中，所述煤沥青粉的粒径<0.2mm，软化点为120-160℃，灰分含量≤5wt%，结焦值≥50wt%。

9、在某些具体实施方式中，步骤1）中所述氢化高芳烃树脂的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.15-0.4%。

10、在某些具体实施方式中，步骤1）中所述氢化高芳烃树脂的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.3%。

11、在某些具体实施方式中，步骤2）中所述煤沥青粉的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.4-0.7%。

12、在某些具体实施方式中，步骤2）中所述煤沥青粉的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.5%。

13、作为同一发明构思，本发明还提供了所述方法制备得到的洗中煤浮选精煤，其-200目粒级含量不低于85%，原始黏结指数g值为60-66。

14、作为同一发明构思，本发明还提供了所述制备方法获得的洗中煤浮选精煤在焦炭中的应用

15、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

16、1）本发明首次针对“洗中煤浮选精煤”这一具有较强黏结性的煤种提出黏结性修复方案，通过采用先添加氢化高芳烃树脂、后添加煤沥青粉的分步策略，其中氢化高芳烃树脂先与精煤表面接触，其富含的活性氢自由基能优先对过磨产生的精煤表面受损位点进行“预修复”，并改善精煤粒表面活性，为后续煤沥青胶质体的均匀铺展创造了有利条件，实现了“先修复表面、后补充胶质体”的协同工艺效果。

17、2）本发明通过煤沥青粉热解补充胶质体数量与氢化高芳烃树脂释放活性氢自由基改善胶质体流动性及修复煤表面活性的功能性互补，实现了在更低添加总量下获得更优改性效果的突破；同时还显著改善了焦炭的冷态和热态强度，突破了现有技术对中等黏结性煤提质效果不显著的瓶颈。

18、3）本发明只需简单的混合、研磨、陈化工序，无需复杂设备、高温高压及催化反应。所用原料均为煤化工副产物或低毒树脂，成本低廉，易于工业化推广。

1.一种提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，所述氢化高芳烃树脂的粒径<0.2mm，软化点为105-110℃，芳烃含量为8wt%-15wt%。

3.根据权利要求2所述的提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，所述煤沥青粉的粒径<0.2mm，软化点为120-160℃，灰分含量≤5wt%，结焦值≥50wt%。

4.根据权利要求1所述的提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，步骤1）中所述氢化高芳烃树脂的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.15-0.4%。

5.根据权利要求4所述的提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，步骤1）中所述氢化高芳烃树脂的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.3%。

6.根据权利要求1所述的提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，步骤2）中所述煤沥青粉的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.4-0.7%。

7.根据权利要求6所述的提高洗中煤浮选精煤黏结指数的方法，其特征在于，步骤2）中所述煤沥青粉的添加量为洗中煤浮选精煤质量的0.5%。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的方法制备得到的洗中煤浮选精煤，其特征在于，其-200目粒级含量不低于85%，原始黏结指数g值为60-66。