本发明涉及煤化工，具体而言，涉及一种制备超纯煤的方法、超纯煤及其应用。
背景技术：
1、在煤炭产品中，灰分含量极低的煤，比如灰分含量≤8wt％的精煤，或者≤5wt％的超低灰无烟煤，是一种特殊的煤炭产品类型，其特点是燃烧时几乎不产生烟尘，同时具有高导电性、高化学活性、高机械强度等优点，是一种制造活性炭、炭素、炭系复合材料等产品的优质原料。随着科学技术和工业生产的发展，低灰分含量的煤在冶金、化工、储能等领域愈发扮演着重要角色。近年来，低灰分含量的煤制备的煤基碳材料因具备高比表面积、良好的导电性和高化学稳定性等优点已广泛应用于新能源储能领域，特别是在制备电池负极材料方面，与其他电极材料比较，有着成本低、循环稳定性和倍率性能良好及制备工艺较成熟等优势，具有广阔的应用前景。
2、目前，随着储能电池的进一步发展，对负极材料的要求也随之提高。低灰分含量的煤中的灰分对负极材料的性能指标会产生不良影响，已成为制约煤基负极材料发展的瓶颈，限制了煤基负极材料生产的工业化发展。只有对低灰分含量的煤进行更深度的脱灰，使其成为超纯煤(灰分含量≤1wt％)，才能满足煤炭制备高端电池负极材料的要求。因此，低灰分含量的煤经深度脱灰制备超纯煤就尤为重要。
3、而煤炭中的灰分则是指煤炭在完全燃烧后所剩下的固体残渣。这些残渣主要由矿物质组成，包括硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠等元素的氧化物和盐类。其中包括有煤炭在形成过程中，由于地质作用而混入的矿物质的内在灰分、以及煤炭在开采、运输、储存等过程中，由于外界环境的影响而混入的外在灰分。灰分含量越高，意味着煤炭中的杂质含量越高，对后续进一步加工利用的危害就越大。
4、现有的针对煤炭的深度脱灰方法主要采用物理法、化学法。物理法包括：浮选法、选择性絮凝法、油团聚法、摩擦电选法、重选法等；化学法包括：酸碱法、氢氟酸法、有机溶剂法等。但是，上述现有的深度脱灰方法往往存在难以避免的缺陷，很难实现大批量生产应用。比如，浮选法生产成本较高，入料原煤粒级过细极易造成选别困难，且经过多次浮选作业才能达到灰分指标要求，而精煤产率随作业次数的增多而减小。选择性絮凝法分选精度不高，且灰分易被夹带至精煤中影响产品质量。同时入料煤浆需要长时间搅拌才能实现选择性絮凝，以及絮凝剂的用量较大，成本高。油团聚法对设备要求较高，需要精确控制搅拌时间，其煤、灰的分离采用筛网过滤，工艺流程复杂，且该方法用药量高达每吨原料煤20～50公斤，药剂成本高，工业推广应用经济性差。摩擦电选法对入料原煤的灰分要求较高，若给料灰分较高，则分选效果较差，普适性差。重选法对细粒煤的分选效率不高，且采用传统重介质的分选下限约在0.5mm左右，对深度解离后的极细粒煤无法实现有效分选。化学法则需要使用大量化学药剂，工艺条件苛刻，同时产生大量酸碱废水，易造成环境污染。此外，部分化学法在脱灰的过程中会破坏煤的结构及性质，不利于后续利用。
5、基于此，如何以低灰分含量的煤为原料，提供一种超纯煤的制备方法，进一步减少低灰分含量的煤中的灰分含量，并实现以高收率制备得到灰分＜1wt％的超纯煤，是本领域所需解决的重要技术问题之一。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种制备超纯煤的方法、超纯煤及其应用，以解决现有技术中难以进一步减少低灰分含量的煤中的灰分含量，并实现以高收率制备得到灰分＜1wt％的超纯煤的问题。
2、为了实现上述目的，本发明的第一个方面提供了一种制备超纯煤的方法，包括：步骤s1，对原料煤进行破碎处理，得到d50为8μm～12μm的第一煤料；步骤s2，将第一煤料与密度为1.30g/cm3～1.35g/cm3的第一重液配制为第一煤浆；步骤s3，对第一煤浆进行第一离心分选，得到第一上层产物与第一下层产物；步骤s4，对第一下层产物进行第一脱水处理，得到第二煤料；步骤s5，将第二煤料与密度为1.35g/cm3～1.40g/cm3的第二重液配制为第二煤浆；步骤s6，对第二煤浆进行第二离心分选，得到第二上层产物与第二下层产物；步骤s7，对第二上层产物进行第二脱水处理，得到超纯煤。
3、进一步地，原料煤的灰分含量为2wt％～7wt％，粒度为0.5mm～30mm。
4、进一步地，原料煤中含有密度＞1.45g/cm3的重组分以及密度≤1.45g/cm3的轻组分；原料煤的灰分含量为2.9wt％～6.0wt％，重组分中灰分含量＞20wt％，第一重液的密度为1.30g/cm3～1.32g/cm3，第二重液的密度为1.35g/cm3～1.37g/cm3；或，原料煤的灰分含量为6.1wt％～7.0wt％，重组分中灰分含量≤20wt％时，第一重液的密度为1.33g/cm3～1.35g/cm3，所述第二重液的密度为1.38g/cm3～1.40g/cm3。
5、进一步地，第一离心分选与第二离心分选的离心转速各自独立地为2100r/min～2400r/min，时间各自独立地为10min～15min。
6、进一步地，第一离心分选的离心转速为2100r/min～2250r/min；和/或，第二离心分选的离心转速为2300r/min～2400r/min。
7、进一步地，第一煤浆与第二煤浆的浓度各自独立地为200g/l～250g/l。
8、进一步地，第一煤浆的浓度为240g/l～250g/l；和/或，第二煤浆的浓度为200g/l～240g/l。
9、本发明的第二个方面提供了一种超纯煤，该超纯煤由上述制备超纯煤的方法制备而得，且超纯煤的产率≥45％。
10、进一步地，超纯煤的灰分含量＜1wt％，d50为8μm～12μm。
11、本发明的第三个方面提供了一种上述超纯煤在储能电池领域作为煤基碳材料并制备得到电池负极活性材料的应用。
12、应用本发明的技术方案，通过精确控制煤料的粒度、离心分选所用两种重液的密度，有效提高了基于低灰分含量的煤制备超纯煤的产率和纯度，降低了能耗和成本。制备得到的超纯煤具有极低的灰分含量和适宜的粒径分布，能够满足各领域的应用要求。
1.一种制备超纯煤的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料煤的灰分含量为2wt％～7wt％，粒度为0.5mm～30mm。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述原料煤中含有密度＞1.45g/cm3的重组分以及密度≤1.45g/cm3的轻组分；
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一离心分选与所述第二离心分选的离心转速各自独立地为2100r/min～2400r/min，时间各自独立地为10min～15min。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一煤浆与所述第二煤浆中，所述第一煤料与所述第二煤料的质量浓度各自独立地为200g/l～250g/l。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一煤浆中，所述第一煤料的浓度为240g/l～250g/l；和/或，所述第二煤浆中，所述第二煤料的浓度为200g/l～240g/l。
8.一种超纯煤，其特征在于，所述超纯煤由权利要求1至7中任一项所述的制备超纯煤的方法制备而得，且所述超纯煤的产率≥45％。
9.根据权利要求8所述的超纯煤，其特征在于，所述超纯煤的灰分含量＜1wt％，d50为8μm～12μm。
10.一种权利要求8或9所述的超纯煤在储能电池领域作为煤基碳材料并制备得到电池负极活性材料的应用。
