法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-03-29
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):B03D1/00 授权公告日:20140507 终止日期:20180403 申请日:20130403
专利权的终止
2014-05-07
授权
授权
2013-07-17
实质审查的生效 IPC(主分类):B03D1/00 申请日:20130403
实质审查的生效
2013-06-12
公开
公开
【技术领域】
本发明涉及一种煤矸石处理方法,具体涉及一种从煤矸石中浮选提取精煤、硫铁和高岭土的方法。
【背景技术】
煤矸石是成煤过程中与煤伴生的一种含炭量较低的黑色岩石,是煤开采和洗选过程中产生的固体废弃物。煤矸石除含有一定量的可燃煤外,另外,还含有一定量的Al2O3、SiO2、CaO、MgO 、Fe2O3、K2O和Na2O等金属氢化、硫化物,是一种包含多种矿物的混合物。
我国煤矸石的排放量很大,约占原煤年产量的10%~15%。我国现有的煤矸石山1500座,累积堆积量达3.0*108t以上,占地约1.2*104m2,并且每年约以1.5*108t的速度增加,是排量最大的工业固体废弃物。作为排量最大的固体废弃物,煤矸石具有“环境性”和“经济性”,弃之为害,用之为宝。煤矸石过量排放造成的环境污染非常严重,不仅占用土地资源,矸石中的有害物质经过风化雨淋,还会直接导致土壤和水体污染,影响农作物生长,危害人体健康。另外矸石中的碳会自燃引起火灾,排放出大量SO2、CO及烟尘造成大气污染。因此,对煤矸石进行资源再生利用,不但能改善生态环境,减少对土地的大量侵占,还能节约资源,从而促进煤炭工业的可持续发展和能源的合理利用。
【发明内容】
为了对煤矸石进行综合利用,本发明提供一种从煤矸石中浮选提取精煤、硫铁和高岭土的方法,其包括如下步骤:
(1)碎料:将煤矸石用破碎机粉碎至标准尺寸的颗粒;
(2)磨制矿浆:将上述颗粒经由提升机、给矿机均匀送入球磨机,由球磨机对煤矸石进行粉碎、研磨得到矿浆;
(3)矿浆混合:在矿浆中加入捕收剂、起泡剂、抑制剂,经过矿浆混合器的匀速搅拌使煤矸石矿浆和捕收剂、抑制剂、起泡剂充分混合;
(4)浮选:将混合矿浆经过涡轮传送泵输送到矿浆反应罐,经过一定时间的静止沉淀,矿浆中各矿物分离并处于不同液位,进而从不同选矿管道分离出精煤、硫铁和高岭土。
步骤(1)所述破碎机优选为颚式破碎机,煤矸石粉碎后的颗粒直径为18~25mm。
步骤(2)中经球磨机研磨后的煤矸石为30-50目的微粒。
步骤(2)在研磨过程中需加入占煤矸石重量70-90%的水,矿浆粘度控制在2.5Pa.s~5.0Pa.s之间。
步骤(3)所述捕收剂优选为烃油类捕收剂,进一步优选采用煤油、柴油、石脑油;所述起泡剂优选为乙醇,进一步优选为99%的乙醇;所述抑制剂优选为硫化钠。
步骤(3)中按每吨煤矸石原料加入各120~200Kg的捕收剂、起泡剂和抑制剂。
步骤(4)所述静止沉淀时间为5-30分钟。
下面对各操作步骤分别进行详细说明:
(1)碎料:
为了便于煤矸石磨制矿浆,加工前,将煤矸石通过颚式破碎机粉碎,粉碎粒度直径需控制在18~25mm之间。颚式破碎机可采用中德重工PEX-250x750系列,该破碎机进料粒度广、破对比大、处理能力强的特点,产能可达8~25 t/h。
(2)磨制矿浆:
用球磨机将煤矸石磨细至30-50目微粒,粒度大小会影响捕收剂捕收效果和捕收速度。矿浆与水的比例为1:0.8,矿浆粘度控制在2.5Pas~5.0Pas之间,便于矿浆输送和后序浮选作业。球磨机可采用由洛阳中德重工设计研发的MQY-1530磨矿机,出料粒度稳定且符合浮选要求,其产能可达2.8~6.3~t/h。
(3)矿浆混合:
矿浆在输送至矿浆混合器过程中,分别添加捕收剂、起泡剂、抑制剂,添加计量分别为120~200Kg/t,搅拌5~7分钟,直到矿浆混合均匀。矿浆混合器采用全封闭式搅拌,安全性能良好。捕收剂、起泡剂、抑制剂添加设备采用流量电磁阀,添加剂量精准可靠。
煤油、柴油、石脑油等作为烃油类捕收剂,其化学活性低,与水分子不发生作用,在浮选过程中,因其具有较好的亲煤疏水性,增强了煤碳表面的疏水性和吸附强度。对于矿浆而言,加入过量的烃油,有利于形成疏水絮团,可加强对微细煤粒的捕收,使精煤浮于起泡剂上层,方便捕收选取。
起泡剂(如乙醇)可以作为介质隔离精煤和硫铁。
硫化钠是弱酸强碱盐,易溶于水,微溶于乙醇。其在浮选过程中会发生电离,生成大量S2-、HS-、OH-和Na+,吸附在矿浆中的Fe2S3表面,可以增加Fe2S3表面高水性,脱去Fe2S3表面的烃油捕收剂。因此,Na2S在浮选过种中起到了抑制作用,防止Fe2S3被烃油捕收剂捕收。
(4)浮选:
将混合矿浆经过涡轮传送泵输送到矿浆反应罐(浮选器)。涡轮传送泵也采用全封闭式设计,在矿浆输送至矿浆反应罐的过程中,通过二次搅拌使矿浆与药剂成分混合,同时,由于涡轮传送泵运行时产生的压力,加快了矿浆的传送速度,对于提高产能有重要的意义。
矿浆反应罐是混合矿浆最终的收集和分离装置,矿浆进入矿浆反应罐后,静止沉淀约5-30分钟左右,根据矿浆和添加药剂的物理化学反应后的物化特性,矿浆中不同矿物分离并处于不同液位,进而从不同选矿管道分离出精煤、硫铁和高岭土。
本发明所述方法成本低,浮选率高,提取的可用资源种类多,提取物广泛用于钢铁工业及以煤为主要燃料的电力企业,使废弃资源变成可用资源,提高了煤矸石的综合利用率。
【附图说明】
图1是本发明所述从煤矸石中浮选提取精煤、硫铁和高岭土的工艺流程图
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明所述方法进行说明。
实施例1
取一吨煤矸石,通过颚式破碎机(中德重工PEX-250x750系列)粉碎,粉碎粒度直径控制在18~25mm之间。
将上述颗粒经由提升机、给矿机均匀送入球磨机,由球磨机(中德重工 MQY-1530磨矿机)对煤矸石进行粉碎、研磨至30-50目微粒,加入占煤矸石重量80%的水,得到矿浆,矿浆粘度控制在2.5Pa.s~5.0Pa.s之间。
用流量电磁阀向矿浆中加入120Kg煤油(作为捕收剂)、140Kg 99%的乙醇(作为起泡剂)以及200Kg硫化钠(作为抑制剂)。经矿浆混合器搅拌5~7分钟,使煤矸石矿浆和捕收剂、抑制剂、起泡剂充分混合。
将混合矿浆经过涡轮传送泵输送到矿浆反应罐,静止沉淀约5-30分钟,矿浆中各矿物分离并处于不同液位,进而从不同选矿管道分离出200Kg精煤、100Kg硫铁和200Kg高岭土。
实施例2
取一吨煤矸石,通过颚式破碎机(中德重工PEX-250x750系列)粉碎,粉碎粒度直径控制在18~25mm之间。
将上述颗粒经由提升机、给矿机均匀送入球磨机,由球磨机(中德重工 MQY-1530磨矿机)对煤矸石进行粉碎、研磨至30-50目微粒,加入占煤矸石重量70%的水,得到矿浆,矿浆粘度控制在2.5Pa.s~5.0Pa.s之间。
用流量电磁阀向矿浆中加入130Kg石脑油(作为捕收剂)、130Kg 99%的乙醇(作为起泡剂)以及150Kg硫化钠(作为抑制剂)。经矿浆混合器搅拌5~7分钟,使煤矸石矿浆和捕收剂、抑制剂、起泡剂充分混合。
将混合矿浆经过涡轮传送泵输送到矿浆反应罐,静止沉淀约5-30分钟,矿浆中各矿物分离并处于不同液位,进而从不同选矿管道分离出220Kg精煤、110Kg硫铁和180Kg高岭土。
本发明所述方法成本低,浮选率高,提取的可用资源种类多,提取物广泛用于钢铁工业及以煤为主要燃料的电力企业,使废弃资源变成可用资源,提高了煤矸石的综合利用率。
机译: 一种阶段性提取硫,锌,冶金废渣中铅的铁熔炼合金的方法
机译: 酸性氧化硫硫杆菌和亚铁氧化物共培养的方法,包括用一种含有黄铁矿并作为物种来源的物质还原为铁和硫的物质代替培养基中硫酸亚铁中高达50%的铁。
机译: 一种处理含碘离子和铁离子的酸性溶液的方法,(ii)氧化溶液中的铁离子通过氧化铁的微生物将氧化成铁(iii)的离子。在存在活性炭的情况下发生氧化的方法和浸出铜的方法从铜的硫化矿中提取。