一种煤系高岭土脱碳工艺 |
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| 申请号 | CN201610228875.6 | 申请日 | 2016-04-13 | 公开(公告)号 | CN105642433A | 公开(公告)日 | 2016-06-08 |
| 申请人 | 中国矿业大学; | 发明人 | 彭耀丽; 倪超; 谢广元; 刘博; 孙玉金; 王伟; 邵怀志; 马广喜; 刘鹏举; 赫文振; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 煤 系 高岭土 脱 碳 工艺，包括 破碎 、分级、重选、重选中间 密度 产物破碎或者磨矿和浮选作业。先将煤系高岭土原矿进行破碎，破碎产物再进行分级；分级得到的粗粒产物给入重选设备进行分选，得到重选低密度、中间密度和高密度产物；重选中间密度产物经破碎或者磨矿后与分级得到的细粒产物混合后给入浮选设备进行分选，得到浮选 泡沫 产品与 浮选槽 内产品；重选低密度产物与浮选泡沫产品作为煤炭资源回收，重选高密度产物和浮选槽内产品作为高岭土回收。该工艺不仅可高效脱除煤系高岭土中的有机碳，得到纯度更高且更适合进一步深加工的高岭土产品，同时可对有机碳高效 回收利用 ，避免了煤炭资源浪费，保护了环境。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种煤系高岭土脱碳工艺，其特征在于：它包括：破碎→分级→重力分选→重选中间密度产物破碎或者磨矿→浮选；具体步骤如下： |
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| 说明书全文 | 一种煤系高岭土脱碳工艺技术领域背景技术[0002] 我国的煤系高岭土储量大，质量好，分布广，几乎大型煤矿都伴生或共生高岭土。据不完全统计，已探明储量16.73亿t，占世界高岭土已探明储量的10％左右。煤系高岭土是一种宝贵的自然资源和重要的非金属矿产，具有较高的利用价值，经开采深加工后，由于其特殊的物理化学工艺性能，如耐火性、电绝缘性、化学稳定性、分散性等，可广泛应用于造纸、橡胶、油漆、化工、建材、冶金、陶瓷、玻璃、电瓷、石油等行业。 [0003] 我国煤系高岭土的矿物成分主要为高岭石，绝大部分煤系高岭土矿的高岭石含量高达90％以上。但由于我国煤系高岭土含有较多的有机质和固定碳，且含有少量的铁、钛等染色离子，故影响其煅烧后的白度，限制了它的应用。因此，脱除煤系高岭土中的碳(脱碳)已成为煤系高岭土深加工不可缺少的工艺环节。化学漂白法和煅烧除碳法是工业生产中最常采用的两种煤系高岭土的脱碳方法。但常规氧化方法漂白高岭土脱碳效果不佳且成本较高。煅烧除碳法可有效脱除有机碳，但会导致煤炭资源浪费和环境污染。因此，开发一种高效、成本低、环保的煤系高岭土脱碳工艺不仅可以得到纯度更高且更适合进一步深加工的高岭土产品，实现煤系高岭土的综合利用，而且可以节约资源，保护环境。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术中存在的简单粗放、成本高、煤炭资源浪费和污染环境的问题，提供一种简洁高效、投资及运行成本低、资源合理利用、无污染、经济效益显著的煤系高岭土脱碳工艺。 [0006] a.破碎：将煤系高岭土原矿进行破碎； [0007] b.分级：将破碎后的产物进行分级，大于设定分级粒度的粗粒产物给入重选设备进行重力分选，小于设定分级粒度的细粒产物给入浮选设备进行浮选； [0008] c.重力分选：粗粒产物在重选设备中按设定密度分选得到低密度产物、中间密度产物和高密度产物；其中低密度产物作为煤炭回收，高密度产物作为高岭土产品回收； [0009] d.重选中间密度产物破碎或者磨矿：重选得到的中间密度产物通过破碎或者磨矿至粒度上限与步骤b中设定的分级粒度相同； [0011] 所述设定分级粒度为1-0.25mm，优选为0.5mm。 [0012] 所述设定密度为1.2-2.2g/cm3。 [0013] 所述的重选中间密度产物破碎或者磨矿达不到规定要求时，进行破碎和磨矿以满足粒度要求。 [0014] 有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明的工艺流程合理、运行成本低、投资少、脱碳效率高、经济效益显著，不仅可实现对煤系高岭土中有机碳的高效脱除，还能实现对有机碳的高效回收利用，避免了煤炭资源浪费，大大提高了煤系高岭土的综合利用率。与现有技术相比具以下优点： [0015] (1)根据有机碳与高岭土的密度及表面性质差异，采用重选与浮选相结合的工艺，实现了煤系高岭土中有机碳的高效脱除。其中重选为物理方法，浮选为物理化学方法，与现有的煅烧脱碳方法相比，脱碳的成本大大降低。 [0016] (2)通过本发明公开的技术方案对煤系高岭土脱碳之后，进入后续加工处理环节的高岭土量减小，大大降低其超细磨矿和煅烧的成本，从而降低了煤系高岭土的生产成本。 [0017] (3)本发明公开的技术方案在有效脱除煤系高岭土中有机碳、提高其质量的同时，可根据分选回收的有机碳的质量进行合理利用，避免了其直接被煅烧所导致的资源浪费及环境污染问题，大大提高了煤系高岭土的综合利用率。附图说明 [0018] 图1为本发明的煤系高岭土脱碳工艺的流程图； [0019] 图2为实现本发明的设备结构示意图； [0020] 图1中：“+”表示粗粒产物、高密度产物或尾矿，“-”表示细粒产物、低密度产物或精矿； [0021] 图2中：1-原矿，2-破碎产物，3-筛上粗粒产物，4-筛下细粒产物，5-重选低密度产物，6-重选中间密度产物，7-重选高密度产物，8-重选中间密度产物磨矿产物，9-浮选泡沫产品，10-浮选槽内产品，11-煤炭产品，12-高岭土产品；A-原矿输送带，B-破碎机，C-分级筛，D-三产品重介旋流器，E-球磨机，F-浮选机，G-煤炭产品输送带，H-高岭土产品输送带。 具体实施方式[0022] 下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述： [0023] 如图1所示，本发明的煤系高岭土脱碳工艺，包括：破碎→分级→重力分选→重选中间密度产物破碎或者磨矿→浮选；具体步骤如下： [0024] a.破碎：将煤系高岭土原矿进行破碎； [0025] b.分级：将破碎后的产物进行分级，大于设定分级粒度的粗粒产物给入重选设备进行重力分选，小于设定分级粒度的细粒产物给入浮选设备进行浮选；所述设定分级粒度为1-0.25mm，优选为0.5mm。 [0026] c.重力分选：粗粒产物在重选设备中按设定密度分选得到低密度产物、中间密度产物和高密度产物；其中低密度产物作为煤炭回收，高密度产物作为高岭土产品回收；所述设定密度为1.2-2.2g/cm3。 [0027] d.重选中间密度产物破碎或者磨矿：重选得到的中间密度产物通过破碎或者磨矿至粒度上限与步骤b中设定的分级粒度相同；所述的重选中间密度产物破碎或者磨矿达不到规定要求时，进行破碎和磨矿以满足粒度要求。 [0028] e.浮选：将破碎或者磨矿后的重选中间密度产物与步骤b中的细粒产物混合后进行浮选，浮选的泡沫产品作为煤炭回收，浮选槽内的产品作为高岭土产品回收。 [0029] 实例1、如图2所示，煤系高岭土脱碳工艺采用的设备包括原矿输送带A、破碎机B、分级筛C、三产品重介旋流器D、球磨机E、浮选机F、煤炭产品输送带G、高岭土产品输送带H。工作过程如下： [0030] 从原矿输送带A输送的原矿1进入破碎机B进行破碎作业，得到煤炭与高岭土充分解离的破碎产物2； [0031] 破碎产物2通过溜槽进入分级筛C进行分级作业，得到筛上粗粒产物3，筛下细粒产物4； [0032] 筛上粗粒产物3进入三产品重介旋流器D进行分选作业，得到重选低密度产物5，重选中间密度产物6和重选高密度产物7三种产品； [0033] 重选中间密度产物6进入球磨机E进行磨矿作业，得到粒度上限与筛下细粒产物4的粒度上限相同的重选中间密度产物磨矿产物8；所述粒度上限是指一群散体物料中最大的粒度就称为粒度上限。因为一群物料形状、大小均不相同，所以粒度呈一定的分布区间。这个粒度区间的最大值称为上限，最小值称为粒度下限。 [0034] 筛下细粒产物4和重选中间密度产物磨矿产物8混合后进入浮选机F进行浮选作业，得到浮选泡沫产品9和浮选槽内产品10； [0035] 重选低密度产物5和浮选泡沫产品9共同作为煤炭产品11回收，通过煤炭产品输送带G输送； [0036] 重选高密度产物7和浮选槽内产品10共同作为高岭土产品12回收，通过高岭土产品输送带H输送。 [0037] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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