一种从化工细渣提取精煤的方法及系统

申请号 CN202310177718.7 申请日 2023-02-28 公开(公告)号 CN116197041A 公开(公告)日 2023-06-02
申请人 光大国信环保科技(北京)有限公司; 发明人 王琦; 杨华锋;
摘要 本 发明 涉及一种从 煤 化工细渣提取精煤的方法和系统。方法包括以下步骤:(1)分离:将煤化工细渣的渣浆经分散、超声振动,产生 筛上物 和分离后渣浆;(2)预处理:分离后渣浆与药剂反应,产生反应产物;(3)浮选:反应产物经过浮选,获得精煤浆和尾渣浆;(4)浓密处理:精煤浆和尾渣浆分别经过浓密处理,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物;(5)脱 水 过滤:精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别经过脱水过滤处理,得到精煤和尾渣。采用上述方法和系统提取的精煤等产品可以满足具后续应用的需求,具有发热量高、成本低、提取效率高等优点。
权利要求

1.一种从化工细渣提取精煤的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)分离:将煤化工细渣的渣浆经分散、超声振动,产生筛上物和分离后渣浆;
(2)预处理:步骤(1)产生的分离后渣浆与药剂反应,产生反应产物;
(3)浮选:步骤(2)产生的反应产物经过浮选,获得精煤浆和尾渣浆;
(4)浓密处理:步骤(3)产生的精煤浆和尾渣浆分别经过浓密处理,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物;
(5)脱过滤:步骤(4)产生的精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别经过脱水过滤处理,得到精煤和尾渣。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(1)中,煤化工细渣的渣浆浓度为5%‑
10%,分离经济运行浓度20%。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(1)中,超声振动的条件为10kHz‑20kHz。
4.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(1)中,煤化工细渣的渣浆的料浆流向为:进浆是为90°进浆,出浆为反向90°产生正切流向。
5.根据权利要求1‑4任一项所述方法,其特征在于,步骤(2)中,药剂用量为按照渣浆固含量计算,每吨450‑550克,反应时间为10秒。
6.根据权利要求1‑4任一项所述方法,其特征在于,步骤(2)中,所述药剂为浮选药剂,包括以下组分:0号柴油、捕捉剂和十二烷基硫酸钠;0号柴油、捕捉剂和十二烷基硫酸钠的质量比为40:55:5。
7.根据权利要求1‑4任一项所述方法,其特征在于,步骤(4)中,浓密机的料浆浓度40‑
50%;步骤(5)中,脱水后尾渣滤饼含水量23‑28%,脱水后精煤滤饼含水量30‑35%。
8.一种从煤化工细渣提取精煤的系统,其特征在于,包括分离系统(1)、预处理装置(2)、浮选装置(3)、浓密装置(4)和脱水过滤装置(5);分离系统(1)的渣浆出口与预处理装置的进口连接,预处理装置(2)的溢流口与浮选装置(3)的进口连接,浮选装置(3)的溢流口和排渣口分别与浓密装置(4)的进口连接,浓密装置(4)的出口与脱水过滤装置(5)的进口连接。
9.根据权利要求8所述系统,其特征在于,分离系统(1)包括分散器(11)、外壳体(12)、声波装置(13)和振动器;分散器(11)和超声波装置(13)位于外壳体(12)内,振动器位于外壳体(12)外,分散器(11)、超声波装置(13)和振动器沿着物料的流动方向依次设置,超声波装置(13)用于对外壳体(12)内经分散器(11)分散后的物料进行超声振动,超声振动后经出料管道(16)送至振动器进行振动分离。
10.根据权利要求8或9所述系统,其特征在于,浮选装置(3)包括浮选柱工作舱和浮选柱,浮选柱工作舱设有溢流口和底部排渣口,浮选柱位于浮选柱工作舱内,浮选柱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器;反应产物从浮选柱工作舱的进口进入到浮选柱工作舱内后,经自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器处理,在药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由浮选柱工作舱的溢流口溢流出精煤浆,浮选柱工作舱的排渣口排出尾渣浆。

说明书全文

一种从化工细渣提取精煤的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于化工技术领域,尤其涉及一种从煤化工细渣提取精煤的方法及系统。

背景技术

[0002] 煤化工细渣是指在煤化工行业中由煤气化气夹带并在煤气化气离开煤气化炉后的净化过程中分离排出的细渣,也可以称作煤化工气化渣,其粒径微小,约为0‑3mm,煤化工细渣的主要成分包括:16%‑21%左右未完全气化精煤、等。
[0003] 煤化工细渣属于工业固废物,因此不能直接排放。目前多以填埋的方式来对煤化工细渣进行处理,填埋方式不仅占用了大量土地资源,而且污染环境,尤其是污染地下,不利于环境保护。目前,对煤化工细渣的再利用存在较大难度,例如:细渣含煤量高直接影响后续应用的建材构件的强度,细渣提取过程中工艺控制不好或系统设置不合理容易导致提取的精煤等产品不合格等问题。

发明内容

[0004] 鉴于现有技术所存在的问题,本发明提供一种从煤化工细渣提取精煤的方法及系统。采用上述方法及系统可以实现煤化工细渣的有效分离处理,通过处理后的煤化工细渣可以获得精煤和尾渣,精煤可以作为清洁燃料或助燃剂使用,尾渣可以用于建材原料。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
[0006] 一种从煤化工细渣提取精煤的方法,包括以下步骤:
[0007] (1)分离:将煤化工细渣的渣浆经分散、超声振动,产生筛上物和分离后渣浆;
[0008] (2)预处理:步骤(1)产生的分离后渣浆与药剂反应,产生反应产物;
[0009] (3)浮选:步骤(2)产生的反应产物经过浮选,获得精煤浆和尾渣浆;
[0010] (4)浓密处理:步骤(3)产生的精煤浆和尾渣浆分别经过浓密处理,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物;
[0011] (5)脱水过滤:步骤(4)产生的精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别经过脱水过滤处理,得到精煤和尾渣。
[0012] 本发明的有益效果是:采用上述方法可以将煤化工细渣中含有的16%‑21%左右未完全气化精煤利用分离技术将精煤提取出来,得到清洁能源。各步骤的作用如下:通过分离,可以实现在相互作用下煤粒子与氧化、钙及其他粒子分离;通过预处理可以使料浆与药剂充分均匀混合,通过浮选步骤,例如使用浮选装置在自吸气及陶瓷气泡发生器产生大量均匀气泡作用下煤粒子附着在气泡壁上经浮选装置的溢流口流至精煤浓密系统,通过浓密处理精煤浆浓度可以达到40‑50%,通过脱水过滤可得精煤滤饼。尾渣经浮选底流至浓密装置,尾渣浆浓密至40‑50%,通过脱水过滤可得尾渣滤饼。
[0013] 采用上述方法提取的精煤等产品质量合格,可以满足具后续应用的需求,具有发热量高、成本低、提取效率高等优点。
[0014] 各步骤参数如下:
[0015] 步骤(1)中,煤化工细渣的渣浆浓度为5%‑10%,分离经济运行浓度20%(料浆水与细渣比例),通过严格控制料浆浓度可以保证运行成本以及精煤发热量。
[0016] 超声振动的条件为10kHz‑20kHz,可以采用机械波振动及高频振动筛相互共同作用,使煤粒子与氧化硅、铝及其他粒子快速剥离的同时高频振动筛的筛上大于3mm以上颗粒物去除提高浮选工作效率。
[0017] 煤化工细渣的渣浆料浆流向为:进浆是在装置的90°进浆,出浆在装置反向90°产生正切流向,分散系统内的分散器包括密集分散柱可以将料浆切割达到一次分离,声波装置(例如:高频超声波振动棒)为二次剥离作用,瞬间二次分离使煤粒子与其他粒子充分分离从而升高提取率。
[0018] 步骤(2)中,预处理过程中,药剂用量按照渣浆固含量计算/每吨450‑550克,反应时间为10秒。所述药剂为浮选药剂,可以包括以下组分:0号柴油、捕捉剂和十二烷基硫酸钠;0号柴油、捕捉剂和十二烷基硫酸钠的质量比为40:55:5。可以现场进行配置,以配制100kg浮选药剂为例配置比例为:0号柴油40千克,捕捉剂55kg,十二烷基硫酸钠5kg,将上述组分搅拌均匀放置存储罐备用。为了便于各组分的混合,捕捉剂和十二烷基硫酸钠混合搅拌均匀,加热至50℃,搅拌10钟,再加入0号柴油。
[0019] 步骤(3)中,由于预先添加有药剂,在药剂作用下浮选过程中产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由溢流口溢流出精煤。
[0020] 步骤(4)中,浓密处理的参数为:浓密机的料浆浓度40‑50%。
[0021] 步骤(5)中,脱水过滤的参数为:脱水后尾渣滤饼含水量23‑28%,脱水后精煤滤饼含水量30‑35%。
[0022] 通过严格控制各步骤以及各步骤的参数,才能保证提取精煤等产品的质量,具有发热量高、成本低、提取效率高等优点。
[0023] 一种从煤化工细渣提取精煤的系统,包括分离系统、预处理装置、浮选装置、浓密装置和脱水过滤装置。
[0024] 分离系统的渣浆出口通过出料管道与预处理装置的进口连接,预处理装置的溢流口通过收集槽出口与浮选装置的进口连接,浮选装置的溢流口和排渣口分别与浓密装置的进口连接,浓密装置的出口与脱水过滤装置的进口连接。所述连接可以为直接连接或间接连接,也可以借用位置的高度差,使物料从一个装置进入到另一个装置。
[0025] 采用上述技术方案的有益效果包括:采用上述系统可以实现煤化工细渣的有效分离处理,通过处理后的煤化工细渣可以获得精煤和尾渣,精煤可以作为清洁燃料或助燃剂使用,尾渣可以用于建材原料。
[0026] 浓密装置的数量为两组,分别为A组和B组,一组(A组)浓密装置的进口与浮选装置的溢流口连接,用于精煤浆的浓密。另一组(B组)浓密装置的进口与浮选装置的排渣口连接,用于尾渣浆的浓密。
[0027] 脱水过滤装置的数量为两组,一组(A组)脱水过滤装置的进口与A组浓密装置的出口连接,用于精煤浆的脱水过滤,以获得精煤。另一组(B组)脱水过滤装置的进口与B组浓密装置的出口连接,用于尾渣浆的脱水过滤,以获得尾渣。
[0028] 分离系统产生的渣浆通过出料管道流入预处理装置,经预处理装置处理产生的反应产物经浮选装置处理,得到尾渣浆和精煤浆,尾渣浆经浓密处理和脱水过滤得到尾渣,精煤浆经浓密处理和脱水过滤得到精煤。
[0029] 具体的,分离系统包括:分散器、外壳体、超声波装置和振动器,所述振动器可以为高频振动器。分散器和超声波装置位于外壳体内,振动器位于外壳体外,分散器、超声波装置和振动器沿着物料的流动方向依次设置。超声波装置可以对外壳体内经分散器分散后的物料进行超声振动,超声振动后经出料管道送至振动器进行振动分离。外壳体还可以设有自动浓度调节装置,用于自动调节物料的浓度。所述超声波装置可以为高频超声波振动棒,所述高频振动器可以为高频振动筛,高频振动筛用于分离较大颗粒。所述外壳体可以呈管状,分散器包括多个密集分散柱,密集分散柱均匀分布在管状的外壳体的内壁,密集分散柱与外壳体的切线方向垂直,以实现物料的90°进浆和出浆反向90°产生正切流向,有利于提高物料的分散效果,从而保证提取的精煤的品质。
[0030] 煤化工细渣的渣浆经进料管道进入到外壳体内,先经分散器进行一次分离,之后,通过计量管道依次输送至超声波装置进行二次分离,超声之后的物料通过出料管道输送至高频振动器,经高频振动器产生筛上物和分离后渣浆。筛上物可以用于建材原料。煤化工细渣的渣浆经上述装置作用下达到很好的分离效果。
[0031] 预处理装置还可以设有自动给药剂装置及搅拌器。分离后渣浆通过出料管道进入到预处理装置,启动自动给药剂装置及搅拌器,产生反应产物,反应产物从预处理装置的溢流口溢流至浮选装置。
[0032] 浮选装置包括浮选柱工作舱和浮选柱,浮选柱工作舱设有溢流口和底部排渣口,浮选柱位于浮选柱工作舱内,浮选柱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器。反应产物从浮选柱工作舱的进口进入到浮选柱工作舱内后,经自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器处理,在预先添加的药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由浮选柱工作舱的溢流口溢流出精煤浆,浮选柱工作舱的排渣口排出尾渣浆。
[0033] 精煤浆进入到浓密装置进行浓密处理,得到精煤浓密后产物,之后进入到脱水过滤装置进行脱水过滤处理,得到精煤。
[0034] 尾渣浆进入到浓密装置进行浓密处理,得到尾渣浓密后产物之后进入到脱水过滤装置进行脱水过滤处理,得到尾渣。附图说明
[0035] 图1为本发明所述从煤化工细渣提取精煤的系统结构示意图。
[0036] 图2为本发明所述分离系统的部分的结构示意图。
[0037] 图3为从煤化工细渣提取精煤的的工艺流程图
[0038] 附图中,各标号所代表的部件列表如下:1、分离系统,11、分散器,12、外壳体,13、超声波装置,14、高频振动器,15、进料管道,16、出料管道,2、预处理装置,3、浮选装置,4、浓密装置,5、脱水过滤装置。

具体实施方式

[0039] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0040] 如图1和图2所示,本发明提供一种从煤化工细渣提取精煤的系统,包括分离系统1、预处理装置2、浮选装置3、浓密装置4和脱水过滤装置5。
[0041] 分离系统1的渣浆出口通过出料管道16与预处理装置2的进口连接,预处理装置2的溢流口通过收集槽出口与浮选装置3的进口连接,浮选装置3的溢流口和排渣口分别与浓密装置4的进口连接,浓密装置4的出口与脱水过滤装置5的进口连接。所述连接可以为直接连接或间接连接,也可以借用位置的高度差使物料从一个装置进入到另一个装置,在实施时可以根据实际情况选择具体的连接方式。
[0042] 浓密装置4的数量为两组,分别为A组和B组,A组浓密装置的进口与浮选装置的溢流口连接,用于精煤浆的浓密。B组浓密装置的进口与浮选装置的排渣口连接,用于尾渣浆的浓密。
[0043] 脱水过滤装置5的数量为两组,分别为A组和B组,A组脱水过滤装置的进口与A组浓密装置的出口连接,用于精煤浆的脱水过滤,以获得精煤。B组脱水过滤装置的进口与B组浓密装置的出口连接,用于尾渣浆的脱水过滤,以获得尾渣。
[0044] 渣浆由进料管道15进入到分离系统1,分离系统1产生的渣浆流入预处理装置2,经预处理装置2处理产生的反应产物经浮选装置3处理,得到尾渣浆和精煤浆,尾渣浆经浓密装置4和脱水过滤装置5得到尾渣,精煤浆经浓密装置4和脱水过滤装置5得到精煤。
[0045] 具体的,分离系统1包括:分散器11、外壳体12、超声波装置13和高频振动器14;外壳体12设有自动浓度调节装置。分散器11和超声波装置13位于外壳体12内,高频振动器14位于外壳体12外,分散器11、超声波装置13和高频振动器14沿着物料的流动方向依次设置,物料通过进料管道15进入到外壳体12内,先经分散器11进行分散,再经超声波装置13对外壳体12内经分散器11分散后的物料进行超声振动,超声振动后经出料管道16送至高频振动器14进行振动分离,在实施例中,所述超声波装置13可以为高频超声波振动棒,所述高频振动器14可以为高频振动筛。
[0046] 所述外壳体12可以呈管状,分散器11包括多个密集分散柱,密集分散柱均匀分布在管状的外壳体12的内壁,密集分散柱与外壳体12的切线方向垂直,以实现物料的90°进浆和出浆反向90°产生正切流向,有利于提高物料的分散效果,从而保证提取的精煤的品质。
[0047] 各实施例中,外壳体12的材质为无缝管,长度为1800mm,直径为273mm,壁厚为6.5mm。分散器11位于外壳体12内,密集分散柱为钢切割刀组70组(每组12只)。超声波装置13位于外壳体12内,超声波装置13为高频10kHz‑20kHz超声波振动棒2组(根据物料性质可调工作频率)。外壳体12的钢管两端用钢板堵焊封,钢管堵焊封端流向方向3cm处开口焊接进料管道15度为90°,进料管道15为无缝钢管Φ159mm长度900mm尾端焊接法兰盘。外壳体12的堵焊封端出料口向内3cm处开口焊接出料管道16角度为90°,出料管道16为无缝钢管Φ159mm长度900mm尾端焊接法兰盘;进料管道15与出料管道16的焊接方向为:钢管中心线为基点,进料管道15开口左向出料管道16右向均为90°。
[0048] 煤化工细渣的渣浆经进料管道15进入到外壳体12内,先经分散器11进行一次分离,之后,通过计量泵管道依次输送至超声波装置13进行二次分离,超声之后的物料通过出料管道15输送至高频振动器,经高频振动器14产生筛上物和分离后渣浆。筛上物可以用于建材原料。煤化工细渣的渣浆经上述装置作用下达到很好的分离效果。
[0049] 预处理装置2还设有自动给药剂装置及搅拌器。分离后渣浆通过出料管道进入到预处理装置2,启动自动给药剂装置及搅拌器,产生反应产物,反应产物从预处理装置2的溢流口溢流至浮选装置3。
[0050] 浮选装置3包括浮选柱工作舱和浮选柱,浮选柱工作舱设有溢流口和底部排渣口,浮选柱位于浮选柱工作舱内,浮选柱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器。反应产物从浮选柱工作舱的进口进入到浮选柱工作舱内后,经自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器处理,在预先添加的药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由浮选柱工作舱的溢流口溢流出精煤浆,浮选柱工作舱的排渣口排出尾渣浆。
[0051] 精煤浆进入到浓密装置4进行浓密处理,得到精煤浓密后产物,之后进入到脱水过滤装置5进行脱水过滤处理,得到精煤。
[0052] 尾渣浆进入到浓密装置4进行浓密处理,得到尾渣浓密后产物之后进入到脱水过滤装置5进行脱水过滤处理,得到尾渣。
[0053] 采用上述系统从煤化工细渣提取精煤的工艺流程如下:
[0054] (1)分离:将煤化工细渣的渣浆经分散、超声振动,产生筛上物和分离后渣浆;分离步骤的参数条件包括:细渣浆浓度在5%‑10%左右,分离经济运行浓度20%;超声振动条件为10kHz‑20kHz,通过机械波振动及高频振动相互共同作用下煤粒子与氧化硅、铝及其他粒子快速剥离的同时高频振动筛的筛上大于3mm以上颗粒物去除,提高浮选舱工作效率;高频振动筛是在超声波装置出口的下段,接受超声波处理过的料浆,瞬间筛分与设备运行同步。
[0055] 具体的,可以通过分离系统1实现分离,煤化工生产线的细渣浆排渣出口管道通过进料管道15进入分离系统1的外壳体12,外壳体12设有自动浓度调节装置,通过计量泵管道送至分散器11、超声波装置13及高频振动器14,在相互作用下煤粒子与氧化硅及其他粒子分离;浆料进入分离系统1产生正切流动,将煤化工细渣浆输送至分散器11和超声波装置13,进浆是在装置的90°进浆,出浆在装置反向90°产生正切流向,分散器11包括密集分散柱可以将料浆切割达到一次分离,超声波装置13具有二次剥离作用,瞬间二次分离使煤粒子与其他粒子充分分离升高提取率;通过出料管道16输送至高频振动器14进行分离,产生筛上物和分离后渣浆。
[0056] (2)预处理:步骤(1)产生的分离后渣浆与药剂反应,产生反应产物;具体的,分离后渣浆经高频振动器14的溢流口流入预处理装置2,预处理装置2设有自动给药剂装置及搅拌器,当渣浆流入预处理装置2,自动给药剂装置自动开启,所述药剂为浮选药剂,包括以下成分:0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠,0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠的质量比为40:55:5,捕捉剂可以通过市购获得,采用上述浮选药剂可以实现很好的浮选效果,从而有利于提高提取的产物的质量;浮选药剂可以通过以下方法配置,以配制100kg浮选药剂为例,0号柴油40千克,捕捉剂55kg,十二烷基硫酸钠5kg,将上述组分搅拌均匀放置存储罐备用,为了便于各组分的混合,捕捉剂和十二烷基硫酸钠混合搅拌均匀,加热至50℃搅拌10钟,再加入
0号柴油。药剂用量按照渣浆固含量计算/每吨450‑550克,同时搅拌器启动,渣浆与药剂搅拌混合,渣浆在预处理器中反应10秒,得到反应产物。
[0057] (3)浮选:步骤(2)产生的反应产物经过浮选,获得精煤浆和尾渣浆;
[0058] 具体的,预处理装置2的溢流口直接溢流至浮选装置3的浮选柱工作舱,浮选柱工作舱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器,在步骤(2)预先添加的药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由溢流口溢流出精煤浆,浮选柱底流排出尾渣浆。
[0059] (4)浓密处理:步骤(3)产生的精煤浆和尾渣浆分别经过浓密装置4进行浓密处理,浓密机的料浆浓度40‑50%,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物。
[0060] (5)脱水过滤:步骤(4)产生的精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别通脱水过滤处理装置5进行脱水过滤处理,得到精煤和尾渣,脱水后尾渣滤饼含水量23‑28%,脱水后精煤滤饼含水量30‑35%。
[0061] 本发明提供一种利用煤化工细渣提取精煤分离技术提取技术。提取的精煤可以用作助燃剂及填充材料,其优点:煤经气化后其中16%‑21%煤未完全气化,虽然没有完全气化,但是硫化物及大部分挥发物在气化过程中减少或者降低,是优质助燃剂可视为清洁能源,提取的精煤的热值可以达到6200大卡左右,可以满足进一步的应用需求。
[0062] 煤化工气化渣含煤量在16%‑21%左右,这种工业固废不能直接利用目前解决方式填埋处理,填埋处理占用大量土地资源,污染环境更重要的是地下水污染,通过有效分离处理,处理后的煤化工细渣尾渣可用于建材原料,提取的精煤是清洁燃料或助燃剂。通过这种方式实现了固废物的重新利用,变废为宝,同时通过工艺及系统的合理设置,具有发热量高、成本低、提取效率高、应用广泛等优点。
[0063] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步介绍。
[0064] 实施例1
[0065] 本发明采用上述系统从煤化工细渣提取精煤的工艺流程如下:
[0066] (1)分离:通过分离系统1进行分离,煤化工生产线的细渣浆排渣出口管道通过进料管道15进入分离系统1的外壳体12,外壳体12设有自动浓度调节装置,通过计量泵管道送至分散器11、超声波装置13及高频振动器14,在相互作用下煤粒子与氧化硅及其他粒子分离;浆料进入分离系统1产生正切流动,将煤化工细渣浆输送至分散器11和超声波装置13,料浆流向为:进浆管道设在装置的进口90°位置,出浆设在装置反向90°位置。在渣浆泵输浆压状态产生正切流向。分散器11包括密集分散柱可以将料浆切割达到一次分离,超声波装置13具有二次剥离作用,瞬间二次分离使煤粒子与其他粒子充分分离升高提取率;通过出料管道16输送至高频振动器14进行分离,产生筛上物和分离后渣浆。
[0067] 细渣浆浓度在5%‑10%左右,分离经济运行浓度20%;超声振动条件为10kHz‑20kHz,通过机械波振动及高频振动相互共同作用下煤粒子与氧化硅、铝及其他粒子快速剥离的同时高频振动筛的筛上大于3mm以上颗粒物去除,提高浮选舱工作效率;
[0068] (2)预处理:分离后渣浆经高频振动器14的溢流口流入预处理装置2,预处理装置2设有自动给药剂装置及搅拌器,当渣浆流入预处理装置2,自动给药剂装置自动开启,所述药剂为浮选药剂,包括以下成分:0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠,0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠的质量比为40:55:5,药剂用量按照渣浆固含量计算/每吨450克,同时搅拌器启动,渣浆与药剂搅拌混合,渣浆在预处理器中反应10秒,得到反应产物。
[0069] (3)浮选:步骤(2)产生的反应产物从预处理装置2的溢流口直接溢流至浮选装置3的浮选柱工作舱,浮选柱工作舱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器,在步骤(2)添加的药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由溢流口溢流出精煤浆,浮选柱底流排出尾渣浆。
[0070] (4)浓密处理:步骤(3)产生的精煤浆和尾渣浆分别经过浓密装置4进行浓密处理,浓密机的料浆浓度40%,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物。
[0071] (5)脱水过滤:步骤(4)产生的精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别通脱水过滤处理装置5进行脱水过滤处理,得到精煤和尾渣,脱水后尾渣滤饼含水量23%,脱水后精煤滤饼含水量30%。
[0072] 实施例2
[0073] 本发明采用上述系统从煤化工细渣提取精煤的工艺流程如下:
[0074] (1)分离:通过分离系统1进行分离,煤化工生产线的细渣浆排渣出口管道通过进料管道15进入分离系统1的外壳体12,外壳体12设有自动浓度调节装置,通过计量泵管道送至分散器11、超声波装置13及高频振动器14,在相互作用下煤粒子与氧化硅及其他粒子分离;浆料进入分离系统1产生正切流动,将煤化工细渣浆输送至分散器11和超声波装置13,料浆流向为:进浆管道设在装置的进口90°位置,出浆设在装置反向90°位置。在渣浆泵输浆压力状态产生正切流向。分散器11包括密集分散柱可以将料浆切割达到一次分离,超声波装置13具有二次剥离作用,瞬间二次分离使煤粒子与其他粒子充分分离升高提取率;通过出料管道16输送至高频振动器14进行分离,产生筛上物和分离后渣浆。
[0075] 细渣浆浓度在8%左右,分离经济运行浓度20%;超声振动条件为10kHz,通过机械波振动及高频振动相互共同作用下煤粒子与氧化硅、铝及其他粒子快速剥离的同时高频振动筛的筛上大于3mm以上颗粒物去除,提高浮选舱工作效率;
[0076] (2)预处理:分离后渣浆经高频振动器14的溢流口流入预处理装置2,预处理装置2设有自动给药剂装置及搅拌器,当渣浆流入预处理装置2,自动给药剂装置自动开启,所述药剂为浮选药剂,包括以下成分:0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠,0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠的质量比为40:55:5,药剂用量按照渣浆固含量计算/每吨500克,同时搅拌器启动,渣浆与药剂搅拌混合,渣浆在预处理器中反应10秒,得到反应产物。
[0077] (3)浮选:步骤(2)产生的反应产物从预处理装置2的溢流口直接溢流至浮选装置3的浮选柱工作舱,浮选柱工作舱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器,在步骤(2)添加的药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由溢流口溢流出精煤浆,浮选柱底流排出尾渣浆。
[0078] (4)浓密处理:步骤(3)产生的精煤浆和尾渣浆分别经过浓密装置4进行浓密处理,浓密机的料浆浓度45%,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物。
[0079] (5)脱水过滤:步骤(4)产生的精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别通脱水过滤处理装置5进行脱水过滤处理,得到精煤和尾渣,脱水后尾渣滤饼含水量25%,脱水后精煤滤饼含水量32%。
[0080] 实施例3
[0081] 本发明采用上述系统从煤化工细渣提取精煤的工艺流程如下:
[0082] (1)分离:通过分离系统1进行分离,煤化工生产线的细渣浆排渣出口管道通过进料管道15进入分离系统1的外壳体12,外壳体12设有自动浓度调节装置,通过计量泵管道送至分散器11、超声波装置13及高频振动器14,在相互作用下煤粒子与氧化硅及其他粒子分离;浆料进入分离系统1产生正切流动,将煤化工细渣浆输送至分散器11和超声波装置13,料浆流向为:进浆管道设在装置的进口90°位置,出浆设在装置反向90°位置。在渣浆泵输浆压力状态产生正切流向。分散器11包括密集分散柱可以将料浆切割达到一次分离,超声波装置13具有二次剥离作用,瞬间二次分离使煤粒子与其他粒子充分分离升高提取率;通过出料管道16输送至高频振动器14进行分离,产生筛上物和分离后渣浆。
[0083] 细渣浆浓度在10%左右,分离经济运行浓度20%;超声振动条件为10kHz‑20kHz,通过机械波振动及高频振动相互共同作用下煤粒子与氧化硅、铝及其他粒子快速剥离的同时高频振动筛的筛上大于3mm以上颗粒物去除,提高浮选舱工作效率;
[0084] (2)预处理:分离后渣浆经高频振动器14的溢流口流入预处理装置2,预处理装置2设有自动给药剂装置及搅拌器,当渣浆流入预处理装置2,自动给药剂装置自动开启,所述药剂为浮选药剂,包括以下成分:0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠,0号柴油、捕捉剂、十二烷基硫酸钠的质量比为40:55:5,药剂用量按照渣浆固含量计算/每吨550克,同时搅拌器启动,渣浆与药剂搅拌混合,渣浆在预处理器中反应10秒,得到反应产物。
[0085] (3)浮选:步骤(2)产生的反应产物从预处理装置2的溢流口直接溢流至浮选装置3的浮选柱工作舱,浮选柱工作舱设有自吸空气射流装置及陶瓷气泡发生器,在步骤(2)添加的药剂作用下产生厚壁气泡,煤粒子附着气泡壁由溢流口溢流出精煤浆,浮选柱底流排出尾渣浆。
[0086] (4)浓密处理:步骤(3)产生的精煤浆和尾渣浆分别经过浓密装置4进行浓密处理,浓密机的料浆浓度50%,得到精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物。
[0087] (5)脱水过滤:步骤(4)产生的精煤浆浓密产物和尾渣浆浓密产物分别通脱水过滤处理装置5进行脱水过滤处理,得到精煤和尾渣,脱水后尾渣滤饼含水量28%,脱水后精煤滤饼含水量35%。
[0088] 经检测,实施例1至实施例3中,提取煤化工细渣中的精煤:灰分1.5%,发热量:高位:6200大卡,低位:5500大卡。清洁燃料可以用于清洁燃料。提取煤化工提取煤化工细渣中的精煤后产生的尾渣:发热量:高位:373大卡,低位230大卡。可以用于建筑材料烧结陶粒、陶瓷纤维等主要原料。
[0089] 对比例1
[0090] 在实施例1的基础上,煤化工细渣在未使用超声波装置13进行分离,其他操作均与实施例1相同。
[0091] 将对比例1提取精煤后的产物进行检测,检测结果为:尾渣发热量为1300大卡,精煤发热量为4300大卡。
[0092] 而实施例1由于使用超声波装置13进行提取,对提取精煤后的产物进行检测,尾渣发热量为230大卡,精煤发热量为6200大卡。
[0093] 通过上述数据可以看出,本发明采用超声波装置13解决了煤化工气化细渣提取残留煤与氧化钙等其他粒子彻底分离的难题。从而提高了精煤的发热量等指标,提取的目的产物品质好、效率高。
[0094] 对比例2
[0095] 在实施例1的基础上,煤化工细渣在未使用超声波装置13进行分离,选择增加浮选药剂的方式,其他操作均与实施例1相同。
[0096] 经实验验证,为了使对比例2能够达到与实施例1同样的结果,未使用超声波装置13的情况下,浮选药剂的用量为4000g。而实施例1由于采用了超声波装置13进行分离,浮选药剂仅需850g。通过超声波装置13等高频超声波分离装置的使用,不仅解决煤化工气化细渣提取残留煤的问题,而且使药剂的使用成本显著降低。
[0097] 对比例3
[0098] 发明人还进一步研究了进料和出料的方向对提取精煤的品质的影响,调整了不同的进料和出料的方向,经比较发现,当进浆是为90°进浆,出浆为反向90°产生正切流向时,提取的精煤的品质最好,具有发热量高的优点。
[0099] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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