CN102500466A

CN102500466A - 从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法

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Publication number: CN102500466A
Application number: CN2011104484429A
Authority: CN
Inventors: 高华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-28
Also published as: CN102500466B

Abstract

本发明是一种从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法，其步骤是：将矸石破碎成2mm以下粉料，使煤质与脉石矿物单体解离；对粉料或洗煤厂尾煤加水调成矿浆，用摇床进行反向分离，轻质的煤进入尾矿槽得床精煤产物，重质脉石矿物进入精矿槽得矸石渣，供作制砖原料，介于两者间的连生体和部分脉石矿物则进入中矿槽得床中煤产物；对床精煤产物进入筛分以除去细粒的脉石成分，筛上物脱水后即为最终床精煤产品；对床中煤产物用浮选机浮选分离，上浮产物压滤后得浮精煤产品，下沉产物为供制砖的矸石渣。本发明能大规模、经济合理地回收尾煤或矸石中精煤，摇床反向分离并与一定浮选等作业有机组合的工艺适应性强，技术指标好，可将灰分高达62-72%的煤矸石加工成灰分仅占27-40%的精煤或次精煤，流程精干简捷，作业成本低，平均每吨能创纯利50-80元，无“三废”污染，安全环保。

Description

从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法

技术领域

本发明是一种固体废弃物资源化利用的技术，一种从低值矸石或者洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法。

背景技术

现有的洗煤厂对来自煤矿山的原煤块矿进行重介质处理后得到煤矸石直接丢弃，放在山坳中，形成很大的乱石场。由于矸石中还含有一定的煤质，这种对矸石的处理方式等于将有用的资源白白浪费掉。一直以来人们都在为这种矸石的利用想尽各种方法，但是因为矸石的煤质少，提取费用高而半途作废，很长时间都无人问津。一直到了上世纪八十年代，人们才又开始对矸石的利用提上议事日程。当时主要用来作为制砖原料，因为有一定的燃料，砖丕在烧制过程中会放热，一来可以节省部分燃料，二来可以提高砖的强度。随着煤炭市场价格的增长，以及煤矿资源的不断消耗，人们又开始想到从矸石提取精煤的方法。但到目前为止还没有出现一种可是以直接供工业生产利用的工艺方法，能够经济高效处理煤矸石，变废为宝，而且无任何污染，无任何废弃物排放。这种技术至今没有见相关报道。

另外，重介质洗煤厂的尾煤要么丢弃，要么低价出售给燃料作坊与精煤搭配制成蜂窝煤，经济效益上不去，蜂窝煤作为生活燃料，燃料有相当一部分是不会燃烧放热的，在破碎后烧渣中人们可以发现有很多黑色的煤质。无论对煤炭生产企业还是消费者都是不划算的。

发明内容

本发明的目的就是要提出一种从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法，该方法能够高效低廉地回收矸石中的煤质成分、对副产品可以综合利用，对环境无任何污染，无任何废弃物排放，经济效益显著，以此解决现有技术的不足。

本发明提出的这种从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法，其特征在于它有如下步骤：

（1）将粉碎后的矸石粉料或洗煤厂尾煤加水调成矿浆，用摇床进行反向分离，轻质的煤成分进入尾矿槽得床精煤产物，重质脉石矿物颗粒进入精矿槽得矸石渣，供作制砖原料，介于两者间的连生体和部分脉石矿物则进入中矿槽得床中煤产物；

（2）对床精煤产物进入筛分以除去细粒的脉石成分，筛上物脱水后即为最终床精煤产品；

（3）对床中煤产物用浮选机浮选分离，上浮产物压滤后得浮精煤产品，下沉产物浓缩过滤后即为供制砖的矸石渣。

第（1）步的矸石破碎粒度要求以煤质充分单体解离为原则，一般为2mm以下。

第（2）步处理的洗煤厂的尾煤大块的矸石，调浆前先行破碎到2mm以下。

第（2）步的矿浆浓度控制在20-25%。

第（3）步的筛分进行二道，80目的弧形筛作为第一道筛，80目直线振动筛作为第二道筛，筛下产物均进入浮选机浮选。

浮选下沉产物进行一次浮选扫选，扫选下沉产物用200目筛子筛分，筛上产物返回摇床再次进行反向分离，筛下产物浓缩过滤后为供制砖的矸石渣，扫选的上浮产物压滤后得次精煤产品。

第（3）步的浮选指上述扫选作业。

第（3）步的床中煤产物浮选前可视具体情况先行筛分，隔出60目以上粒级成为中煤产品。

本发明的找到了一种适合大规模、经济合理地回收洗煤厂长期丢弃或者当作废物贱卖的尾煤和矸石中精煤的方法，并首次提出了摇床反向分离与一定浮选等作业有机组合的、适应性强的流程结构。经过实际生产实验证明，其具有独到的经济技术优势，具体现在如下几个方面：

1，能将灰分高达62%的煤矸石，加工成灰分仅占27-30%的精煤，其产率达35-38%；重介厂灰分达72%的尾煤，经加工可得灰分42%的次精煤，产率达16%。

2，在摇床精矿端，可提取占产率0.5%的伴生硫铁矿产品，以及磁选回收占产率0.45%的重介质磁铁精矿粉返回使用，提高资源的利用水平。

3，煤与脉石矿物间分离效果好，特别矸石的反向甩尾作用显著，经一次摇床分离即可使灰分从原来的40%，提高到75%以上，而精煤的灰分则下降到29%以下。

4，流程精干简捷，作业成本低，经过本发明处理回收，重介厂尾煤或矸石平均每吨增加纯利50-80元，产出值是贱卖尾煤价值的2.5-4倍。

5，无论矸石还是尾煤，经过本发明处理后，包括矸石渣粉在内，全部产物都能作为产品售出，无“三废”无污染，安全环保，是环境友好型可持续发展的好技术。

6、各作业的澄清水、过滤水可返回使用，耗水小，建厂条件相对便宜，生产成本较低。

附图说明

图1是本发明工艺流程框图。

图2是本发明尾煤分选某实例数质量流程图。

图2中右上角的十字线所示为本幅图的图例。

图3是泥煤搅拌机（卧式搅拌机改装）结构示意图。

图2中右上角“十”字线四角及其文字是本图的图例。

图3中各组成部分的标号是：

1-进料口；2-搅拌块；3-物料提升板；4-扫板开孔；5-开孔区；6-出料口。

具体实施方式

下面结合附图和实际实验情况进一步说明本发明的积极技术效果。

例1，如图1-3所求，某重介厂的尾煤，经化验含灰分39.97%。以前以210元/吨的价格贱卖给一些蜂窝煤小作坊或发电厂使用。利用程度低，经济效益差。本发明以此为原料进行深度处理，具体做法是：经调浆后，控制矿浆浓度20-25%，如遇大块的物料先进行破碎，使之粒度小于2mm再进行调浆。矿浆浓度，也可以通过实测密度，以保持密谋为1.2-1.3来间接控制。

调浆后的尾煤浆用网孔2mm的筛子隔去大颗粒物料，以及树叶、根枝等杂物，筛下的尾煤浆用6-S摇床进行反向分离，轻质煤等颗粒从尾矿槽排出成为床精煤1产物；重质的脉石矿物颗粒等则从精矿端进入精矿槽成为高灰分的矸石渣，脱水干燥后即可出售给砖厂作为制砖原料；密度介于两者间的煤与脉石矿物的连生体颗粒等则从中矿槽接取成为床中煤产物。

图1中的床精煤1即为图2中“精”产物（其余类此），产率70%，灰分从原来的39.97%降到了28.54%，“中”产物产率达14%，灰分56.47%；“矸”产物的灰分提高到75.52%，产率达16%。“精”产物先经80目弧形筛脱去细颗粒级别的部分，筛上产物再经80目振动筛脱水处理即得最终的床精煤产品（图2中的“床精”）。床精的灰分又降到了18.56%,产率达24%，这种产品的市场价可到740-800元/吨。是尾煤（210元/吨）的3.5—3.8倍。“精”产物经过两次筛分处理的筛下物全部进入浮选机进行常规浮选分离，上浮产物经压滤后成为浮精煤产品（图2中的“一浮精”），产率达36%，灰分20.44%。这种产品市场价与床精差别不大。可以单独出售也可混合后出售，由市场需求决定。浮选的下沉产物再经过一次浮选扫选，以充分回收其中的煤，所得上浮产物成为次精煤产品，压滤后能以370-400元/吨的市场价直接出售。

扫选下沉产物用200目尼龙筛隔出大颗粒含煤质较多的部分返回摇床再回收其中的残余煤质，筛下产物压滤后成为灰分高达82.23%的矸石渣，产率16%，与摇床产矸石渣混合，出售给砖厂。售价可达10-20元/吨。

本例的浮选用药剂与现有洗煤厂、煤精选厂浮选药剂相同。

摇床的床中煤产物（图2中的“中”产物）可以直接进入浮选，也可以先用60目筛分机隔去粗颗粒成为中煤产品，筛下产物再进入浮选作业。本例直接进入浮选（扫选作业）与第一次浮选的下沉产物一起选别得到上浮的次精煤产品。中煤产物产率占14%，灰分含量56.47%，经过浮选之后灰分降到36.03%。

从图2中可以看出，床精煤产品、浮精煤产品和次精煤产品三个产品的产率占到66.75%。说明绝大多数尾煤成分得到了回收利用。在目前没有更好的技术回收尾煤中精煤的条件下，本发明已经取得了今人兴奋的效果。

本例所用设备是现在有色金属矿选矿的常规摇床和浮选机、筛分机和压滤机。调浆桶等也是矿山常用的设备。按一般的要求进行搭建简易厂房、安装设备。只是选择有较大坡度的地方建厂，以充分利用矿浆自流实现自动流水作业，只有返回前面作业的部分物料采用沙泵等设备进行提升。因此，生产费用低。

因尾煤是一种胶泥状物，结成泥块，难以分散，用一般搅拌机难以形成符合摇床给料的要求。所以本例在调浆时，用一般的卧式混泥土搅拌机进行，泥状物料经进料口1进入与水混合搅拌。搅拌机是经过改装的，反向旋转时的出料刮板，在内衬出料刮板上开取10mm的小圆孔，即挡板开孔4（网孔）。混合矿浆在正向旋转时细料的穿过挡板开孔排出，最后经搅拌机的出料口6自流到网孔为2mm的斜面筛上。大于2mm的大颗粒或泥团物料则留在搅拌机内，在物料提升板3作用下带在高处落下，继续研磨分散，原理类似自磨机。当搅拌机中的大颗粒物料太多时，操作工看到进料口溢浆，即停止给料，让搅拌机正常搅拌，当矿浆变得清淡时，停机再反向旋转搅拌机，排出大颗粒的矸石到斜面筛上排走。给料以此法往复循环。

在斜面筛上有高压水冲碎残余泥块，使之进一步分散，筛下物料汇入摇床入料池，在经摇床入料泵的混合搅拌后压入搅拌桶时，矿浆中已无颗粒性的煤泥团。搅拌桶的作用是保持矿浆在上摇床前始终保持颗粒分散的状态，避免重新凝聚成泥块。为此，本例的调浆桶在离桶底约10cm处的圆周上开一圈的出浆孔，让调好的矿浆经这些孔流出，这样可以保持矿浆流动时少沉底淤堵，增加流动性，顺利上摇床分离。

搅拌机未提及的零部件如上所述。

床精1产物进行两道筛分也是本例的一大特点，如果按传统的方法进行一次筛分，则无法脱掉足够的水分，只有进行第二道振动筛过滤脱水，而不是采用压滤机脱水才能快速的将这种粒度特性的物料除去水分，为后续工序赢得时间，提高生产效率。

本例的设备所组成的生产线，具有处理每年20万吨的能力，按现行市场价格和生产成本综合计算，每处理一吨尾煤，成本大约40元，每吨有大约110—210元的纯利，该生产线一年可以实现2000万元以上的纯利润。建厂的全部投资一年半即可收回。以后就是获利时间。经济效益十分看好。

例2、用例1的生产线处理一批综合灰分为62%的矿山矸石，这种矸石长期丢弃于某洗煤厂附近的场地，日积月累，矸石堆积量越来越大，厂家一直为找不到出路犯愁。发明人拉来后先用锤式破碎机粉碎到2mm以下，然后调浆，按上例的方法回收精煤。选别条件相同。先上摇床进行反向分离，获得床精煤1的产物，接着进行筛分、脱水过滤就能获得产率大约38%，灰分27-30%的床精煤产品，床中煤产物视具体情况或浮选或省略，省略时让其进入矸石渣。

处理这种矸石废料虽然要进行破碎，生产成本增加大约20%，精煤产品的产量较之例1减少了很多，但综合核算后仍然有大约30-50元/吨的纯利润。

例3，用例1的生产线处理一批某重介厂抛弃的灰分高达72%的煤矸石。破碎到2mm以下的细度后处理，过程同例1。所得床精煤产品的产率16%，灰分降到41.98%。综合效益是每处理一吨矸石废料，的大约20-30元的纯利。

Claims

1.一种从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的工艺方法，其特征在于它有如下步骤：

2.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于第（1）步的矸石破碎粒度要求为2mm以下。

3.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于第（2）步处理的洗煤厂的尾煤大块的矸石，调浆前先行破碎到2mm以下。

4.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于第（2）步的矿浆浓度控制在20-25%。

5.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于第（2）步的筛分进行二道，80目的弧形筛作为第一道筛，80目直线振动筛作为第二道筛，筛下产物均进入浮选机浮选。

6.根据权利要求5所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于浮选下沉产物进行一次浮选扫选，扫选下沉产物后用200目筛子筛分，筛上产物返回摇床再次进行反向分离，筛下产物浓缩过滤后为供制砖的矸石渣，扫选的上浮产物压滤后得次精煤产品。

7.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于第（3）步的浮选是指浮选扫选作业。

8.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于第（3）步的床中煤产物浮选前先行筛分，隔出60目以上粒级成为中煤产品。

9.根据权利要求1所述从低值矸石或洗煤厂尾煤中回收精煤的方法，其特征在于矿浆在上摇床分离前的调浆是用卧式搅拌机先使泥块状尾煤分散，并在搅拌机挡板上开网孔，让分散物料经此流出，搅拌分散后的物料进入搅拌桶继续搅拌，保持分散状态，搅拌桶桶底附近桶壁上有出料孔，分散的矿浆经此流出再给到摇床。