CN103962230B - 一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，该方法的步骤包括：将煤矸石破碎到适合于高压辊磨机粉碎的入料粒度上限以下；对煤矸石进行高压辊磨超细碎，对碎后产品进行脱泥，脱泥后的产品进行重选，获得粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；脱泥后的煤泥水调浆搅拌后进行浮选，获得浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并后进行磨矿，磨矿产品进行一次粗选，一次精选和一次扫选，获得浮选精煤和浮选尾煤Ⅲ，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起压滤后得到矸石渣Ⅱ；矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料利用。本发明粉碎产品解离程度高，后续重选和浮选效果好，使煤矸石中的煤炭资源得到充分、合理的回收和利用。
Description
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，涉及煤矸石的加工技术，特别是一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法。
背景技术
煤炭作为能源资源，在国民经济和社会发展中占有极其重要的地位。煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废渣，其排放量约占煤炭产量的10％—20％左右，是排放量最大的工业固体废弃物之一。大量堆存和正在排出的煤矸石，不仅侵占了大量的土地，还造成了严重的环境污染。因此，随着煤炭资源的不断消耗，开发和研究高效的分选方法，从煤矸石中回收精煤，对煤炭资源的合理利用和环境保护具有重要意义。目前，高压辊磨机是选矿领域“多碎少磨技术”和“选择性粉碎技术”发展的主流。高压辊磨机是基于料层粉碎原理设计的一种新型粉碎设备，其主要特征为：粉碎工作压力大，颗粒内部会产生大量的微裂纹，具有一定的选择性粉碎作用，可以提高产品的解离程度。其它优点可归纳为：处理能力大，最高可达3400t/h；单位功耗低，比圆锥破碎机、颚式破碎机、棒磨机约低20％～50％；占地面积小、设备作业率高等。
发明内容
本发明提供了一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，能够提高粉碎产品和磨矿产品的解离程度，提高碎后煤矸石的可选性，同时实现降低粉碎能耗，达到煤矸石中煤炭资源的高效回收和利用。
本发明提供的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎到适合于高压辊磨机粉碎的给料粒度上限以下；
(2)对粉碎后的煤矸石进行高压辊磨超细碎，超细碎后的产品应用筛孔为3mm或者6mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并后再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的产品进行重选，得到煤矸石粉碎再选后的粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；
(3)脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后给入浮选设备，加入捕收剂搅拌3min，捕收剂的加入量为800-1200g/t，然后加入起泡剂搅拌1min，起泡剂的加入量为80-120g/t，进行浮选，得到浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；
(4)粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并到一起后，应用球磨机进行磨矿，磨矿产品进行调浆预处理，然后给入浮选设备中，先加入捕收剂搅拌3min，捕收剂的加入量为400-800g/t，然后加入起泡剂搅拌1min，起泡剂的加入量为40-80g/t，进行粗选3min，获得粗选精煤和粗选尾煤；然后加入捕收剂搅拌3min，捕收剂的加入量为200-400g/t，再加入起泡剂搅拌1min，起泡剂的加入量为20-40g/t，进行扫选3min，获得扫选精煤和浮选尾煤Ⅲ；对粗选精煤进行一次空白精选2min，获得精选精煤和精选尾煤；精选尾煤和扫选精煤返回球磨机进行磨矿，获得的精选精煤进入精煤压滤机，压滤机产品即为浮选精煤，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起进入尾煤浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进行压滤后得到矸石渣Ⅱ，矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料利用。
所述步骤(1)中，原煤破碎设备选择颚式破碎机或者圆锥破碎机。
所述步骤(2)中，高压辊磨机工作时的辊间压力为4-6MPa，辊速为1-3m/min，辊缝为2-7mm。
所述步骤(2)中，重选设备为摇床或者螺旋分选机。
所述步骤(3)中，浮选设备为浮选机。
所述步骤(3)中，浮选加入的捕收剂为煤油；起泡剂为仲辛醇。
所述步骤(4)中，浮选设备为浮选机。
所述步骤(4)中，浮选加入的捕收剂为煤油；起泡剂为仲辛醇。
本发明与现有同类技术相比，其显著的有益效果体现在：
本发明采用的高压辊粉碎及回收方法，产品的解离程度高，后续重选效果和浮选效果好，可以提高设备的分选精度，使煤矸石中的煤炭资源能得到充分、合理的回收和利用，减少资源浪费。
附图说明
图1是一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法的工艺流程框图。
图2是本发明方法的工艺流程示意图。
图3是本发明实施例1的数质量流程示意图。
具体实施方式
实施例1
煤矸石为炼焦煤洗煤厂的洗选矸石，灰分为63.62％。采用高压辊磨机对煤矸石进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
(1)应用颚式破碎机将煤矸石破碎到适合高压辊磨机粉碎的给料粒度20mm以下；
(2)对破碎后的煤矸石进行高压辊磨超细碎，高压辊磨机工作时的辊间压力为5.5MPa，辊速为1.6m/min，辊缝为3mm，高压辊磨超细碎后的产品应用筛孔为3mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并后再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的产品应用摇床进行重选，获得粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；
(3)脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后给入浮选设备，加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为1200g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为120g/t，进行浮选，得到浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；
(4)粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并到一起后，应用球磨机进行磨矿，磨矿产品进行调浆预处理，然后给入浮选设备中，先加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为400g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为40g/t，进行粗选3min，获得粗选精煤和粗选尾煤；然后加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为200g/t，再加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为20g/t，进行扫选3min，获得扫选精煤和浮选尾煤Ⅲ；对粗选精煤进行一次空白精选2min，获得精选精煤和精选尾煤；精选尾煤和扫选精煤返回球磨机进行磨矿，获得的精选精煤进入精煤压滤机，压滤机产品即为浮选精煤，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起进入尾煤浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进行压滤后得到矸石渣Ⅱ，矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料利用。
浮选精煤的产率为30.37％，灰分为13.06％，可燃体回收率为72.58％；矸石渣Ⅰ的产率为32.58％，灰分为84.89％，可燃体回收率为13.53％；矸石渣Ⅱ的产率为37.05％，灰分为86.36％，可燃体回收率为13.89％。
实施例2
煤矸石为炼焦煤洗煤厂的洗选矸石，灰分为71.79％。采用高压辊磨机对煤矸石进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
(1)应用圆锥破碎机将煤矸石破碎到适合高压辊磨机粉碎的给料粒度20mm以下；
(2)对破碎后的煤矸石进行高压辊磨超细碎，高压辊磨机工作时的辊间压力为6.0MPa，辊速为1.0m/min，辊缝为3mm，高压辊磨超细碎后的产品应用筛孔为3mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并后再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的产品应用螺旋分选机进行重选，获得粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；
(3)脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后给入浮选设备，加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为1000g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为100g/t，进行浮选，得到浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；
(4)粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并到一起后，应用球磨机进行磨矿，磨矿产品进行调浆预处理，然后给入浮选设备中，先加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为600g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为60g/t，进行粗选3min，获得粗选精煤和粗选尾煤；然后加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为300g/t，再加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为30g/t，进行扫选3min，获得扫选精煤和浮选尾煤Ⅲ；对粗选精煤进行一次空白精选2min，获得精选精煤和精选尾煤；精选尾煤和扫选精煤返回球磨机进行磨矿，获得的精选精煤进入精煤压滤机，压滤机产品即为浮选精煤，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起进入尾煤浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进行压滤后得到矸石渣Ⅱ，矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料利用。
浮选精煤的产率为22.31％，灰分为14.64％，可燃体回收率为67.51％；矸石渣Ⅰ的产率为26.48％，灰分为87.25％，可燃体回收率为11.97％；矸石渣Ⅱ的产率为51.21％，灰分为88.70％，可燃体回收率为20.52％。
实施例3
煤矸石为炼焦煤洗煤厂的洗选矸石，灰分为71.91％。采用高压辊磨机对煤矸石进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
(1)应用颚式破碎机将煤矸石破碎到适合高压辊磨机粉碎的给料粒度50mm以下；
(2)对破碎后的煤矸石进行高压辊磨超细碎，高压辊磨机工作时的辊间压力为4.0MPa，辊速为3.0m/min，辊缝为6mm，高压辊磨超细碎后的产品应用筛孔为6mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并后再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的产品应用螺旋分选机进行重选，获得粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；
(3)脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后给入浮选设备，加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为800g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为80g/t，进行浮选，得到浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；
(4)粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并到一起后，应用球磨机进行磨矿，磨矿产品进行调浆预处理，然后给入浮选设备中，先加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为800g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为80g/t，进行粗选3min，获得粗选精煤和粗选尾煤；然后加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为400g/t，再加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为40g/t，进行扫选3min，获得扫选精煤和浮选尾煤Ⅲ；对粗选精煤进行一次空白精选2min，获得精选精煤和精选尾煤；精选尾煤和扫选精煤返回球磨机进行磨矿，获得的精选精煤进入精煤压滤机，压滤机产品即为浮选精煤，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起进入尾煤浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进行压滤后得到矸石渣Ⅱ，矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料利用。
浮选精煤的产率为24.34％，灰分为14.05％，可燃体回收率为74.48％；矸石渣Ⅰ的产率为48.80％，灰分为90.26％，可燃体回收率为16.92；矸石渣Ⅱ的产率为26.86％，灰分为91.01％，可燃体回收率为8.60％。
实施例4
煤矸石为炼焦煤洗煤厂的洗选矸石，灰分为75.64％。采用高压辊磨机对煤矸石进行超细碎后进行分选，工艺步骤如下：
(1)应用颚式破碎机将煤矸石破碎到适合高压辊磨机粉碎的给料粒度20mm以下；
(2)对破碎后的煤矸石进行高压辊磨超细碎，高压辊磨机工作时的辊间压力为5.0MPa，辊速为2.4m/min，辊缝为3mm，高压辊磨超细碎后的产品应用筛孔为3mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并后再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的产品应用摇床进行重选，获得粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；
(3)脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后给入浮选设备，加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为1000g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为100g/t，进行浮选，得到浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；
(4)粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并到一起后，应用球磨机进行磨矿，磨矿产品进行调浆预处理，然后给入浮选设备中，先加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为800g/t，然后加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为80g/t，进行粗选3min，获得粗选精煤和粗选尾煤；然后加入煤油搅拌3min，煤油的加入量为400g/t，再加入仲辛醇搅拌1min，仲辛醇的加入量为40g/t，进行扫选3min，获得扫选精煤和浮选尾煤Ⅲ；对粗选精煤进行一次空白精选2min，获得精选精煤和精选尾煤；精选尾煤和扫选精煤返回球磨机进行磨矿，获得的精选精煤进入精煤压滤机，压滤机产品即为浮选精煤，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起进入尾煤浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进行压滤后得到矸石渣Ⅱ，矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料利用。
浮选精煤的产率为18.55％，灰分为15.32％，可燃体回收率为64.88％；矸石渣Ⅰ的产率为36.87％，灰分为88.82％，可燃体回收率为16.92％；矸石渣Ⅱ的产率为44.58％，灰分为89.84％，可燃体回收率为18.60％。
Claims (8)
1.一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是该方法包括以下步骤：
(1)将煤矸石破碎到适合于高压辊磨机粉碎的给料粒度上限以下；
(2)对粉碎后的煤矸石进行高压辊磨超细碎，超细碎后的产品应用筛孔为3mm或者6mm的筛子进行筛分，筛上物料返回高压辊磨机与新给料合并后再进行粉碎，筛下物料进行脱泥，脱泥后的煤泥水进入煤泥水处理系统，脱泥后的产品进行重选，得到煤矸石粉碎再选后的粗精煤Ⅰ和矸石渣Ⅰ；
(3)脱泥后的煤泥水进入浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流经调浆预处理后给入浮选设备，加入捕收剂搅拌3min，捕收剂的加入量为800-1200g/t，然后加入起泡剂搅拌1min，起泡剂的加入量为80-120g/t，进行浮选，得到浮选精煤Ⅱ和浮选尾煤Ⅱ；
(4)粗精煤Ⅰ与浮选精煤Ⅱ合并到一起后，应用球磨机进行磨矿，磨矿产品进行调浆预处理，然后给入浮选设备中，先加入捕收剂搅拌3min，捕收剂的加入量为400-800g/t，然后加入起泡剂搅拌1min，起泡剂的加入量为40-80g/t，进行粗选3min，获得粗选精煤和粗选尾煤；然后加入捕收剂搅拌3min，捕收剂的加入量为200-400g/t，再加入起泡剂搅拌1min，起泡剂的加入量为20-40g/t，进行扫选3min，获得扫选精煤和浮选尾煤Ⅲ；对粗选精煤进行一次空白精选2min，获得粗选浮选精煤和精选尾煤；精选尾煤和扫选精煤返回球磨机进行磨矿，获得的粗选浮选精煤进入精煤压滤机，压滤机产品即为浮选精煤，浮选尾煤Ⅱ与浮选尾煤Ⅲ合并到一起进入尾煤浓缩机，浓缩机溢流进入循环水池，浓缩机底流进行压滤后得到矸石渣Ⅱ，矸石渣Ⅰ和矸石渣Ⅱ运输到制砖厂作为制砖原料。
2.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(1)中，原煤破碎设备选择颚式破碎机或者圆锥破碎机。
3.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(2)中，高压辊磨机工作时的辊间压力为4-6MPa，辊速为1-3m/min，辊缝为2-7mm。
4.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(2)中，重选设备为摇床或者螺旋分选机。
5.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(3)中，浮选设备为浮选机。
6.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(3)中，浮选加入的捕收剂为煤油；起泡剂为仲辛醇。
7.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(4)中，浮选设备为浮选机。
8.根据权利要求1所述的一种煤矸石的高压辊粉碎和回收煤的方法，其特征是所述步骤(4)中，浮选加入的捕收剂为煤油；起泡剂为仲辛醇。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hou Ying Inventor after: Zhu Jujian Inventor after: Wang Dong Inventor after: Su Feng Inventor after: Xiao Licong Inventor after: Zhang Xu Inventor after: Wang Yupeng Inventor after: Fang He Inventor before: Hou Ying Inventor before: Hu Jun Inventor before: Li Xiaoan Inventor before: Zhu Jujian Inventor before: Wang Enlei |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Hou Ying Inventor after: Zhu Jujian Inventor after: Lu Yi Inventor after: Wang Dong Inventor after: Su Feng Inventor after: Xiao Licong Inventor after: Zhang Xu Inventor after: Wang Yupeng Inventor after: Fang He Inventor before: Hou Ying Inventor before: Zhu Jujian Inventor before: Wang Dong Inventor before: Su Feng Inventor before: Xiao Licong Inventor before: Zhang Xu Inventor before: Wang Yupeng Inventor before: Fang He |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160629 Termination date: 20170428 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |