CN104028358A - 一种细粒煤微波介质强化磁选洁净系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种细粒煤微波介质强化磁选洁净系统及工艺，工艺包括：物料准备、微波预处理、磁选脱硫降灰和磁性介质回收；待选煤由煤仓进入磨煤机进行磨煤，送入粉煤仓，将粉煤与磁性介质给入到混料桶中进行搅拌均匀混合；混合的物料进入缓冲仓，然后进入微波处理设备进行预处理，煤中脱除的有机硫经气体捕集处理装置进行处理，微波预处理后的物料进入一段强磁选机进行磁选，尾矿进入二段强磁选机再选，尾矿进入精煤仓，一、二段强磁选精矿进入一段弱磁选机进行磁选；精矿进入二段弱磁选机进行磁选，精矿返回磁性介质桶循环利用，一、二段弱磁选尾矿进入尾煤仓。该系统及工艺简单、路线合理、处理量大、运行稳定，可以有效减轻因燃煤造成的环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种细粒煤干法磁选洁净系统及工艺，尤其涉及一种细粒煤微波介质强化磁选洁净系统及工艺。
背景技术
煤炭在我国能源消费结构中占主体地位，煤炭资源的高效洁净利用对于我国能源的供给和环境的保护具有重大意义。2012年全国烟尘排放量约为1234.3万吨，SO2排放量约为2117.6万吨，其中燃煤造成的烟尘和SO2排放量分别占70％和75％。我国原煤质量差、灰分和硫分含量高，灰分小于10％的低灰煤仅占保有储量的15％-20％，硫分大于1％的中高硫煤占总量的33％。煤炭资源的高效洁净加工利用是减少烟尘和SO2排放量的经济、有效的方法，是煤炭深加工的前提，是节能减排的关键技术之一。燃前脱硫控制技术不仅可以提高煤炭的利用率、减少灰渣的排放量，还能大大减轻煤中硫分对后续工序设备的腐蚀，从而延长设备使用寿命并降低运行成本。
高梯度磁选脱硫技术在实验室研究阶段虽有一定进展，但尚未实现真正的工业性应用。其主要原因是黄铁矿的磁性较弱、煤的结构及组成极为复杂，尚未找到洁净、高效、经济的黄铁矿的选前表面磁选强化技术；现有高梯度磁选设备以磁电为主，虽然电磁高梯度磁选机对其他弱磁性矿物分选效果不错，但不适用于磁性更弱的煤系黄铁矿等煤系矿物与煤基质的分离；干式高梯度磁选技术存在着聚磁介质容易产生堵塞、设备处理力小的突出问题；此外电磁高梯度磁选机的造价和运行成本均较高。
发明内容
本发明目的是提供一种路线合理、工艺简单、处理量大、运行稳定的细粒煤微波介质强化磁选洁净系统及工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：细粒煤微波介质强化磁选洁净工艺，包括：物料准备、微波预处理、磁选脱硫降灰和磁性介质回收；
所述物料准备部分指待选煤进入磨煤机进行磨碎，其粒度控制0-3mm之间，然后进入粉煤仓中，磁性介质进入磁性介质桶，将粉煤仓中粉煤与磁性介质桶的磁性介质给入到混料桶中进行搅拌均匀混合；所述的磁性介质包括循环磁性介质和补加磁性介质；循环磁性介质：系统中循环使用的介质；补加磁性介质：系统中因损失而需要补加的介质；
所述微波预处理部分指经过混料桶搅拌均匀的物料进入缓冲仓，所述的物料包含粉煤和磁性介质；而后物料被送进微波处理设备，经30-300s处理后，煤中的有机硫被脱除，以气体的形式存在，气体进入气体捕集处理装置，经过后续处理回收净化；煤中的黄铁矿则转化为磁黄铁矿和陨铁矿，微波处理后的物料进入磁选脱硫降灰部分；
所述磁选脱硫降灰部分由两段或三段干式强磁选单元组成；微波处理后的物料进入一段强磁选机进行磁选，一段强磁选尾矿进入二段强磁选机再选，二段强磁选尾矿作为精煤产品进入精煤仓，一段强磁选、二段强磁选的精矿进入一段弱磁选机；对煤中无机硫进行有效脱除，由于黄铁矿与灰分相互依存度很高，在脱出黄铁矿同时也降低了煤的灰分；
所述磁性介质回收部分包括两段干式弱磁选单元；磁选脱硫部分的一段强磁选、二段强磁选精矿进入一段弱磁选机进行磁选，一段弱磁选的精矿进入二段弱磁选机进行磁选，二段磁选精矿返回磁性介质桶循环利用，一段弱磁选、二段弱磁选尾矿作为尾煤产品进入尾煤仓；
所述的细粒煤微波介质强化磁选洁净工艺适用于不同性质煤中硫的脱除，通过调整微波处理频率、处理时间、处理平均温度、磁性介质的成分及粒度范围来处理不同性质的煤；微波处理频率为：840MHz、915MHz、2450MHz，微波处理时间为30-300s，微波处理平均温度为260-500℃；磁性介质是磁铁矿、钛磁铁矿的强磁性颗粒或上述强磁性颗粒的混合物，其粒度为-300μm。
系统包括：磨煤机、粉煤仓、磁性介质桶、混料桶、缓冲仓、微波处理设备、气体捕集处理装置、一段强磁选机、二段强磁选机、一段弱磁选机和二段弱磁选机；磨煤机与粉煤仓连接，粉煤仓、磁性介质桶与混料桶连接；混料桶与缓冲仓连接、缓冲仓与微波处理设备连接，微波处理设备的气体输出口与气体捕集处理装置连接，微波处理设备的物料输出口与一段强磁选机的入料口连接，一段强磁选机的尾矿出口与二段强磁选机的入料口连接，二段强磁选机的尾矿出口输出精煤；一段强磁选机和二段强磁选机的精矿出口同时与一段弱磁选机的入料口连接，一段弱磁选机的精矿出口与二段弱磁选机的入料口连接，二段弱磁选机精矿出口与磁性介质桶的入料口连接，一段弱磁选机和二段弱磁选机的尾矿出口输出尾煤。
有益效果，由于采用了上述方案，将黄铁矿的微波预处理技术与磁性介质的二次磁场作用相结合，使在强磁选机的作用下达到高梯度磁选的效果，添加磁性介质，在微波处理阶段有助于黄铁矿微波能量的吸收，强化黄铁矿和灰分矿物的比磁化率，增大煤基质与煤系黄铁矿的比磁化率差异，提高煤的磁选可选性；同时磁性介质在磁选过程中形成细粒磁链的二次磁场，其磁场梯度数量级与现有高梯度磁选机磁场梯度数量级相当，形成的二次磁场有助于黄铁矿的脱除。
通过微波预处理脱除煤中有机硫并提高煤系黄铁矿的比磁化率，增大煤基质与煤系黄铁矿的比磁化率差异，提高煤炭磁选的可选性，结合磁选技术对经过微波预处理的煤炭进行脱硫，磁选脱硫降灰后的精煤可以进入燃烧器中直接燃烧，分选后的尾煤因富含硫分和矿物质，可以用作煤化工用煤，进而达到煤炭资源的高效利用。该工艺简单、路线合理、处理量大、运行稳定，可以有效减轻因燃煤造成的环境污染。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的设备联系图。
图中：A、物料准备部分；B、微波预处理部分；C、磁选脱硫降灰部分；D、磁性介质回收部分；1、磨煤机；2、粉煤仓；3、磁性介质桶；4、混料桶；5、缓冲仓；6、微波处理设备；7、气体捕集处理装置；8、一段强磁选机；9、二段强磁选机；10、一段弱磁选机；11、二段弱磁选机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
在图1和图2中，本发明的细粒煤微波介质强化磁选洁净系统及工艺包括：物料准备部分A、微波预处理部分B、磁选脱硫降灰部分C、磁性介质回收部分D四部分。其中物料准备部分A，包括磨煤机1、粉煤仓2、磁性介质桶3、混料桶4；微波预处理部分B，包括缓冲仓5和微波处理设备6；磁选脱硫降灰部分C，包括一段强磁选机8、二段强磁选机9；磁性介质回收部分D，包括一段弱磁选机10、二段弱磁选机11。
具体工艺流程：待选煤由煤仓进入磨煤机1进行磨煤，其粒度上限在0-3mm之间，由磨煤机1磨制的粉煤进入粉煤仓2，将粉煤仓2中粉煤与磁性介质桶3中的磁性介质给入到混料桶4中进行搅拌均匀混合；混料桶3均匀混合后的物料进入缓冲仓5，然后进入微波处理设备6进行预处理，煤中脱除的有机硫以气体的形式存在，经气体捕集处理装置7进行处理，煤中黄铁矿的比磁化率得以提高；微波预处理后的物料进入一段强磁选机8进行磁选，一段强磁选尾矿进入二段强磁选机9再选，二段强磁选尾矿作为精煤产品进入精煤仓，一段强磁选、二段强磁选精矿进入一段弱磁选机10进行磁选；一段弱磁选精矿进入二段弱磁选机11进行磁选，二段弱磁选精矿返回磁性介质仓循环利用，一段弱磁选、二段弱磁选尾矿作为尾煤产品进入尾煤仓。在系统运行过程中，会存在磁性介质的损耗，通过补加磁性介质来补充损耗的磁性介质。由于黄铁矿与灰分相互依存度很高，该工艺在脱出黄铁矿同时也降低了煤的灰分。磁选脱硫降灰后的精煤可以进入燃烧器中直接燃烧，分选后的尾煤因富含硫分和矿物质，可以用作煤化工用煤，从而达到煤炭资源的高效利用。
所述的细粒煤微波介质强化磁选洁净工艺适用于不同性质煤中硫的脱除，具体可以通过调整微波处理频率、处理时间、处理平均温度、磁性介质的成分及粒度范围来处理不同性质的煤。微波处理频率为：840MHz、915MHz、2450MHz，微波处理时间为30-300s，微波处理平均温度一般为260-500℃，磁性介质可以是磁铁矿、钛磁铁矿的强磁性颗粒及以上强磁性颗粒的混合物，其粒度为-300μm。
所述的强磁选机用于脱硫降灰，强磁选尾矿作精煤产品。
所述的弱磁选机用于介质回收，将磁性介质与尾煤分离，磁选精矿返回磁性介质桶循环利用，一段弱磁选、二段弱磁选尾矿作为尾煤产品进入尾煤仓。
本发明的系统包括：磨煤机1、粉煤仓2、磁性介质桶3、混料桶4、缓冲仓5、微波处理设备6、气体捕集处理装置7、一段强磁选机8、二段强磁选机9、一段弱磁选机10和二段弱磁选机11；磨煤机1与粉煤仓2连接，粉煤仓2、磁性介质桶3与混料桶4连接；混料桶4与缓冲仓5连接、缓冲仓5与微波处理设备6连接，微波处理设备6的气体输出口与气体捕集处理装置7连接，微波处理设备6的物料输出口与一段强磁选机8的入料口连接，一段强磁选机8的尾矿出口与二段强磁选机9的入料口连接，二段强磁选机9的尾矿出口输出精煤；一段强磁选机8和二段强磁选机9的精矿出口同时与一段弱磁选机10的入料口连接，一段弱磁选机10的精矿出口与二段弱磁选机11的入料口连接，二段弱磁选机11精矿出口与磁性介质桶3的入料口连接，一段弱磁选机10和二段弱磁选机11的尾矿出口输出尾煤。
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。
Claims (2)
1.一种细粒煤微波介质强化磁选洁净工艺，其特征是：细粒煤微波介质强化磁选洁净工艺，包括：物料准备、微波预处理、磁选脱硫降灰和磁性介质回收；
所述物料准备部分指待选煤进入磨煤机进行磨碎，其粒度控制在0-3mm之间，然后进入粉煤仓中，磁性介质进入磁性介质桶，将粉煤仓中粉煤与磁性介质桶的磁性介质给入到混料桶中进行搅拌均匀混合，磁性介质占混合物料的质量分数为0-10％，；所述的磁性介质包括循环磁性介质和补加磁性介质；
所述微波预处理部分指经过混料桶搅拌均匀的物料进入缓冲仓，所述的物料包含粉煤和磁性介质；而后物料被送进微波处理设备，经30-300s处理后，煤中的有机硫被脱除，以气体的形式存在，气体进入气体捕集处理装置，经过后续处理回收净化；煤中的黄铁矿则转化为磁黄铁矿和陨铁矿，微波处理后的物料进入磁选脱硫降灰部分；
所述磁选脱硫降灰部分由两段或三段干式强磁选单元组成；微波处理后的物料进入一段强磁选机进行磁选，一段强磁选尾矿进入二段强磁选机再选，二段强磁选尾矿作为精煤产品进入精煤仓，一段强磁选、二段强磁选的精矿进入一段弱磁选机；对煤中无机硫进行有效脱除，由于黄铁矿与灰分相互依存度很高，在脱出黄铁矿同时也降低了煤的灰分；
所述磁性介质回收部分包括两段干式弱磁选单元；磁选脱硫部分的一段强磁选、二段强磁选精矿进入一段弱磁选机进行磁选，一段弱磁选精矿进入二段弱磁选机进行磁选，二段磁选精矿返回磁性介质桶循环利用，一段弱磁选、二段弱磁选尾矿作为尾煤产品进入尾煤仓；
所述的细粒煤微波介质强化磁选洁净工艺适用于不同性质煤中硫的脱除，通过调整微波处理频率、处理时间、处理平均温度、磁性介质的成分及粒度范围来处理不同性质的煤；微波处理频率为：840MHz、915MHz、2450MHz，微波处理时间为30-300s，微波处理平均温度为260-500℃；磁性介质是磁铁矿、钛磁铁矿的强磁性颗粒或上述强磁性颗粒的混合物，其粒度为-300μm。
2.一种实现权利要求1所述工艺的细粒煤微波介质强化磁选洁净系统，其特征是：系统包括磨煤机、粉煤仓、磁性介质桶、混料桶、缓冲仓、微波处理设备、气体捕集处理装置、一段强磁选机、二段强磁选机、一段弱磁选机和二段弱磁选机；磨煤机与粉煤仓连接，粉煤仓、磁性介质桶与混料桶连接；混料桶与缓冲仓连接、缓冲仓与微波处理设备连接，微波处理设备的气体输出口与气体捕集处理装置连接，微波处理设备的物料输出口与一段强磁选机的入料口连接，一段强磁选机的尾矿出口与二段强磁选机的入料口连接，二段强磁选机的尾矿出口输出精煤；一段强磁选机和二段强磁选机的精矿出口同时与一段弱磁选机的入料口连接，一段弱磁选机的精矿出口与二段弱磁选机的入料口连接，二段弱磁选机精矿出口与磁性介质桶的入料口连接，一段弱磁选机和二段弱磁选机的尾矿出口输出尾煤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Bo Inventor after: Zhao Yuemin Inventor after: Luo Zhenfu Inventor after: Duan Chenlong Inventor after: Yang Xuliang Inventor after: Jiang Haishen Inventor before: Zhao Yuemin Inventor before: Zhang Bo Inventor before: Luo Zhenfu Inventor before: Duan Chenlong Inventor before: Yang Xuliang Inventor before: Jiang Haishen |
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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: 20160217 Termination date: 20200616 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |