CN109201317B - 一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，先经过三产品重介旋流器分选出混有洗煤介质的产品，混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石分别进入脱介筛进行脱介，之后在脱介筛尾部进行冲洗得到的稀介液体分别进入磁选机，无磁性物的液体进入中矸磁尾筒，中矸磁尾筒中的液体通入第一水力旋流器，其溢流进入浮选设备分选出浮选精矿，浮选精矿进入第三脱水设备，第一水力旋流器的底流进入第二筛选器筛选出含水中煤，第二筛选器的筛下水回到中矸磁尾筒，浮选精矿通过第三脱水设备得到精煤。本发明具有能够进一步在混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石中分选出精煤的效果。

Description

一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺

技术领域

本发明涉及洗煤的技术领域，尤其是涉及一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺。

背景技术

洗煤是煤炭深加工的一个不可缺少的工序，从矿井中直接开采出来的煤炭叫原煤，原煤在开采过程中混入了许多杂质，而且煤炭的品质也不同，内在灰分小和内在灰分大的煤混杂在一起。洗煤就是将原煤中的杂质剔除，或将优质煤和劣质煤炭进行分门别类的一种工业工艺。

现有的洗煤工艺可参考申请号为201310583692.2或201310583796.3的发明专利，主要是通过三产品重介旋流器将精煤、中煤和矸石进行分离，之后进行脱水、脱介形成产品。重介旋流器分选是利用阿基米德原理在离心力场完成的，物料进入旋流器后，在离心力作用下，不同密度的颗粒沿径向分散开，轻重颗粒分别移动到自己密度相近的密度面上进入上升流或者下降流，从底流口或者溢流口排出。

但通过重介旋流器分离出的混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石中也含有一定的精煤，对于精煤的分选不够充分。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够进一步在混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石中分选出精煤的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：

步骤一：将原煤送入第一筛选器进行筛选，第一筛选器对粒度大小有设定值，粒度大于设定值的原煤进入破碎机进行破碎；

步骤二：经过步骤一中破碎机破碎后的原煤与粒度小于设定值的原煤共同进入三产品重介旋流器，通过三产品重介旋流器分选出混有洗煤介质的精煤、混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石；

步骤三：步骤二中混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石分别进入脱介筛进行脱介，得到脱介后的含水中煤和含水矸石；

步骤四：含水中煤和含水矸石分别使用循环水在脱介筛尾部进行冲洗得到的稀介液体分别进入磁选机；含水中煤和含水矸石冲洗得到的稀介液体经过磁选机分选出的无磁性物的液体进入中矸磁尾筒；

步骤五：中矸磁尾筒中的液体通入第一水力旋流器，第一水力旋流器的溢流进入浮选设备，通过浮选设备分选出浮选精矿，浮选精矿进入第三脱水设备，第一水力旋流器的底流进入第二筛选器筛选出含水中煤，第二筛选器的筛下水回到中矸磁尾筒；

步骤六：步骤五中的浮选精矿通过第三脱水设备得到精煤。

通过采用上述技术方案，经过浮选使得通过三产品重介旋流器初步筛选出的中煤和矸石精煤能得到更加高效充分的利用，进一步回收利用精煤产品。

本发明进一步设置为：所述步骤一中原煤进入第一筛选器之前使用磁铁先进行磁筛选。

通过采用上述技术方案，使用磁铁去除原煤中的铁等杂质，使得使用磁选机时杂质较少。

本发明进一步设置为：所述步骤二中破碎机破碎后的原煤与粒度小于设定值的原煤进入三产品重介旋流器之前使用磁铁先进行磁筛选。

通过采用上述技术方案，使用磁铁去除原煤中的铁等杂质，使得使用磁选机时杂质较少。

本发明进一步设置为：所述浮选设备包括浮选入料桶和浮选机，弧形筛的筛下水先进入浮选入料桶，在浮选入料桶中加入起泡剂和捕收剂搅拌均匀，之后浮选入料筒中的液体进入浮选机进行浮选。

通过采用上述技术方案，使得起泡剂、捕收剂和液体充分混合，使得浮选时精矿分选更加充分。

本发明进一步设置为：浮选机可以依次连接有多个。

通过采用上述技术方案，多个浮选机可以对浮选精矿进行分级浮选，对精矿的分选更加充分。

本发明进一步设置为：步骤五中浮选设备的浮选尾矿进入沉淀池沉淀，沉淀池的溢流进入循环水池，沉淀池的底流进入第四脱水设备，通过第四脱水设备分选出煤泥，第四脱水设备排出的循环水进入循环水池。

通过采用上述技术方案，使得水能够循环利用，较为环保，利用率较高。

本发明进一步设置为：磁选机包括槽体结构、入料箱、连通入料箱和槽体结构的入料管以及其中一部分位于槽体结构中的磁滚筒，入料箱上开设有物料入口，物料入口位于入料箱的底部处。

通过采用上述技术方案，物料入口设置在入料箱的底部，物料进入时入料箱底部形成一定的冲击，使得入料箱底部不容易有颗粒的沉淀。

本发明进一步设置为：入料箱内沿高度方向设置有至少两块隔板，隔板与入料箱的侧壁之间形成回流槽，相邻两隔板之间形成导流槽，导流槽的顶部与回流槽连通，导流槽靠近入料箱底部一侧形成有开口，物料入口朝向开口。

通过采用上述技术方案，物料从物料入口进入导流槽，导流槽中的物料向上运动从顶部处进入回流槽，之后经过回流槽进入入料管，形成一个循环，从而带动底部的物料，从而使得物料不容易在底部沉淀。

本发明进一步设置为：导流槽的顶部与回流槽连通处靠近入料箱的侧壁一侧固接有倾斜设置且引导物料向下回流的引流板。

通过采用上述技术方案，通过引流板将物料向下引导，物料能更为充分的沿回流槽向下运动。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.精煤回收利用更加充分；

2.物料在进入槽体结构前其中的介质更加均匀，有利于磁滚筒的筛选。

附图说明

图1是本发明实施例一的示意图。

图2是本发明实施例二的示意图。

图3是本发明实施例三的示意图。

图4是本发明实施例四的示意图。

图5是本发明实施例五的示意图。

图6是本发明实施例六的示意图。

图中，1、第一筛选器；2、破碎机；3、三产品重介旋流器；4、脱介筛；5、磁选机；51、磁滚筒；52、槽体结构；53、入料箱；54、入料管；55、物料入口；56、隔板；561、导流槽；562、回流槽；563、连通口；564、引流板；6、精磁尾筒；7、中矸磁尾筒；8、合介筒；9、第一水力旋流器；10、第二筛选器；11、第一脱水设备；12、第二水力旋流器；13、弧形筛；131、第三筛选器；14、浮选设备；141、浮选入料桶；142、浮选机；15、第二脱水设备；16、第三脱水设备；17、沉淀池；18、第四脱水设备；19、循环水池；20、磁铁；21、精煤产品；22、中煤产品；23、矸石产品；24、煤泥产品。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺, 如图1所示，步骤一：将原煤送入第一筛选器1进行筛选，第一筛选器1可以是直线振动筛，第一筛选器1对可通过筛孔的粒度大小有设定值，设定值可以是50mm，粒度大于50mm的原煤进入破碎机2进行破碎。

步骤二：经过步骤一中破碎机2破碎后的原煤与粒度小于设定值的原煤共同到达一个传送带上，之后通过传动带进入三产品重介旋流器3，三产品重介旋流器3可以为无压三产品重介旋流器3。之后原煤通过三产品重介旋流器3分选出混有洗煤介质的精煤、混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石。

步骤三：步骤二中混有洗煤介质的精煤、混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石分别进入脱介筛4进行脱介，脱介筛4可以为直线振动筛，脱介筛4至少为三个，分别对混有洗煤介质的精煤、混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石进行筛选，分别输出脱介后的含水精煤、含水中煤和含水矸石。

步骤四：在含水中煤和含水矸石离开脱介筛4之前，在脱介筛4的尾部对含水中煤和含水矸石分别使用循环水进行冲洗，将含水中煤和含水矸石的合格介质进一步的冲洗取出，从而在脱介筛4的尾部得到的稀介液体。之后稀介液体分别进入磁选机5。

含水中煤和含水矸石冲洗得到的稀介液体经过磁选机5分选出的无磁性物的液体进入中矸磁尾筒7。含水精煤通过第一脱水设备11进行脱水处理，得到精煤。

步骤五：中干磁尾筒中的液体通入第一水力旋流器9，第一水力旋流器9的溢流进入浮选设备14，第一水力旋流器9的底流进入第二筛选器10筛选出含水中煤，第二筛选器10可以是高频振动筛，第二筛选器10的筛下水回到中矸磁尾筒7；经过浮选设备14分选出的浮选精矿进入第三脱水设备16，第三脱水设备16可以是压滤机；浮选设备14的浮选尾矿进入沉淀池17沉淀。

步骤六：步骤六中的浮选精矿通过第三脱水设备16得到精煤，第三脱水设备16排出的循环水进入循环水池19。

沉淀池17的溢流进入循环水池19，沉淀池17的底流进入第四脱水设备18，第四脱水设备18也可以是压缩机，通过第四脱水设备18分选出煤泥，第四脱水设备18排出的循环水进入循环水池19。

实施例二：

为了提高整个洗煤工艺的清洁利用，整体洗煤的工艺可参考图2，步骤三中对脱介筛4的筛下水为合格介质，回收合格介质至合介筒8，合介筒8中的介质通过输送泵输送至三产品重介旋流器3。作为一种合格介质的配置方式，可以在合介筒8外增设介质添加装置，方便对合格介质进行补充；当然，可以在合介筒8上设置取样阀，从取样阀中取出合格介质进行检测，根据检测结果进行合格介质的补充。

在三产品重介旋流器3对原煤进行筛选是需要沿切线方向输入合格介质，合格介质可以是从合介筒8中的合格介质加入或者是单独配置的合格介质且可以通过阀门相互切换。

步骤四中在含水精煤离开脱介筛4之前，在脱介筛4的尾部对含水精煤使用循环水进行冲洗，将含水精煤的合格介质进一步的冲洗取出，从而在脱介筛4的尾部得到的稀介液体，之后稀介液体进入磁选机5。含水精煤、含水中煤和含水矸石冲洗得到的稀介液体经过磁选机5分选出的磁性物进入合介筒8，而无磁性物的液体进入精磁尾筒6；含水中煤和含水矸石冲洗得到的稀介液体经过磁选机5分选出的磁性物也进入合介筒8，方便介质的回收利用。

含水精煤通过第一脱水设备11进行脱水处理，得到精煤；第一脱水设备11可以采用离心机，第一脱水设备11脱出的液体进入精磁尾筒6。由于精煤是主要的产品，为此含水中煤和含水矸石可以直接的输出。当然，或者也可以经过脱水设备脱水后输出，此处脱水设备的液体输入中矸磁尾筒7（图中为示出）。

精磁尾筒6中液体进入浮选设备14，通过浮选设备14分选出浮选精矿。而为了增强浮选效果，精磁尾筒6中的液体在进入浮选设备14之前先进入第二水力旋流器12，第二水力旋流器12的溢流进入浮选设备14；第二水力旋流器12的底流进入弧形筛13，弧形筛13的筛下水进入浮选设备14，通过弧形筛13的进一步筛选，把粒度较大的精煤筛分出来，根据浮选的原理，粒度较大的精煤不适用于浮选，这样通过弧形筛13在此进一步分离出精煤，使得进入浮选设备14的精煤粒度较小，此处弧形筛13的筛孔可以是0.4mm或0.5mm，筛选后可以减少浮选设备14内粒度较大的精煤的沉积，使得浮选更加的充分，更加高效充分的筛选出精煤。

弧形筛13的筛上物进入第三筛选器131，第三筛选器131分选出粗煤泥颗粒且筛下水进入精磁尾筒6回收利用。第三筛选器131分选出的粗煤泥颗粒通过第二脱水设备15分选出精煤且第二脱水设备15脱出的的液体也进入浮选设备14。

由于有多个步骤中输出精煤，对含水精煤脱水处理后得到的精煤、第三脱水设备16分选出的精煤以及第二脱水设备15分选出的精煤共同通过传输设备输出。循环水池19中的循环水也可以用来对含水精煤、也可以用于配置合格介质等。

实施例三：

如图3所示，为了去除原煤中的铁等杂质，步骤一中原煤进入第一筛选器1之前使用磁铁20先进行磁筛选。当然为了去除更加充分，步骤二中破碎机2破碎后的原煤与粒度小于设定值的原煤进入三产品重介旋流器3之前也可使用磁铁20先进行磁筛选。

实施例四：

如图4所示，浮选设备14包括浮选入料桶141和浮选机142，弧形筛13的筛下水先进入浮选入料桶141，同时第一水力旋流器9的溢流也可进入浮选入料桶141，在浮选入料桶141中加入起泡剂和捕收剂搅拌均匀，之后浮选入料筒中的液体进入浮选机142进行浮选,浮选机可以依次连接有多个,增强浮选效果。捕收剂作用在煤的疏水表面上，增加煤的疏水性，容易和气泡接触，然后气泡容易带动煤悬浮在表面；加入起泡剂在浮选时一方面将大气泡碎散成小气泡，另一方面使得这些气泡有一定的韧度，使得气泡不容易碎裂，可以更好的带动煤上浮，形成相对稳定的泡沫层。

实施例五：

参见图5，一种磁选机，包括槽体结构52、入料箱53、连通入料箱53和槽体结构52的入料管54以及其中一部分位于槽体结构52中的磁滚筒51。入料箱53可以设置在槽体结构52的一侧，而相对的另一侧可以设置溢流管，槽体结构52内设置溢流板，溢流板位于溢流管和磁滚筒51之间。物料从入料箱53输入，通过入料管54进入槽体结构52，物料经过磁滚筒51后无磁性的物料越过溢流板从溢流管输出。

在入料箱53上开设有物料入口55，物料入口55位于入料箱53的底部。入料箱53包括底板、侧板以及顶板，入料箱53靠近槽体结构52一侧的侧板与槽体结构52共用且入料板设置在此侧壁处。

而作为优选物料入口55设置与底板处，入料箱53内还固接有两块隔板56，隔板56沿着入料箱53的高度方向设置，两隔板56之间形成有导流槽561，导流槽561靠近底板的一侧形成开口，物料入口55朝向开口方向，从物料入口55喷入的物料进入导流槽561；而隔板56与入料箱53的侧板之间形成回流槽562，导流槽561的顶部与回流槽562连通，进入导流槽561的物料从连通处进入回流槽562，之后沿着回流槽562向下到达入料管54。

为了保证物料更加充分的循环已经带动入料箱53底部的沉淀，物料入口55高度方向的投影位于开口内，这样物料入口55进入的物料能够更加充分的进入导流槽561。而隔板56的下端面优选要位于入料管54上端面的下端，也就是隔板56的下端要超出入料管54的上端，这样从物料入口55输出的物料不容易直接进入入料管54，而且可以带动回流槽562回流而来的一部分物料重新进入导流槽561进行循环，能够更加充分的带动入料箱53底部的物料，保证介质在物料中较为均匀。

本实施例的实施原理为：物料从入料箱53的底部进入，之后进入导流槽561，而通过物料的流动可以带动一部分回流槽562的物料一起进入导流槽561，然后从导流槽561的顶部回到回流槽562，形成一个循环，此时入料箱53底部的物料产生一定的流动，从而使得不容易产生沉淀。

实施例六：

如图6所示，槽体结构52、入料管54和磁滚筒51均有两个且关于入料箱53对称设置，且其他相关配套设备均关于入料箱53对称设置，也就是有两个磁选机共用一个入料箱53，入料管54设置在入料箱53相对的两侧。在物料循环的过程中，从两侧的的入料管54共同入料，使得物料的循环更加顺畅。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：

步骤一：将原煤送入第一筛选器(1)进行筛选，第一筛选器(1)对粒度大小有设定值，粒度大于设定值的原煤进入破碎机(2)进行破碎；

步骤二：经过步骤一中破碎机(2)破碎后的原煤与粒度小于设定值的原煤共同进入三产品重介旋流器(3)，通过三产品重介旋流器(3)分选出混有洗煤介质的精煤、混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石；

步骤三：步骤二中混有洗煤介质的中煤和混有洗煤介质的矸石分别进入脱介筛(4)进行脱介，得到脱介后的含水中煤和含水矸石；

步骤四：含水中煤和含水矸石分别使用循环水在脱介筛(4)尾部进行冲洗得到的稀介液体分别进入磁选机(5)；含水中煤和含水矸石冲洗得到的稀介液体经过磁选机(5)分选出的无磁性物的液体进入中矸磁尾筒(7)；

步骤五：中矸磁尾筒中的液体通入第一水力旋流器(9)，第一水力旋流器(9)的溢流进入浮选设备(14)，通过浮选设备(14)分选出浮选精矿，浮选精矿进入第三脱水设备(16)，第一水力旋流器(9)的底流进入第二筛选器(10)筛选出含水中煤，第二筛选器(10)的筛下水回到中矸磁尾筒(7)；

步骤六：步骤五中的浮选精矿通过第三脱水设备(16)得到精煤。

2.根据权利要求1所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：所述步骤一中原煤进入第一筛选器(1)之前使用磁铁(20)先进行磁筛选。

3.根据权利要求1所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：所述步骤二中破碎机(2)破碎后的原煤与粒度小于设定值的原煤进入三产品重介旋流器(3)之前使用磁铁(20)先进行磁筛选。

4.根据权利要求1所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：所述浮选设备(14)包括浮选入料桶(141)和浮选机(142)，弧形筛(13)的筛下水先进入浮选入料桶(141)，在浮选入料桶(141)中加入起泡剂和捕收剂搅拌均匀，之后浮选入料筒中的液体进入浮选机(142)进行浮选。

5.根据权利要求4所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：浮选机(142)依次连接有多个。

6.根据权利要求1所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：步骤五中浮选设备(14)的浮选尾矿进入沉淀池(17)沉淀，沉淀池(17)的溢流进入循环水池(19)，沉淀池(17)的底流进入第四脱水设备(18)，通过第四脱水设备(18)分选出煤泥，第四脱水设备(18)排出的循环水进入循环水池(19)。

7.根据权利要求1所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：磁选机(5)包括槽体结构(52)、入料箱(53)、连通入料箱(53)和槽体结构(52)的入料管(54)以及其中一部分位于槽体结构(52)中的磁滚筒(51)，入料箱(53)上开设有物料入口(55)，物料入口(55)位于入料箱(53)的底部处。

8.根据权利要求7所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：入料箱(53)内沿高度方向设置有至少两块隔板(56)，隔板(56)与入料箱(53)的侧壁之间形成回流槽(562)，相邻两隔板(56)之间形成导流槽(561)，导流槽(561)的顶部与回流槽(562)连通，导流槽(561)靠近入料箱(53)底部一侧形成有开口，物料入口(55)朝向开口。

9.根据权利要求8所述的洗煤过程中的中煤和矸石清洁利用工艺，其特征在于：导流槽(561)的顶部与回流槽(562)连通处靠近入料箱(53)的侧壁一侧固接有倾斜设置且引导物料向下回流的引流板(564)。

Images