CN110694791A - 一种从中煤中提选精煤的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从中煤中提选精煤的工艺，属于煤矿浮选工艺技术领域，包括以下步骤：S1预处理：将中煤进行预处理，去除杂质；S2粉碎：将预处理后的中煤进行破碎；S3搅拌：将破碎后的中煤与水以及浮选剂混合后，搅拌得到混合物；S4浮选：对所述混合物进行浮选，得到初步精煤和尾煤；S5精煤获取：将上述的初步精煤通过脱水后，获得精煤。本发明通过简单的去杂、粉碎、搅拌、浮选以及脱水后，即可将中煤中的精煤提取出来，与现有技术中，需要经过多次粉碎、分级、筛选相比，本申请的工艺简单，能够形成一个独立的生产单元，对原有生产工艺不会造成影响，粉碎后无需分级，直接搅拌浮选，即可将中煤中的精煤充分提取。

Description

一种从中煤中提选精煤的工艺

技术领域

本发明属于洗煤行业精煤的二次洗选领域，具体涉及一种从中煤中提选精煤的工艺。

背景技术

煤炭资源是宝贵的一次性资源，冶炼精煤更是稀有煤种，十分宝贵。目前的洗煤厂在洗选过程中，因选煤工艺的原因，没有把中煤中所含的18%-30%左右的精煤洗选出来，浪费了宝贵的资源，该技术及设备在不增加原煤用量的情况下，通过二次浮选技术把现有技术不能完全洗出来的精煤提选出来，真正做到把原煤中的精煤吃干榨净，增加精煤的产量，提高了经济效益。

现有技术中，原煤包含精煤、中煤、矸石以及煤泥，其中，中煤和煤泥可以用于发电。然而得到的中煤中，含有18%-30%的精煤，市场销售中，原煤的价格为200—300元/吨，精煤的价格为1400-1600元/吨，即中煤中的精煤，如果能够得以提炼，那么对于市场将会有很大的影响，很大一部分精煤能够被回收利用，提高煤矿资源的利用率。

现有技术中，有将中煤回收形成精煤的工艺，比如申请号为201610445056.7的专利中，公开了一种中煤回收精煤工艺，其通过将中煤进行两次粉碎，然后两级分级后，再回到原浮选机进行重新搅拌浮选，工艺复杂，技术改造费用高且在其进行分级处理后，大于0.25mm的底流中，有极大一部分的精煤，没有被回收利用。

发明内容

为了将现有技术中的精煤产量进一步加以提升，使得原煤处理后中煤中所含的精煤被大量提选出来，公开了一种从中煤中提选精煤的工艺。

为了实现上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种从中煤中提选精煤的工艺，包括以下步骤：

S1预处理：将中煤进行预处理，去除杂质；

S2粉碎：将预处理后的中煤进行破碎；

S3搅拌：将破碎后的中煤与水以及浮选剂混合后，搅拌得到混合物；

S4：浮选：通过浮选设备，对所述混合物进行浮选，得到初步精煤和尾煤；

S5：精煤获取：将上述的初步精煤通过脱水设备脱水后，即得精煤。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1预处理具体为：

通过中煤脱介筛，去除中煤中的介质。

本技术方案中，所述的介质主要是四氧化三铁。故本技术方案中，利用脱介筛的原理，具体是，将中煤进行预处理，去除杂质；脱介筛是以振动电机作为整机振动源，通过振动电机带动上部振动盘振动，再通过振动盘传导至振动筛框上，然后由需要检测目数的筛板把小于筛面网孔的物料颗粒筛分至筛下溜槽，这是精煤脱水脱介筛的运作特点。

作为本发明的进一步改进，所述脱介筛中，介质粒径小于150mm。

本技术方案中，介质尺寸小于150目，比面粉还细，进而能够使得小于150目的杂质被彻底清除，实现去除浮选剂的效果。本技术方案中，由于原煤处理中，必然具备重介步骤，必然会导致部分介质被带到中煤中，通过去除介质，而跳汰洗煤工艺不用介质，即中煤可直接破碎，故需要去除这一介质。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2粉碎具体为：通过破碎机，将预处理后的中煤破碎至粒径小于0.5mm。

本技术方案中，破碎使得粒径小于0.5mm，目的是让浮选机产生的泡沫能把精煤颗粒从底部带浮上来；如果粒径大于0.5mmm，则粒径太重，精煤颗粒不容易上浮。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3搅拌中，搅拌的速度为180-190r/min，搅拌时间为30-40min。

采用上述的搅拌速度和搅拌时间，实现充分搅拌，进而让中煤得以矿化，产生大量气泡，使得精煤在上，进而后期便于浮选。如果搅拌时间少于30min，或搅拌速度小于180r/min，则浮选搅拌效果差，同时压缩空气切割过于大，向上运动慢，导致压缩空气与混合物接触不够充分，降低浮选效率以及效果。如果搅拌速度过快，则压缩空气没有被充分切割后即会在搅拌装置转动的过程中，被冲向混合物方向，导致较大块的压缩空气与混合物混合，压力过大，有可能导致混合物朝上运动，无法进入浮选室，影响浮选。浮选剂与混合物接触后，一定时间内即可完成浮选，如果搅拌时间过长，则产生较多的无用功。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3搅拌中，每1000L水中，混合有80-100Kg的中煤，所述中煤与水混合形成煤浆液。

本技术方案中，中煤含量过少，少于80Kg煤浆液过稀，水分多，效率低；如果中煤含量过多，多余100Kg，则后期浮选时，容易降低效率。

作为本发明的进一步改进，每100kg的煤浆液中，含有0.08-0.15Kg的浮选剂。浮选时，如果浮选剂含量过少，少于0.08kg，则中煤与浮选介质等，物理化学性质不易调节，进而导致其之间疏水性差异小，不易分选；而如果浮选剂如果含量过多，大于0.15Kg，则中煤在浮选时，浮选剂过多，一方面造成浪费，另一方面，浮选中，浮选剂过多，浮选空间内物质过多，相同空间内，浮选剂多的，则浮选效率慢。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4浮选具体为：

混合物朝下运动，含有压缩空气的气流被分割形成气泡后朝上运动，两者发生相对运动，实现混合物的浮选，进而得到初步精煤和尾煤混合物，尾煤混合物进入煤泥系统，而初步精煤进行下一步的处理。

本技术方案中，与现有技术中喷射形成负压相比，采用压缩空气，进而压缩空气本身带有一定的压力，当其与混合物对流时，中煤与气泡发生相互接触和碰撞，结合的概率较高，进而浮选的效率高。本技术方案中，浮选过程中混合以及结合比较充分，消耗的浮选剂等少。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4中采用浮选设备进行浮选，所述浮选设备至少包括进料口以及底部设有围挡区域的浮选室，所述浮选室底部设有搅拌装置，以搅拌装置的轴心为中心，朝围挡区域内壁喷出压缩空气，使其朝上运动与混合物发生相对运动。

本技术方案中，由于浮选室底部设有围挡区域以及搅拌装置，当搅拌装置中心喷出压缩空气后，在搅拌装置作用下，将压缩空气分割，形成留下浮选室内壁的强大径向流，并产生留下搅拌装置下面的强力回流，避免中煤在底部的沉积，提高中煤的浮选效率。

进一步地，与现有技术相同，都是采用浮选机进行浮选的原理，进行初步精煤的浮选。但是，与现有技术中采用泵将矿浆通过喷射头喷射，空气靠喷射头喷射形成负压吸入，进而进入槽体，实现浮选相比，本技术方案，则是通过压缩空气与煤浆直接接触混合，形成流向浮选室内壁的强大径向流，并产生流向叶轮下面的强力回流，避免煤粒在底部沉积，另外，叶轮使流向其上部的煤浆再循环流动，经定子整流后分散到浮选室的各个部分；在浮选室内上升的气泡流和下降的煤浆流作相对运动，气泡要穿过煤浆流才能到达煤浆表面，在煤浆和气泡作逆向运动过程中，煤粒和气泡发生相互接触和碰撞，以极高的概率发生结合；在煤粒和气泡结合过程中，气泡不断矿化，矿化的气泡平稳升到煤浆表面，形成稳定的泡沫层，泡沫层达到一定厚度时，泡沫产物溢流进入泡沫产物集中溜槽并经精煤管道排出，浮选尾矿由尾矿室至尾矿箱排出，完成煤浆浮选。

作为本发明的进一步改进，所述进料步骤中，采用直径为220mm-280mm的进料管进行进料。

与现有技术不同之处为，本技术方案中，将原来的进料管管径从150mm。现改成250mm左右，同时结合围挡区域，加之有压缩空气的进入，流量，压力都同比增加。本方案的浮选工艺，与现有技术的最大区别就是采用了大流量，高效率的浮选机，使得中煤提取精煤技术的生产成本大幅度降低，市场价值体现了出来；原有工艺的生产成本较高，不利于市场应用。

进一步地，所述中煤为原煤处理后的尾煤中的中煤。

本技术方案中，由于采用的是尾煤中的中煤，进而整个工艺可以直接与原煤处理后的工艺连接，进而将得到的精煤与原煤处理后得到的精煤混合，无需单独增加工艺设备，直接与原煤处理工艺，形成连续的工艺。

本发明的有益效果如下：

与现有技术相比，本申请通过简单的去杂、粉碎、搅拌、浮选以及脱水后，即可将中煤中的精煤提取出来，与现有技术中，需要经过多次粉碎、分级、筛选相比，本发明的工艺简单，能够形成一个独立的生产单元，对原有生产工艺不会造成影响，粉碎后无需分级，直接搅拌浮选，即可将中煤中的精煤充分提取。

本发明中，中煤中浮选得到的精煤，产量高，采用较简单的工艺，能够获得较大提取量的精煤，且中煤只需破碎一次。

本发明中，通过压气式浮选机的大流量、高泡沫的作用（即压缩空气的喷入，以及压缩空气与混合物的相对运动，使得两者充分结合，形成大流量的高泡沫），进而将精煤的浮选效率得到极大提高，节省了工作时间，同时降低了生产成本，使精煤的脱水时间极大地缩短，形成了一套高效低成本的中煤提取精煤工艺，是洗煤行业提质增效、转型升级的理想捷径。

附图说明

图1为本发明提供的一种从中煤中提选精煤的工艺的工艺流程图。

具体实施方式

参照附图1所示，本发明中的一种从中煤中提选精煤的工艺，包括以下步骤：

一种从中煤中提选精煤的工艺，包括以下步骤：

S1预处理：将中煤进行预处理，去除杂质；

具体地，是通过脱介筛，去除中煤中的介质。

本技术方案中，所述的介质主要是四氧化三铁。故本技术方案中，利用脱介筛的原理，具体是，将中煤进行预处理，去除杂质；脱介筛是以振动电机作为整机振动源，通过振动电机带动上部振动盘振动，再通过振动盘传导至振动筛框上，然后由需要检测目数的筛板把小于筛面网孔的物料颗粒筛分至筛下溜槽，这是精煤脱水脱介筛的运作特点。

进一步地，所述脱介筛中，介质粒径小于150mm。

本技术方案中，介质尺寸小于150目，比面粉还细，进而能够使得小于150目的杂质被彻底清除，实现去除浮选剂的效果。本技术方案中，由于原煤处理中，必然具备重介步骤，必然会导致部分介质被带到中煤中，通过去除介质，而跳汰洗煤工艺不用介质，即中煤可直接破碎，故需要剔除介质。

S2粉碎：将预处理后的中煤进行破碎；

实施中，采用破碎机，将预处理的中煤破碎至粒径小于0.5mm。

本技术方案中，破碎使得粒径小于0.5mm，目的是让浮选机产生的泡沫能把精煤颗粒从底部带浮上来；如果粒径大于0.5mmm，则粒径太重，精煤颗粒不容易上浮。

S3搅拌：将破碎后的中煤与水以及浮选剂混合后，搅拌得到混合物；

本步骤中，搅拌的速度为180-190r/min，搅拌时间为30-40min。

采用上述的搅拌速度和搅拌时间，实现充分搅拌，进而让中煤得以矿化，产生大量气泡，使得精煤在上，进而后期便于浮选。

进一步地，如果搅拌时间少于30min，或搅拌速度小于180r/min，则浮选搅拌效果差，同时压缩空气切割过于大，向上运动慢，导致压缩空气与混合物接触不够充分，降低浮选效率以及效果。如果搅拌速度过快，则压缩空气没有被充分切割后即会在搅拌装置转动的过程中，被冲向混合物方向，导致较大块的压缩空气与混合物混合，压力过大，有可能导致混合物朝上运动，无法进入浮选室，影响浮选。浮选剂与混合物接触后，一定时间内即可完成浮选，如果搅拌时间过长，则产生较多的无用功。

具体添加水时，每1000L水中，混合有80-100Kg的中煤，所述中煤与水形成煤浆液。通过增加水，使得其形成煤浆液，便于后期的浮选。

本技术方案中，中煤含量过少，少于80Kg煤浆液过稀，水分多，效率低；如果中煤含量过多，多余100Kg，则后期浮选时，容易降低效率。

本发明中，每100kg的煤浆液中，含有0.08-0.15Kg的浮选剂。浮选时，如果浮选剂含量过少，少于0.08kg，则中煤与浮选介质等，物理化学性质不易调节，进而导致其之间疏水性差异小，不易分选；而如果浮选剂如果含量过多，大于0.15Kg，则中煤在浮选时，浮选剂过多，一方面造成浪费，另一方面，浮选中，浮选剂过多，浮选空间内物质过多，相同空间内，浮选剂多的，则浮选效率慢。

S4：浮选：通过浮选设备，对所述混合物进行浮选，得到初步精煤和尾煤；

混合物朝下运动，含有压缩空气的气流被分割形成气泡后朝上运动，两者发生相对运动，实现混合物的浮选，进而得到初步精煤和尾煤混合物，尾煤混合物进入煤泥系统，而初步精煤进行下一步的处理。

本技术方案中，与现有技术中喷射形成负压相比，采用压缩空气，进而压缩空气本身带有一定的压力，当其与混合物对流时，中煤与气泡发生相互接触和碰撞，结合的概率较高，进而浮选的效率高。本技术方案中，浮选过程中混合以及结合比较充分，消耗的浮选剂等少。

具体地，通过浮选设备，实现浮选，浮选设备至少包括进料口以及底部设有围挡区域的浮选室，所述浮选室底部设有搅拌装置，以搅拌装置的轴心为中心，朝围挡区域内壁喷出压缩空气，使其朝上运动与混合物发生相对运动。

本技术方案中，由于浮选室底部设有围挡区域以及搅拌装置，当搅拌装置中心喷出压缩空气后，在搅拌装置作用下，将压缩空气分割，形成留下浮选室内壁的强大径向流，并产生留下搅拌装置下面的强力回流，避免中煤在底部的沉积，提高中煤的浮选效率。

进一步地，与现有技术相同，都是采用浮选机进行浮选的原理，进行初步精煤的浮选。但是，与现有技术中采用泵将矿浆通过喷射头喷射，空气靠喷射头喷射形成负压吸入，进而进入槽体实现浮选相比，本技术方案，则是通过压缩空气与煤浆直接接触混合，形成流向浮选室内壁的强大径向流，并产生流向叶轮下面的强力回流，避免煤粒在底部沉积，另外，叶轮使流向其上部的煤浆再循环流动，经定子整流后分散到浮选室的各个部分；在浮选室内上升的气泡流和下降的煤浆流作相对运动，气泡要穿过煤浆流才能到达煤浆表面，在煤浆和气泡作逆向运动过程中，煤粒和气泡发生相互接触和碰撞，以极高的概率发生结合；在煤粒和气泡结合过程中，气泡不断矿化，矿化的气泡平稳升到煤浆表面，形成稳定的泡沫层，泡沫层达到一定厚度时，泡沫产物溢流进入泡沫产物集中溜槽并经精煤管道排出，浮选尾矿由尾矿室至尾矿箱排出，完成煤浆浮选。

本实施例中，浮选设备可以采用专利号为ZL201010609197.0，公开的一种压气式机械搅拌浮选机的浮选设备。

进一步地，所述进料步骤中，采用直径为220mm-280mm的进料管进行进料。

与现有技术不同之处为，本技术方案中，将原来的进料管管径从150mm。现改成250mm左右，流量，压力都同比增加。本申请的浮选工艺，与现有技术的最大区别就是采用了大流量，高效率的浮选机，使得中煤提取精煤技术的生产成本大幅度降低，市场价值体现了出来；原有工艺的生产成本较高，不利于市场应用。即本申请中，进料管管径变大，进料的流量变大，同时结合压缩空气以及围挡区域，可以实现大流量的效果。

本实施例中，围挡区域相当于专利号为ZL201010609197.0中的环形空间，同时，本实施例中，围挡区域可以形成横截面为各种形状的多边形，不仅仅局限于圆形或者椭圆形，比如，可以将环形空间改为四方形，其主要目的是实现压缩空气与围挡区域内壁的碰撞，进而使得压缩空气的运动方向得到改变，故此处形状不局限，只需要形成一个区域即可。

S5：精煤获取：将上述的初步精煤通过脱水设备脱水后，即得精煤。

本步骤中，脱水设备为压滤机，通过压滤机压滤，将精煤与水等进行分离，使得精煤被排至精煤收集装置中，溶液水排至回收装置中。

与现有技术相比，本申请的工艺，整个提选过程简单，中煤全部破碎后无需分级，直接搅拌浮选即得精煤。

实施例1

参照附图1所示，本发明中的工艺，用于某一煤矿中，原煤处理后，废渣中中煤的浮选，具体为浮选工艺如下：

1、预处理：具体地，将中煤通过12平方共震筛进行脱介筛，脱介筛后，基本脱干净四氧化三铁；整个过程中，中煤颜色以及形状等物理性质不变；

2、粉碎：通过破碎机，将预处理后的中煤进行破碎，使其粒径小于0.5mm。

中煤在粉碎机里反复冲击碾压后。体积小于0.5流下。粉碎机是非标，型号可以根据实际情况进行调整。

3、搅拌：将破碎后的中煤倒入搅拌桶，与水以及浮选剂混合后，搅拌得到混合物；

本步骤中，搅拌的速度为180-190r/min，搅拌时间为30-40min。搅拌后，得到液态煤浆。

4、浮选：通过浮选设备，对所述混合物进行浮选，得到初步精煤和尾煤；

本实施例中，浮选时，具体是通过增加压缩空气，然后与浮选的混合物对流，即与液态煤浆相对运动，进而使得浮选剂、中煤、水以及压缩空气充分混合，使得所有物质接触得到最大化，同时，由于底部设有搅拌装置，进而可以将自有下落的煤浆液，在压缩空气以及搅拌装置的作用下，继续运动，不会沉淀，提高了煤浆液的浮选。

5、精煤获取：将上述的初步精煤通过脱水设备脱水后，即得精煤。

本发明中，从中煤中，浮选出精煤的重量占中煤总量的18%-25%左右，浮选后中煤发热量在3000大卡左右。

对比实施例

采用现有技术，从某一原煤浮选后的中煤中，浮选精煤，首先，中煤在混合桶矿化时间30-40分钟，然后入浮选机后精煤与泡沫上浮，在风，机械，流体力的作用下很快流入精煤收集槽。中煤中精煤与原煤的精煤性能相同。

对比实施例中，需要先矿化，然后在经过破碎、混合、分级、调浆等后形成矿浆，然后进行浮选，比本申请步骤多，整个工艺时间长，效率低。

本发明中，通过压气式浮选机的大流量、高泡沫的作用（即压缩空气的喷入，以及压缩空气与混合物的相对运动，使得两者充分结合，形成大流量的高泡沫），进而将精煤的浮选效率得到极大提高，节省了工作时间，同时降低了生产成本，使精煤的脱水时间极大地缩短，形成了一套高效低成本的中煤提取精煤工艺，是洗煤行业提质增效、转型升级的理想捷径。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1预处理：将中煤进行预处理，去除杂质；

S2粉碎：将预处理后的中煤进行破碎；

S3搅拌：将破碎后的中煤与水以及浮选剂混合后，搅拌得到混合物；

S4浮选：对所述混合物进行浮选，得到初步精煤和尾煤；

S5精煤获取：将上述的初步精煤通过脱水后，获得精煤。

2.根据权利要求1所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述步骤S1预处理具体为：

通过脱介筛，去除中煤中的介质。

3.根据权利要求2所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，

所述脱介筛中，介质粒径小于150目。

4.根据权利要求1所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述步骤S2粉碎具体为：通过破碎机，将预处理后的中煤破碎至粒径小于0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述步骤S3搅拌中，搅拌速度为180-190r/min，搅拌时间为30-40min。

6.根据权利要求1所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述步骤S3搅拌中，每1000L水中，混合有80-100Kg的中煤，所述中煤与水混合形成煤浆液。

7.根据权利要求6所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，每100kg的煤浆液中，含有0.08-0.15Kg的浮选剂。

8.根据权利要求1所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述步骤S4浮选具体为：

混合物朝下运动，含有压缩空气的气流被分割形成气泡后朝上运动，两者发生相对运动，实现混合物的浮选，进而得到初步精煤和尾煤混合物，尾煤混合物进入煤泥系统，而初步精煤进行下一步的处理。

9.根据权利要求8所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述步骤S4中采用浮选设备进行浮选，所述浮选设备至少包括进料口以及底部设有围挡区域的浮选室，所述浮选室底部设有搅拌装置，以搅拌装置的轴心为中心，朝围挡区域内壁喷出压缩空气，使其朝上运动与混合物发生相对运动。

10.根据权利要求9所述的一种从中煤中提选精煤的工艺，其特征在于，所述进料口的直径为220mm-280mm。

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