CN204769823U - 一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，集石子煤干法分选及煤矸石综合利用于一体，通过采用干法分选技术对石子煤进行分选得到精煤和煤矸石，将精煤直接作为优质煤原料进行回收，有效减少煤炭损失、降低电厂燃煤耗量、提高燃料利用率、节约成本；将分选出的煤矸石进行综合处理，有效利用了煤矸石热值、回收煤矸石中有用硫分及有价金属，缓解了当前制酸硫源及化工原料供应紧张的局面，避免资源浪费；从而本实用新型所述系统的应用可以降低电厂炉后减排压力、提高燃料的利用率，减少环境污染，对于实现石子煤的高效综合利用、节约能源、减少环境污染意义重大，符合国家节能减排的大方向。

Description

一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统

技术领域

本实用新型涉及一种集石子煤分选与煤矸石利用于一体的系统，具体涉及一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，属于石子煤分选及利用技术领域。

背景技术

中速磨煤机由于投资少，经济性好在电站锅炉机组中得到大量应用。中速磨煤机在运行过程中会产生石子煤。石子煤主要有煤矸石、碎煤块、石子和煤粉等物质组成，粒度一般不大于50mm，堆积密度为1.0-1.5t/m³，温度一般在150℃左右。目前电厂对于排出的石子煤主要有两种处理方式：一种是直接丢弃，另一种是添加到原煤中重新进入磨煤机进行研磨。

在磨煤机设备运行情况良好及原煤煤质正常的情况下，中速磨煤机排出的石子煤量较小，石子煤中原煤含量较少，不具有回收利用价值，可以直接丢弃。然而，由于目前国内多数电厂的原煤煤质普遍变差，电厂制粉系统的磨煤机运行情况普遍不好，直接造成中速磨煤机石子煤排放量大大增加，石子煤中原煤含量较多。

将含原煤较多的石子煤直接丢弃无疑非常可惜，目前多数电厂都是将石子煤添加到原煤中重新进入磨煤机进行研磨，这样虽然能够回收石子煤中的原煤，但由于石子煤本就是磨煤机研磨不了排出的杂质，重新进入磨煤机势必造成磨煤机石子煤量继续增加，危害制粉系统的正常运行。同时，由于石子煤里含有非常多的石头、矿石，对于磨煤机的磨损伤害会非常严重，因此，不宜将石子煤添加到原煤中重新进入磨煤机进行研磨。

另外，石子煤含有的煤矸石为固体废弃物，煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响居民的身体健康。目前国家高度重视煤矸石综合利用问题，并于2015年3月1日起施行《煤矸石综合利用管理办法(2014年修订版)》，因此，急需加强煤矸石综合利用技术的研究，以此来促进煤矸石综合利用产业的发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于火电厂石子煤的分选及煤矸石综合利用技术，以实现其经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。

为此，本申请采取的技术方案为：

一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，包括顺次连接的磨煤机、冷却干燥装置、入料仓、石子煤分选装置和煤矸石综合处理装置，所述磨煤机排出粒度不大于50mm的高温石子煤，所述高温石子煤进入所述冷却干燥装置进行冷却干燥得到低温干燥的石子煤，所述低温干燥的石子煤经所述入料仓收集后进入所述石子煤分选装置进行分选得到精煤和煤矸石，所述煤矸石进入所述煤矸石综合处理装置进行处理回收硫和/或有价金属；

所述煤矸石综合处理装置包括顺次连接的煤矸石破碎机、煤矸石分选装置和硫精矿处理系统，所述煤矸石经所述煤矸石破碎机进行破碎至解离粒度后，进入煤矸石分选装置进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或有价金属。

所述还原焙烧装置还连接有铁精矿收集装置，以收集所述还原焙烧装置处理形成的磁选精矿。

所述浸出装置还连接有有价金属回收装置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，集石子煤干法分选及煤矸石综合利用于一体，通过采用干法分选技术对石子煤进行分选得到精煤和煤矸石，将精煤直接作为优质煤原料进行回收，有效减少煤炭损失、降低电厂燃煤耗量、提高燃料利用率、节约成本；将分选出的煤矸石进行综合处理，有效利用了煤矸石热值、回收煤矸石中有用硫分及有价金属，缓解了当前制酸硫源及化工原料供应紧张的局面，避免资源浪费；从而本实用新型所述系统的应用可以降低电厂炉后减排压力、提高燃料的利用率，减少环境污染，对于实现石子煤的高效综合利用、节约能源、减少环境污染意义重大，符合国家节能减排的大方向，有利于发展循环经济，提高资源利用效率，实现其经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。

(2)本实用新型的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，通过设置所述煤矸石综合利用系统包括顺次连接设置煤矸石破碎机、煤矸石分选装置和硫精矿处理系统，实现先将煤矸石破碎至合适的解离粒度，再进入煤矸石分选装置进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，其中的尾矿和中矿合并作为沸腾煤，直接运至电厂作为低热值煤，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或有价金属，从而本实用新型所述的煤矸石综合利用系统在实现有效提取硫精矿的同时获得低硫分沸腾煤，并将所述硫精矿中硫和/或有价金属进行回收利用，得到的低硫分沸腾煤可直接作为电厂锅炉燃料，最终实现有效回收煤矸石中有用成分的同时有效利用煤矸石的热值。

(3)本实用新型的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，采用三产品重介质旋流器作为煤矸石分选装置，具有分选密度高、控制精度高、分选粒度范围宽、对入选物料质量适应性强、生产过程易于实现自动化、循环水耗量少的优点，从而使得本实用新型所述的煤矸石综合利用系统能够有效提高煤矸石的分选效率，最大化利用煤矸石热值、回收煤矸石中的有用成分，有效减少煤矸石对土地资源占用和环境污染，降低了电厂炉后的SO₂减排压力，缓解当前制酸硫源供应紧张的局面，为化肥工业提供紧缺的原料，避免资源浪费及矸石山自燃所引起的风险。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施方式并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统；

图2为又一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统。

附图标记表示为，1-磨煤机，21-冷却水喷淋单元，22-干燥单元，23-振动给料机，24-振动输送机，25-振动筛，3-入料仓，4-石子煤分选装置，51-煤矸石破碎机，52-煤矸石分选装置，61-硫精矿粉碎装置，62-硫酸生产装置，7-氧化焙烧装置，81-还原焙烧装置，82-磁选装置，9-浸出装置，10-煤仓。

具体实施方式

如图1所示，本申请的一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，包括通过管路的磨煤机1、冷却干燥装置、入料仓3、石子煤分选装置4和煤矸石综合处理装置，所述磨煤机1排出粒度不大于50mm的高温石子煤，所述高温石子煤进入所述冷却干燥装置进行冷却干燥得到低温干燥的石子煤，所述低温干燥的石子煤经所述入料仓3收集后进入所述石子煤分选装置4进行分选得到精煤和煤矸石，所述煤矸石进入所述煤矸石综合处理装置进行处理回收硫和/或有价金属；所述煤矸石综合处理装置包括通过管路顺次连接的煤矸石破碎机51、煤矸石分选装置52和硫精矿处理系统，所述煤矸石破碎机51将所述煤矸石破碎至解离粒度后，进入煤矸石分选装置52进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或有价金属。

作为可以选择的实施方式，本实施方式中，所述石子煤分选装置4为ZM矿物高效分离机。

作为可以选择的实施方式，本实施方式中，所述煤矸石分选装置52为三产品重介质旋流器，所述三产品重介质旋流器为高密度无压三产品旋流器，所述高密度无压三产品旋流器的一段为圆柱形结构，二段为圆锥形结构，通过增大所述二段圆锥形结构的锥角角度，能够实现重液在二段进行浓缩，将重液密度提高至2.6g/cm³～2.8g/cm³，从而实现煤矸石的高密度分选。

作为可以选择的实施方式，所述冷却干燥装置包括冷却水喷淋单元21和干燥单元22，所述高温石子煤经所述冷却水喷淋单元21进行冷却降温后，进入所述干燥单元22进行干燥。本实施方式中，所述冷却水喷淋单元21为水力喷射器21，所述干燥单元22为石子煤晾晒平台或预干燥器，从而，所述磨煤机1排出150℃左右高温石子煤后，先采用振动给料机23输送至振动输送机24，在所述振动输送机24的两侧安装所述水力喷射器21以对所述高温石子煤进行喷水降温，经喷水冷却后得到50℃以下的低温石子煤，所述低温石子煤输送至石子煤晾晒平台或预干燥器进行预干燥，以脱除所述低温石子煤的表面水分。

作为可以选择的实施方式，本实施方式在所述入料仓3前还设有振动筛25，所述振动筛25的孔径为6mm，从而可根据降温干燥后的石子煤<6mm粒级品质确定是否添置6mm振动筛25，若石子煤<6mm粒级品质满足要求，则可不经所述振动筛25筛选直接进入所述入料仓3，若石子煤<6mm粒级品质不满足要求，则需经过所述振动筛25进行筛选，筛下物同所述石子煤分选装置4分选出的煤矸石混在一起，所述煤矸石综合处理装置进行处理回收硫和/或金属；筛上物经所述入料仓3收集后进入所述石子煤分选装置4进行分选得到精煤和煤矸石。

作为一种优选的实施方式，所述硫精矿处理系统为通过管路顺次连接的硫精矿粉碎装置61、氧化焙烧装置7、还原焙烧装置81、磁选装置82和浸出装置9，所述硫精矿进入氧化焙烧装置7进行氧化焙烧，焙烧残渣进入还原焙烧装置81进行还原焙烧，将得到的还原烧渣送入磁选装置82中，经磁选分离得到铁精矿和磁选尾矿，所述磁选尾矿进入浸出装置9进行浸出处理。

本实施方式中，所述氧化焙烧装置7为流态化焙烧炉，所述硫精矿进入所述流态化焙烧炉之前先经硫精矿粉碎装置61进行粉碎处理得到硫精矿粉料，之后再将所述硫精矿粉料送入所述流态化焙烧炉中进行氧化焙烧，得到焙烧残渣和二氧化硫。所述流态化焙烧炉的工作原理为：空气通过一个多孔板将在焙烧着的硫精矿粉料喷吹至沸腾状态，并与氧气发生反应生产二氧化硫和焙烧残渣，所述流态化焙烧炉中需设水冷管或水冷箱，除去多余的热量。

在上述实施方式的基础上，所述氧化焙烧装置7还连接有二氧化硫收集装置，用以收集所述氧化焙烧装置7在氧化焙烧后产生的二氧化硫烟气。二氧化硫烟气可以用以生产硫酸或硫酸铵。

所述还原焙烧装置81为还原焙烧炉，将所述流态化焙烧炉中得到的焙烧残渣送入所述还原焙烧炉中进行还原焙烧，得到还原烧渣。所述还原焙烧炉的工作原理为：在低于入炉物料熔点和还原气氛条件下，可使入炉物料中的金属氧化物转变为相应低价金属氧化物或有价金属。

所述磁选装置82为高效磁选机，将所述还原焙烧炉中得到的还原烧渣送入高效磁选机中进行磁选分离，得到铁精矿和磁选尾矿。

所述浸出装置9为浸出槽，用于将所述高效磁选机分离得到的所述磁选尾矿进行浸出处理，得到浸出液和浸出渣，所述浸出液中选择性溶解有有价金属，进一步对浸出液中的有价金属进行分离和提纯，实现有价金属的有效回收，所述浸出渣可用于建材开发。

在上述实施方式的基础上，所述浸出装置9还连接有浸出液回收装置，用以收集经过浸出装置9处理后得到的浸出液，所述浸出液可用以回收有价金属。经浸出装置9处理后得到的浸出渣可用于建材开发。

作为一种可替代的实施方式，如图2所示，本申请的另一种煤矸石综合利用系统，所述硫精矿处理系统为硫酸生产装置62，将分选得到的硫精矿直接用以生产硫酸。

在上述实施方式的基础上，还设置有燃煤输送管路，所述精煤以及尾矿和中矿合并得到的沸腾煤均由所述燃煤输送管路输送至煤仓10。

本实用新型的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，集石子煤干法分选及煤矸石综合利用于一体，通过采用干法分选技术对石子煤进行分选得到精煤和煤矸石，将精煤直接作为优质煤原料进行回收，有效减少煤炭损失、降低电厂燃煤耗量、提高燃料利用率、节约成本；将分选出的煤矸石进行综合处理，有效利用了煤矸石热值、回收煤矸石中有用硫分及有价金属，缓解了当前制酸硫源及化工原料供应紧张的局面，避免资源浪费；从而本实用新型所述系统的应用可以降低电厂炉后减排压力、提高燃料的利用率，减少环境污染，对于实现石子煤的高效综合利用、节约能源、减少环境污染意义重大，符合国家节能减排的大方向，有利于发展循环经济，提高资源利用效率，实现其经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。

显然，上述实施方式仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，包括顺次连接的磨煤机、冷却干燥装置、入料仓、石子煤分选装置和煤矸石综合处理装置，所述磨煤机排出粒度不大于50mm的高温石子煤，所述高温石子煤进入所述冷却干燥装置进行冷却干燥得到低温干燥的石子煤，所述低温干燥的石子煤经所述入料仓收集后进入所述石子煤分选装置进行分选得到精煤和煤矸石，所述煤矸石进入所述煤矸石综合处理装置进行处理回收硫和/或有价金属；

所述煤矸石综合处理装置包括顺次连接的煤矸石破碎机、煤矸石分选装置和硫精矿处理系统，所述煤矸石经所述煤矸石破碎机进行破碎至解离粒度后，进入煤矸石分选装置进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或有价金属。

2.根据权利要求1所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述硫精矿处理系统为顺次连接的硫精矿粉碎装置、氧化焙烧装置、还原焙烧装置、磁选装置和浸出装置，所述硫精矿进入硫精矿粉碎装置进行粉碎，得到硫精矿粉料，所述硫精矿粉料进入氧化焙烧装置进行氧化焙烧得到焙烧残渣和二氧化硫，所述焙烧残渣进入还原焙烧炉中进行还原焙烧，得到还原烧渣，所述还原烧渣进入磁选装置中，经磁选分离得到铁精矿和磁选尾矿，所述磁选尾矿进入浸出装置进行浸出处理。

3.根据权利要求2所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述氧化焙烧装置还连接有二氧化硫收集装置，以收集所述氧化焙烧装置在氧化焙烧后产生的二氧化硫。

4.根据权利要求3所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述还原焙烧装置还连接有铁精矿收集装置，以收集所述还原焙烧装置处理形成的磁选精矿。

5.根据权利要求4所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述浸出装置还连接有有价金属回收装置。

6.根据权利要求1所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述硫精矿处理系统为硫酸生产装置，以生产硫酸。

7.根据权利要求1-6任一项所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述冷却干燥装置包括冷却水喷淋单元和干燥单元，所述高温石子煤经所述冷却水喷淋单元进行冷却降温后，进入所述干燥单元进行干燥。

8.根据权利要求7所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述入料仓前还设有振动筛，所述振动筛的孔径为6mm。

9.根据权利要求8所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述石子煤分选装置为ZM矿物高效分离机，所述煤矸石分选装置为三产品重介质旋流器。

10.根据权利要求1-6任一项或8或9所述的石子煤炉前干法分选及煤矸石综合利用系统，其特征在于，还设置有燃煤输送管路，所述精煤、尾矿和中矿由所述燃煤输送管路输送至煤仓。