石煤增值及提取有價金屬元素技術的製作方法
2023-10-04 08:05:29 2
專利名稱：石煤增值及提取有價金屬元素技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及以石煤為原料生產高燃值清潔燃煤和提取有價金屬元素的生產技術和工藝。
背景技術：
日本專利(特開平7-233383號公報)描述了用劣質煤為原料生產固體燃料的生產技術和方法。該專利描述的生產方法分為4個步驟
1)對原料劣質煤進行破碎球磨；
2)摻重油和溶劑油的混合油製備漿料；
3)對漿料進行加熱脫水(重油和溶劑油的混合油充分填充於劣質煤的疏鬆結構中)；
4)對漿料進行固液分離得到高燃值燃煤和可以重複使用的混合油。除此之外，上述專利還公開了如何製備具有低自燃性、便於運輸和儲存的高燃值清潔燃煤。具體生產設備有
1)將包含重油成分和溶劑油成分的混合油與劣質煤進行混合的混合槽；
2)對混合後的漿料加熱脫水的蒸發器；
3)對加熱後的漿料進行固液分離的固體分離器。
發明內容
針對國內石煤分布範圍廣、儲量大、燃值低、水份含量高但伴生有價金屬元素多等特點，特申請本發明。本發明涉及以石煤為原料生產高燃值清潔燃煤和有價金屬元素的生產工藝及設備。首先對石煤進行機械破碎製備清潔煤粉，然後對煤粉進行酸浸、萃取，萃取後進行固、液分離。分離後的固體通過脫硫、摻油(混合油)及脫水處理，加工成顆粒狀高燃值清潔煤；分離後的液體進行還原處理，提取有價金屬元素如釩等。本發明是通過大量的實驗研究完成的，已經在益陽某礦業公司(參見例子1)、懷化某礦業公司(參見例子2)、湘西兩家釩業公司(參見例子3)等企業推廣應用，取得明顯效益。
該發明涉及一種以石煤為原料生產高燃值清潔燃煤的生產工藝及設備，有如下特點
1)對原料石煤進行兩級破碎、一級圓磨；
2)對粉狀石煤進行酸浸和萃取；
3)對萃取後的石煤漿料進行固、液分離；
4)對分離後的固體(石煤漿)進行脫硫、摻油(混合油)、脫水、分離處理後，加工成顆粒狀高燃值清潔煤；
5)對分離後的液體(萃取液)進行還原等處理後，從中提取有價金屬如釩等。
生產設備主要包括
1)對石煤塊礦進行粗碎、細碎的鄂式破碎機及圓磨機；2)對粉狀石煤進行酸浸和萃取的防腐鋼筋混凝土池及攪拌機；
3)對分離後的石煤漿進行脫硫、摻油(混合油)處理的混合槽；
4)對混合後的石煤漿加熱脫水的蒸發器；
5)對脫水後的石煤進行油(混合油)、煤分離的離心機；
6)對分離後的萃取液進行還原處理的防腐鋼筋混凝土池及攪拌機等。
圖1是本發明的用於生產高燃值清潔煤和有價金屬元素的具體生產工藝流程。
具體實施例方式針對湖南本地的石煤分布以及石煤本身所含各種有價元素的情況，本發明通過反覆試驗，達到上述目的，並在湖南省內的幾家企業中獲得了成功應用。首先通過對原料石煤進行碎磨、酸浸、萃取，實現固、液分離(即石煤與有價金屬元素的分離)。然後，對萃取後的石煤漿進行脫硫和提升燃值處理以獲取高燃值清潔煤；對液相萃取液進行還原處理，以獲取有價金屬元素如釩等。例子1 益陽某礦業公司原來的生產工藝是利用石煤溼法提釩，萃取後的石煤漿全部當作廢渣直接露天堆放，每年要佔用20多畝土地，不僅浪費資源，增加企業運營成本，而且還對生態環境造成了惡劣影響。該公司應用本專利技術後，對原有的工藝進行了改造，成功地把石煤漿轉化為優質燃煤，不僅提高了企業的經濟效益，還基本上實現了汙染物的「零排放」，減輕了環境壓力。例子2 懷化某礦業公司利用石煤提釩，原來的設計工藝流程是通過石煤火法提釩和餘熱發電綜合利用。但是，由於「三廢」難以達到排放標準，環評通不過。該公司引進本發明技術後，對原工藝進行了改造，變火法提釩為溼法提釩、外加石煤增值發電。改變工藝後企業不僅通過了項目環評，投產後的效益相當可觀。例子3 湘西兩家釩業公司是經營多年的火法提釩企業，「三廢」長期不達標，對其周邊環境汙染較大，群眾意見很大。近年來，當地政府加大了環境監管執法力度，使這兩家企業面臨關停倒閉的危險。他們引進本專利技術進行工藝改造後，不僅實現了廢氣「零排放」和廢液循環利用，廢渣還變成了高燃值的動力煤。與此同時，釩的綜合回收率也由原來的60%左右提高到了 75%以上，顯著提高了企業的經濟效益。本發明技術不會出現石煤粉末在管道內堆積的情況。因為混合油在冷卻與乾燥部分之間的內壁表面流動，並且靠近冷卻部分的入口，石煤粉在粘附到管道內壁之前就被衝走。控制混合油在管道內壁表面上流動的頻率和速度在一定程度上能防止管道內堵塞的發生，從而使混合油順利流動。如果流量大還可以使混合油沿管道內壁表面流動到高溫汽化部分(另一端)，被重新加熱汽化，然後重新進入冷卻部分。因此，選擇適當的流速可以有效的控制汽化混合油所需的能耗。另外，將汽化後的混合油氣導引到冷卻管道時，應保持管道的溫度梯度不變，如此才能夠避免冷卻管道堵塞。此外，可以在乾燥與冷卻部分之間的管道中間設置收塵設備，以減少汽化後混合油氣中石煤粉末的含量，從而防止堵塞。冷卻部分中的混合油可以通過機械分離器進行固液分離。分離出來的混合油可在管道內壁表面流動，冷卻後的混合油與油氣接觸後，可以促使冷凝過程。分離後的混合油又可以與原料石煤漿混合，循環使用。 依照本發明的生產設備，並按照本發明的固體燃料的製造方法及有價金屬元素的提取方法操作實施，可以達到現行同類產品的效果。
權利要求
1.一種以石煤為原料生產高燃值清潔燃煤並能夠從中提取有價金屬元素的生產技術和工藝。
2.根據權利要求1所述的生產技術和工藝，其特徵是1)對原料石煤進行兩級破碎、一級圓磨；2)對粉狀石煤進行酸浸和萃取；3)對萃取後的石煤漿料進行固、液分離；4)對分離後的固體(石煤漿)進行脫硫、摻油(混合油)、脫水、分離處理後，加工成顆粒狀高燃值清潔煤；5 )對分離後的液體(萃取液)進行還原等處理後，從中提取有價金屬如釩等。
3.根據權利要求1所述的生產技術和工藝，相應的生產設備包括1)對石煤塊礦進行粗碎、細碎的鄂式破碎機及圓磨機；2)對粉狀石煤進行酸浸和萃取的防腐鋼筋混凝土池及攪拌機；3)對分離後的石煤漿進行脫硫、摻油處理的混合槽；4)對混合後的石煤漿加熱脫水的蒸發器；5)對脫水後的石煤進行油(混合油)、煤分離的離心機；6)對分離後的萃取液進行還原處理的防腐鋼筋混凝土池及攪拌機等。
4.根據權利要求1所述的生產技術和工藝，其生產過程的特徵是1)不會在管道內發生細粉的堆積和堵塞；2)混合油可以循環使用，減少原材料與能源消耗；3)清潔燃煤與有價金屬元素的價值可以達到現行同類產品的效果。
全文摘要
本發明針對國內石煤分布範圍廣、儲量大、燃值低、水份含量高、伴生有價金屬元素多等特點，研發一套以石煤為原料，生產高燃值清潔燃煤和有價金屬元素的生產工藝與設備。首先對石煤進行機械破碎製備清潔煤粉，然後通過酸浸和萃取對石煤漿料進行固液分離。對分離後的石煤漿進行脫硫、摻油(混合油)及脫水處理，然後加工成顆粒狀的高燃值清潔煤，供給發電等行業；對分離後的萃取液進行還原處理，從中提取有價金屬元素如釩等供給相關行業做進一步加工的原材料。
文檔編號C10L9/00GK102391904SQ201110303159
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者歐曉峰, 鄭峰 申請人:歐曉峰, 鄭峰