一種細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝的製作方法
2023-10-09 23:37:09 1
一種細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝，工藝包括：物料準備、微波預處理、磁選脫硫降灰和磁性介質回收；待選煤由煤倉進入磨煤機進行磨煤，送入粉煤倉，將粉煤與磁性介質給入到混料桶中進行攪拌均勻混合；混合的物料進入緩衝倉，然後進入微波處理設備進行預處理，煤中脫除的有機硫經氣體捕集處理裝置進行處理，微波預處理後的物料進入一段強磁選機進行磁選，尾礦進入二段強磁選機再選，尾礦進入精煤倉，一、二段強磁選精礦進入一段弱磁選機進行磁選；精礦進入二段弱磁選機進行磁選，精礦返回磁性介質桶循環利用，一、二段弱磁選尾礦進入尾煤倉。該系統及工藝簡單、路線合理、處理量大、運行穩定，可以有效減輕因燃煤造成的環境汙染。
【專利說明】一種細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種細粒煤幹法磁選潔淨系統及工藝，尤其涉及一種細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝。
【背景技術】
[0002]煤炭在我國能源消費結構中佔主體地位，煤炭資源的高效潔淨利用對於我國能源的供給和環境的保護具有重大意義。2012年全國煙塵排放量約為1234.3萬噸，SO2排放量約為2117.6萬噸，其中燃煤造成的煙塵和SO2排放量分別佔70%和75%。我國原煤質量差、灰分和硫分含量高，灰分小於10%的低灰煤僅佔保有儲量的15% -20%，硫分大於1%的中高硫煤佔總量的33%。煤炭資源的高效潔淨加工利用是減少煙塵和SO2排放量的經濟、有效的方法，是煤炭深加工的前提，是節能減排的關鍵技術之一。燃前脫硫控制技術不僅可以提高煤炭的利用率、減少灰渣的排放量，還能大大減輕煤中硫分對後續工序設備的腐蝕，從而延長設備使用壽命並降低運行成本。
[0003]高梯度磁選脫硫技術在實驗室研究階段雖有一定進展，但尚未實現真正的工業性應用。其主要原因是黃鐵礦的磁性較弱、煤的結構及組成極為複雜，尚未找到潔淨、高效、經濟的黃鐵礦的選前表面磁選強化技術；現有高梯度磁選設備以磁電為主，雖然電磁高梯度磁選機對其他弱磁性礦物分選效果不錯，但不適用於磁性更弱的煤系黃鐵礦等煤系礦物與煤基質的分離；乾式高梯度磁選技術存在著聚磁介質容易產生堵塞、設備處理力小的突出問題；此外電磁高梯度磁選機的造價和運行成本均較高。
【發明內容】
[0004]本發明目的是提供一種路線合理、工藝簡單、處理量大、運行穩定的細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝。
[0005]為了實現上述目的，本發明採用了如下的技術方案:細粒煤微波介質強化磁選潔淨工藝，包括:物料準備、微波預處理、磁選脫硫降灰和磁性介質回收；
[0006]所述物料準備部分指待選煤進入磨煤機進行磨碎，其粒度控制0_3mm之間，然後進入粉煤倉中，磁性介質進入磁性介質桶，將粉煤倉中粉煤與磁性介質桶的磁性介質給入到混料桶中進行攪拌均勻混合；所述的磁性介質包括循環磁性介質和補加磁性介質；循環磁性介質:系統中循環使用的介質；補加磁性介質:系統中因損失而需要補加的介質；
[0007]所述微波預處理部分指經過混料桶攪拌均勻的物料進入緩衝倉，所述的物料包含粉煤和磁性介質；而後物料被送進微波處理設備，經30-300S處理後，煤中的有機硫被脫除，以氣體的形式存在，氣體進入氣體捕集處理裝置，經過後續處理回收淨化；煤中的黃鐵礦則轉化為磁黃鐵礦和隕鐵礦，微波處理後的物料進入磁選脫硫降灰部分；
[0008]所述磁選脫硫降灰部分由兩段或三段乾式強磁選單元組成；微波處理後的物料進入一段強磁選機進行磁選，一段強磁選尾礦進入二段強磁選機再選，二段強磁選尾礦作為精煤產品進入精煤倉，一段強磁選、二段強磁選的精礦進入一段弱磁選機；對煤中無機硫進行有效脫除，由於黃鐵礦與灰分相互依存度很高，在脫出黃鐵礦同時也降低了煤的灰分；
[0009]所述磁性介質回收部分包括兩段乾式弱磁選單元；磁選脫硫部分的一段強磁選、二段強磁選精礦進入一段弱磁選機進行磁選，一段弱磁選的精礦進入二段弱磁選機進行磁選，二段磁選精礦返回磁性介質桶循環利用，一段弱磁選、二段弱磁選尾礦作為尾煤產品進入尾煤倉；
[0010]所述的細粒煤微波介質強化磁選潔淨工藝適用於不同性質煤中硫的脫除，通過調整微波處理頻率、處理時間、處理平均溫度、磁性介質的成分及粒度範圍來處理不同性質的煤；微波處理頻率為:840ΜΗΖ、915ΜΗΖ、2450ΜΗΖ，微波處理時間為30_300s，微波處理平均溫度為260-500°C ;磁性介質是磁鐵礦、鈦磁鐵礦的強磁性顆粒或上述強磁性顆粒的混合物，其粒度為-300 μ m。
[0011]系統包括:磨煤機、粉煤倉、磁性介質桶、混料桶、緩衝倉、微波處理設備、氣體捕集處理裝置、一段強磁選機、二段強磁選機、一段弱磁選機和二段弱磁選機；磨煤機與粉煤倉連接，粉煤倉、磁性介質桶與混料桶連接；混料桶與緩衝倉連接、緩衝倉與微波處理設備連接，微波處理設備的氣體輸出口與氣體捕集處理裝置連接，微波處理設備的物料輸出口與一段強磁選機的入料口連接，一段強磁選機的尾礦出口與二段強磁選機的入料口連接，二段強磁選機的尾礦出口輸出精煤；一段強磁選機和二段強磁選機的精礦出口同時與一段弱磁選機的入料口連接，一段弱磁選機的精礦出口與二段弱磁選機的入料口連接，二段弱磁選機精礦出口與磁性介質桶的入料口連接，一段弱磁選機和二段弱磁選機的尾礦出口輸出尾煤。
[0012]有益效果，由於採用了上述方案，將黃鐵礦的微波預處理技術與磁性介質的二次磁場作用相結合，使在強磁選機的作用下達到高梯度磁選的效果，添加磁性介質，在微波處理階段有助於黃鐵礦微波能量的吸收，強化黃鐵礦和灰分礦物的比磁化率，增大煤基質與煤系黃鐵礦的比磁化率差異，提高煤的磁選可選性；同時磁性介質在磁選過程中形成細粒磁鏈的二次磁場，其磁場梯度數量級與現有高梯度磁選機磁場梯度數量級相當，形成的二次磁場有助於黃鐵礦的脫除。
[0013]通過微波預處理脫除煤中有機硫並提高煤系黃鐵礦的比磁化率，增大煤基質與煤系黃鐵礦的比磁化率差異，提高煤炭磁選的可選性，結合磁選技術對經過微波預處理的煤炭進行脫硫，磁選脫硫降灰後的精煤可以進入燃燒器中直接燃燒，分選後的尾煤因富含硫分和礦物質，可以用作煤化工用煤，進而達到煤炭資源的高效利用。該工藝簡單、路線合理、處理量大、運行穩定，可以有效減輕因燃煤造成的環境汙染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的工藝流程圖。
[0015]圖2為本發明的設備聯繫圖。
[0016]圖中:A、物料準備部分；B、微波預處理部分；C、磁選脫硫降灰部分；D、磁性介質回收部分；1、磨煤機；2、粉煤倉；3、磁性介質桶；4、混料桶；5、緩衝倉；6、微波處理設備；7、氣體捕集處理裝置；8、一段強磁選機；9、二段強磁選機；10、一段弱磁選機；11、二段弱磁選機。【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述:
[0018]在圖1和圖2中，本發明的細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統及工藝包括:物料準備部分A、微波預處理部分B、磁選脫硫降灰部分C、磁性介質回收部分D四部分。其中物料準備部分A，包括磨煤機1、粉煤倉2、磁性介質桶3、混料桶4 ;微波預處理部分B，包括緩衝倉5和微波處理設備6 ;磁選脫硫降灰部分C,包括一段強磁選機8、二段強磁選機9 ;磁性介質回收部分D,包括一段弱磁選機10、二段弱磁選機11。
[0019]具體工藝流程:待選煤由煤倉進入磨煤機I進行磨煤，其粒度上限在0-3_之間，由磨煤機I磨製的粉煤進入粉煤倉2，將粉煤倉2中粉煤與磁性介質桶3中的磁性介質給入到混料桶4中進行攪拌均勻混合；混料桶3均勻混合後的物料進入緩衝倉5，然後進入微波處理設備6進行預處理，煤中脫除的有機硫以氣體的形式存在，經氣體捕集處理裝置7進行處理，煤中黃鐵礦的比磁化率得以提高；微波預處理後的物料進入一段強磁選機8進行磁選，一段強磁選尾礦進入二段強磁選機9再選，二段強磁選尾礦作為精煤產品進入精煤倉，一段強磁選、二段強磁選精礦進入一段弱磁選機10進行磁選；一段弱磁選精礦進入二段弱磁選機11進行磁選，二段弱磁選精礦返回磁性介質倉循環利用，一段弱磁選、二段弱磁選尾礦作為尾煤產品進入尾煤倉。在系統運行過程中，會存在磁性介質的損耗，通過補加磁性介質來補充損耗的磁性介質。由於黃鐵礦與灰分相互依存度很高，該工藝在脫出黃鐵礦同時也降低了煤的灰分。磁選脫硫降灰後的精煤可以進入燃燒器中直接燃燒，分選後的尾煤因富含硫分和礦物質，可以用作煤化工用煤，從而達到煤炭資源的高效利用。
[0020]所述的細粒煤微波介質強化磁選潔淨工藝適用於不同性質煤中硫的脫除，具體可以通過調整微波處理頻率、處理時間、處理平均溫度、磁性介質的成分及粒度範圍來處理不同性質的煤。微波處理頻率為:840ΜΗΖ、915ΜΗΖ、2450ΜΗΖ，微波處理時間為30_300s，微波處理平均溫度一般為260-500°C，磁性介質可以是磁鐵礦、鈦磁鐵礦的強磁性顆粒及以上強磁性顆粒的混合物,其粒度為-300 μ m。
[0021]所述的強磁選機用於脫硫降灰，強磁選尾礦作精煤產品。
[0022]所述的弱磁選機用於介質回收，將磁性介質與尾煤分離，磁選精礦返回磁性介質桶循環利用，一段弱磁選、二段弱磁選尾礦作為尾煤產品進入尾煤倉。
[0023]本發明的系統包括:磨煤機1、粉煤倉2、磁性介質桶3、混料桶4、緩衝倉5、微波處理設備6、氣體捕集處理裝置7、一段強磁選機8、二段強磁選機9、一段弱磁選機10和二段弱磁選機11 ;磨煤機I與粉煤倉2連接，粉煤倉2、磁性介質桶3與混料桶4連接；混料桶4與緩衝倉5連接、緩衝倉5與微波處理設備6連接，微波處理設備6的氣體輸出口與氣體捕集處理裝置7連接，微波處理設備6的物料輸出口與一段強磁選機8的入料口連接，一段強磁選機8的尾礦出口與二段強磁選機9的入料口連接，二段強磁選機9的尾礦出口輸出精煤；一段強磁選機8和二段強磁選機9的精礦出口同時與一段弱磁選機10的入料口連接，一段弱磁選機10的精礦出口與二段弱磁選機11的入料口連接，二段弱磁選機11精礦出口與磁性介質桶3的入料口連接,一段弱磁選機10和二段弱磁選機11的尾礦出口輸出尾煤。
[0024]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種細粒煤微波介質強化磁選潔淨工藝，其特徵是:細粒煤微波介質強化磁選潔淨工藝，包括:物料準備、微波預處理、磁選脫硫降灰和磁性介質回收； 所述物料準備部分指待選煤進入磨煤機進行磨碎，其粒度控制在0-3mm之間，然後進入粉煤倉中，磁性介質進入磁性介質桶，將粉煤倉中粉煤與磁性介質桶的磁性介質給入到混料桶中進行攪拌均勻混合，磁性介質佔混合物料的質量分數為0-10%，；所述的磁性介質包括循環磁性介質和補加磁性介質； 所述微波預處理部分指經過混料桶攪拌均勻的物料進入緩衝倉，所述的物料包含粉煤和磁性介質；而後物料被送進微波處理設備，經30-300S處理後，煤中的有機硫被脫除，以氣體的形式存在，氣體進入氣體捕集處理裝置，經過後續處理回收淨化；煤中的黃鐵礦則轉化為磁黃鐵礦和隕鐵礦，微波處理後的物料進入磁選脫硫降灰部分； 所述磁選脫硫降灰部分由兩段或三段乾式強磁選單元組成；微波處理後的物料進入一段強磁選機進行磁選，一段強磁選尾礦進入二段強磁選機再選，二段強磁選尾礦作為精煤產品進入精煤倉，一段強磁選、二段強磁選的精礦進入一段弱磁選機；對煤中無機硫進行有效脫除，由於黃鐵礦與灰分相互依存度很高，在脫出黃鐵礦同時也降低了煤的灰分； 所述磁性介質回收部分包括兩段乾式弱磁選單元；磁選脫硫部分的一段強磁選、二段強磁選精礦進入一段弱磁選機進行磁選，一段弱磁選精礦進入二段弱磁選機進行磁選，二段磁選精礦返回磁性介質桶循環利用，一段弱磁選、二段弱磁選尾礦作為尾煤產品進入尾煤倉； 所述的細粒煤微波介質強化磁選潔淨工藝適用於不同性質煤中硫的脫除，通過調整微波處理頻率、處理時間、處理平均溫度、磁性介質的成分及粒度範圍來處理不同性質的煤；微波處理頻率為:840ΜΗΖ、915ΜΗΖ、2450ΜΗΖ，微波處理時間為30_300s，微波處理平均溫度為260-500°C ;磁性介質是磁鐵礦、鈦磁鐵礦的強磁性顆粒或上述強磁性顆粒的混合物，其粒度為-300 μ m。
2.一種實現權利要求1所述工藝的細粒煤微波介質強化磁選潔淨系統，其特徵是:系統包括磨煤機、粉煤倉、磁性介質桶、混料桶、緩衝倉、微波處理設備、氣體捕集處理裝置、一段強磁選機、二段強磁選機、一段弱磁選機和二段弱磁選機；磨煤機與粉煤倉連接，粉煤倉、磁性介質桶與混料桶連接；混料桶與緩衝倉連接、緩衝倉與微波處理設備連接，微波處理設備的氣體輸出口與氣體捕集處理裝置連接，微波處理設備的物料輸出口與一段強磁選機的入料口連接，一段強磁選機的尾礦出口與二段強磁選機的入料口連接，二段強磁選機的尾礦出口輸出精煤；一段強磁選機和二段強磁選機的精礦出口同時與一段弱磁選機的入料口連接，一段弱磁選機的精礦出口與二段弱磁選機的入料口連接，二段弱磁選機精礦出口與磁性介質桶的入料口連接，一段弱磁選機和二段弱磁選機的尾礦出口輸出尾煤。
【文檔編號】B03C1/005GK104028358SQ201410267518
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】趙躍民, 張博, 駱振福, 段晨龍, 楊旭亮, 江海深 申請人:中國礦業大學