[发明专利]一种气化粗渣回收精碳粉—玻璃微珠的工艺方法

说明书

本发明提出了一种气化粗渣回收精碳粉—玻璃微珠的工艺方法，包括以下步骤：将气化粗渣与水搅拌混合，将气化渣浆经1#筛分后，得到1#粗粒低碳尾渣和1#细粒渣浆；1#细粒渣浆经重选‑3#筛分，制备碳精粉和次级碳粉；重选作业的重矿物经磨矿‑筛分作业和清洗‑筛分后，得到细粒级渣浆和粗粒级矿物，粗粒级矿物经磁选作业后，得到磁性物和非磁性物，磁性物经浓缩脱水，得到含铁玻珠，非磁性物进入分级作业，得到不同粒级的玻珠。本发明无需采用化学药剂，实现气化粗渣残碳回收及玻璃微珠分级利用，回收碳粉烧失量高，回收率高，回收玻璃微珠产品粒度均一、含杂量低，球形度好，气化渣资源化利用率50％，固废体积减量化70％。

技术领域

本发明涉及固体废弃物综合利用技术领域，特别是指一种气化粗渣回收碳粉—玻璃微珠的工艺方法。

背景技术

煤气化是煤化工领域将固态煤转为气体清洁能源的先导与核心技术，是煤炭资源和能源利用的重要方向。在煤气化技术体系中，原煤中伴生的无机矿物组分、加入的催化剂以及气化不彻底剩余的炭质均会以残渣(煤气化渣)形式被排出。因排出方式的不同，煤气化渣又分为粗渣及细渣。粗渣即浆化煤炭颗粒在气化炉高温高压条件下经熔融、水淬、激冷、凝结等流程，并由气化炉底部排渣锁斗排出的含水渣，残碳量随煤种、气化炉种类、气化炉操作条件波动较大，一般在10％-30％，粒径集中分布在16目至4目之间，产生量约占气化渣排量的60-80％。由于气化渣产量大、残碳高、含水高、难利用、成本高等问题制约，气化渣综合利用进展缓慢，综合利用率低，目前主要采用集中清运，渣场堆存方式处置，堆存后为黑色粉状，土地占压、环境污染、资源浪费问题突出。

气化渣主要组成为未完全气化碳粉及灰分气化过程中形成的玻璃熔融体。气化渣减量化、资源化利用必须进行碳渣分离。由于气化渣中残碳富孔结构特征，对药剂吸附性强，浮选法药剂用量大、成本高，而且由于药剂的使用增加矿浆粘度，增加产品脱水难度；也有采用重磁联合工艺实现高碳、富碳、高灰产品的有效分离，但是灰渣硬度高、棱角锋利，给料压力大，造成输送设备、分选设备磨损大，能耗高，同时造成软质碳粉二次粉碎降低碳粉回收率。气化过程中碳块中非连续相灰分形成玻璃微珠，粒度细，球形度，可用于保温材料及橡塑填料。气化粗渣中玻璃微珠回收及分级利用鲜有报道。

发明内容

本发明提出一种气化粗渣回收碳精粉—玻璃微珠的工艺方法，采用绿色无污染物理分选技术，实现气化粗渣残碳回收及玻璃微珠分级利用。回收碳精粉烧失量80％，碳精粉及次级碳精粉回收率85％，回收玻璃微珠产品粒度均一、含杂量低，球形度好，气化渣资源化利用率50％，固废体积减量化70％。

本发明的技术方案是这样实现的：一种气化粗渣回收精碳粉—玻璃微珠的工艺方法，包括以下步骤：

(1)筛分抛尾：将汽化炉的沉渣槽内的气化粗渣送至搅拌桶内，并在搅拌通内将气化粗渣与水搅拌混合，得到浓度为45-50％的气化渣浆，将气化渣浆经1#筛分后，得到1#粗粒低碳尾渣和1#细粒渣浆；

(2)碳粉回收分级：1#细粒渣浆经重选粗选得到粗选重矿物、粗选中矿物和粗选轻矿物，粗选轻矿物经3#筛分分级，得到3#粗粒级物料和3#细粒级物料，粗选中矿物经重选扫选，得到扫选重矿物和扫选选轻矿物，扫选轻矿物和3#粗粒级物料合并经脱水，得到脱水溢流水和湿矿物，湿矿物烘干，得到产品1碳精粉，脱水溢流水和3#细粒级物料合并经浓缩脱水，得到产品2次级碳粉；

(3)玻璃微珠回收分级：粗选重矿物和扫选重矿物合并后经整形-4#筛分作业，得到混合粒级玻珠物料，混合粒级玻珠物料经清洗-5#筛分后，得到5#细粒渣浆和清洁混合粒级玻珠，清洁混合粒级玻珠经磁选作业后，得到磁性物和非磁性物，磁性物经浓缩脱水，得到产品3磁性玻珠，非磁性物经精细分级得到不同粒级的玻璃微珠；

(4)粗粒尾渣深加工：将步骤(1)中的1#粗粒低碳尾渣经擦洗-2#筛分，得到2#细渣浆和2#粗粒产品，2#粗粒产品经脱水作为产品7无定形粗渣，2#细渣浆与5#细粒渣浆合并，经浓缩脱水后，得到产品8高灰细渣。