[发明专利]一种利用色度差对煤矸石进行选矿工艺

权利要求书

1.一种利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将煤矸石进行破碎和研磨；

步骤二、将破碎研磨后的煤矸石在超临界水或亚临界水条件下进行活化处理，活化反应结束后进行固液分离，将固液分离得到的固体样品洗涤、干燥，得到活化煤矸石样品；

步骤三、使用水力旋流器将活化煤矸石样品分级为轻质煤泥和粗粒重质矿物，将分离后的轻质煤泥进行回收处理，粗粒重质矿物通过摇床得到两类，一类为炭和二氧化硅的富集矿，另一类为硅酸盐矿，再将炭和二氧化硅的富集矿通过电选分理出炭和二氧化硅；

步骤四、将电选分离后的富集矿杂质在色选机中利用色度差和气阀气流速度进行不同矿物的侦辩和分离；

所述步骤二中：在超临界水或亚临界水条件下加入双氧水助剂进行活化处理，活化温度为250-400℃，活化压力为8-25MPa，活化时间为0.1~3h；

所述步骤二中：所述双氧水助剂是质量浓度在1-10%范围的双氧水水溶液，所述双氧水助剂的用量与步骤一中煤矸石的质量比为：1：1~1：1.5；

所述步骤三中的具体工艺过程为：

S31、水力旋流：将步骤二得到的活化煤矸石样品用水调整成矿浆，然后用渣浆泵打入多级水力旋流器中分级分离，经过水力旋流器一段分选成重粒底流产品和轻粒溢流产品，重粒底流产品进入后续的螺旋溜槽，轻粒溢流产品再次进入水力旋流器进行二段分选，二段分选的底流产品获得粗粒精煤产品，二段分选的溢流产品直接拋尾；

其中，水力旋流器的直径250mm，沉沙口直径12mm；活化煤矸石样品用水调整成的矿浆质量浓度在15％到25%，给矿压力为0.04〜0.2Mpa；

S32、螺旋溜槽分选：将步骤S31中水力旋流器一段分选出的重粒底流产品，经过Φ0.6m条幅螺旋溜槽粗选，得到轻质精煤产品和重质矿物，螺旋溜槽采用5〜7圈分选；给矿量分别为1000kg〜2000kg干矿量/h；

S33、摇床分选：将上步骤S32处理后的重质矿物再送入水力摇床进行扫选，得到炭和二氧化硅混合矿；选矿摇床采用150槽6-S摇床分选；摇床的横向角度为1-5°，纵向角度为1-5°；

S34、电选分离：将步骤S33得到的炭和二氧化硅混合矿送入电选机进行分离，得到炭和二氧化硅精矿；将剩余矿杂质送入色选机进行色选，其中电选机放电电压为10kv-40kv，滚筒旋转速度为40-100r/min；

所述步骤四包括以下步骤：

S41、先获取富集矿杂质中各组成成分的表面颜色数据；

S42、然后在色选机中通过一级选矿将电选后的富集矿杂质分离出深色物质和浅色物质，所述深色物质为炭矿和煤矸石尾矿；所述浅色物质包括钾长石、二氧化硅、二硫化亚铁；

S43、再在色选机中通过二级选矿先将所述二氧化硅分离出来，再将长石和二硫化亚铁进行分离；

所述步骤S43的方法为：对二氧化硅进行色度选择，并设置色选机的色度精度为300，对二氧化硅进行甄别，使用2米/秒的气阀流速分离出二氧化硅矿物颗粒；然后对二硫化亚铁进行色度选择，设置色度精度为350，对二硫化亚铁进行甄别，使用6米/秒的气阀流速分离出二硫化亚铁矿物颗粒。

2.根据权利要求1所述的利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，其特征在于，所述步骤一中：煤矸石进行破碎和研磨的粒径在120微米-150微米范围内。

3.根据权利要求1所述的利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，其特征在于，

所述步骤S41中，富集矿杂质中各组成成分的表面颜色数据通过直接查询各组成成分的色度值或者通过对纯的各组成成分进行CCD相机拍摄获取物料图像然后选取特征色块的方式确定色度值。

4.根据权利要求1所述的利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，其特征在于，

所述步骤S42的方法为：调整色选机色度精度为330，对深色矿物进行甄别，分离出炭和煤矸石粉末，并使用2米/秒的气阀流速将炭块与煤矸石尾矿粉末进行分离。