[发明专利]一种利用色度差对煤矸石进行选矿工艺

说明书

提供了一种利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，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，一类为碳和二氧化硅的富集矿，另一类为硅酸盐矿，再将碳和二氧化硅的富集矿通过电选分理出碳和二氧化硅；步骤四、将电选分理出的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。

技术领域

本发明总体地涉及煤矸石开发利用技术领域，具体地涉及利用色度差对煤矸石进行选矿工艺。

背景技术

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤矸石是煤炭生产、加工过程中产生的固体废物，其产生量占煤炭开采量的10％～25％。根据不完全统计，我国煤矸石历年累计存量已超过60亿吨，煤矿产业的日益发展，煤矸石综合利用程度不足，堆放量日益增多，带来的环境问题增多，给周边环境带来了一系列的危害，严重影响周围的环境质量。探索煤矸石充分利用和高值利用的方法，提高煤矸石综合利用率和利用价值，探讨保护环境的最佳途径势在必行。

煤矸石的活化方式通常有物理活化、化学活化、高温热活化等，由于技术的局限性，普遍存在着能耗高、资源利用率低、产生大量的废料，造成严重的二次污染、高浓度的酸碱处理对设备的耐腐蚀程度要求较高等问题，这些都制约活化技术的大规模工业化应用，利用双氧水助剂的超临界水氧化活化易于大规模成产，绿色环保。

根据氧化活化后煤矸石中仍然存在杂质，提出了矸石分选系统采用色选机进行选分不同颜色矿石的方案。降低了矿井生产成本、对污染大气环境的废弃物进行综合治理并予以开发利用，具有明显的经济效益和社会效益。

色选机是利用光电原理，从大量矿物颗粒中利用色度差原理将煤矸石中的碳、铁、石英、长石、氧化硅、氧化铝以及外来杂质检测并分离的设备。将不同矿石因粒度十分接近而无法用筛选设备分离，或者密度基本相同而无法用比重分选设备分离的场合，色选机却能进行有效的分离，其独特作用十分明显。按照色选机的功能机结构等组成，分为给料系统、照射和检测系统、信息处理系统、分离执行系统等4个部分。

(1)给料系统：给料方式主要为带式和斜槽式等，给料系统用于输送原矿石，并将原矿石通过系统设置的照射以达到分离原矿石的目的。

(2)照射检测系统：作为色选机主要核心部分，其主要是根据矿石颜色、光泽度等特征信息进行收集以作为矿石分选的系统。其中，照射部分主要是利用光源等物资，检测部分主要是对矿石在光源、射线等外部条件作用下，利用X-射线适视技术及红外线等传感器检测其反馈信息。

(3)信息处理系统：信息处理系统为整个色选机的控制部分，相当于大脑中枢，具有分析和决策等控制作用。主要是依据所检测的信号，完成识别任务，将驱动分离信号，经过放大器等设备进一步处理。

(4)分离执行部分：分离执行部分主要是接受信息处理系统的信号，将矿石或废石从原有运动轨迹中分离出来。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，本发明的工艺属于快速、高效、经济、使用的筛选方法，能实现固废资源化利用。

本发明的技术方案是，一种利用色度差对煤矸石进行选矿工艺，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；