[发明专利]一种气化渣浮选脱炭的分选系统及分选方法

说明书

一种气化渣浮选脱炭的分选系统及分选方法，其中分选方法为磨矿联合多级浮选的分选方法，分别实现了低灰碳颗粒和髙灰矿物颗粒的逐级富集，解决了气化渣在浮选中选择性差、回收率较低、精煤和尾煤灰分不达标的技术问题，且通过采用上述技术方案，使得本发明提出的联合分选工艺对煤气化渣适应性强，解决了传统的泡沫浮选中药耗量大的难题，对煤气化渣中碳灰精深分离过程的实现意义重大；而且，本发明在低药耗水平的条件下产生了低灰精煤和髙灰尾煤两种产品，前者满足燃料化利用对精煤发热量的要求，后者满足气化渣建材化利用对烧失量要求，因此，本发明在保证经济效益的前提下实现了煤气化渣的精深分离与分质利用。

技术领域

本发明涉及煤气化渣精深分离工艺领域，具体涉及一种气化渣浮选脱炭的分选系统及分选方法。

背景技术

随着现代煤化工行业的快速发展，煤气化作为现代煤化工技术的龙头，其气化过程中煤气化渣的产生量急剧增加。当前限于技术和成本问题，煤气化渣的处理方式主要以填埋和堆存为主，不仅侵占了土地资源，而且面临着有害重金属渗滤液对水体和土壤污染的风险，严重影响了区域生态文明建设和国家能源战略的实施，已成为制约当地现代煤化工行业高质量发展的突出瓶颈。

煤气化渣是煤炭高温气化过程中产生的固体废物，主要包括低灰碳组分和髙灰铝硅矿物，后者主要包含硅、铝等主要成分，以及一定含量锂、锗、镓等战略性关键金属元素，具备广阔的资源化利用前景。目前，国内外对煤气化渣的综合利用主要聚焦于制备建材原料和高附加值材料两大方面。然而上述煤气化渣资源化利用方向均对原料纯度有较高的要求，例如，相关国家标准中规定建材化利用要求煤气化渣烧失量不高于5％，因此煤气化渣中碳、灰组分的有效分离是实现其资源化利用的重要前提。煤气化渣中存在大量矿物熔融体，碳、灰包裹夹杂严重，嵌布粒度细，残碳颗粒孔隙发达，浮选是实现其碳、灰分离的主要方法。煤气化渣碳、灰分离的研究以国内为主，其相关研究指出经过高温气化、激冷过程，煤气化渣中碳颗粒表面有一定程度的氧化，造成疏水性降低，可浮性变差，以柴油作为捕收剂时，药剂耗量高、浮选指标较差。此外，由于煤气化渣本身灰分较高，通过常规的一次单元浮选实验流程浮选所得到的精煤灰分较高，难以满足燃煤电厂对煤质发热量的要求，而且，浮选尾煤灰分难以达到建材化利用对其烧失量的要求。

发明内容

基于此，本发明提供了一种气化渣浮选脱炭的分选系统及分选方法，该分选系统通过将磨矿和多级浮选有机结合，从根本上解决了煤气化渣的碳灰分离效率低、药耗大等技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种气化渣浮选脱炭的分选系统，其包括供料主路、精选支路、精选回流支路、扫选支路和扫选回流支路，其中：

所述供料主路包括沿物料传输方向依次连接的给料泵、旋流分级筛、一套矿浆调质器和一套浮选柱，所述供料主路中的所述浮选柱的顶部输出端连接所述精选支路的输入端，所述供料主路中的所述浮选柱的底部输出端连接所述扫选支路的输入端；

所述精选支路包括至少两套呈多级依次串联的精选单元，每套所述精选单元包括沿物料传输方向依次连接的一套矿浆调质器和一套浮选柱，上一级所述精选单元的所述浮选柱通过其顶部输出端与相邻的下一级所述精选单元的所述的矿浆调质器连接；

所述精选回流支路包括一套磨矿设备，所述精选回流支路中的所述磨矿设备的输入端与所有所述精选单元中的所述浮选柱的底部输出端连接，所述精选回流支路中的所述磨矿设备的输出端连接到所述精选支路的输入端；

所述扫选支路包括至少两套呈多级依次串联的扫选单元，每套所述扫选单元包括沿物料传输方向依次连接的一套矿浆调质器和一套浮选柱，上一级所述扫选单元的所述浮选柱通过其底部输出端与相邻的下一级所述扫选单元的所述的矿浆调质器连接；

所述扫选回流支路包括一套磨矿设备，所述扫选回流支路中的所述磨矿设备的输入端与所有所述扫选单元中的所述浮选柱的顶部输出端连接，所述扫选回流支路中的所述磨矿设备的输出端连接到所述扫选支路的输入端。