利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法技术

本发明专利技术涉及利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述过火煤矸石为高岭土及煤矸石的混合物，包括以下步骤:初步分级、二次分级、光电色选及超微粉碎；本发明专利技术利用前述的一系列高新技术将废弃的过火煤矸石进行深度加工，不仅能够优化资源，也能够改善环境，生产出不同粒度级别的高岭土，从而满足造纸、涂料、油墨、绝缘电缆橡胶、塑料等行业的需要。

Method for preparing coal series kaolin by using abandoned coal gangue

The invention relates to a method for preparing kaolin production using waste burned coal gangue, the burned coal gangue as a mixture of kaolin and coal gangue, which comprises the following steps: preliminary classification, two grade, photoelectric color and superfine grinding; the invention utilizes the aforementioned series of high-tech waste burned coal gangue depth processing, not only can optimize the resource, also can improve the environment, produce different levels of granularity of kaolin, so as to meet the need of papermaking, coating, printing ink, rubber insulated cables, plastics and other industries.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤系高岭土的制备方法，尤其涉及一种利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，属于非矿产品生产

技术介绍
煤系高岭土是近十几年来新发现的一种与煤共生的矿床，实际上是一种单矿物的硬质岩石，通常也称为煤系高岭岩。高岭石(Al4〔Si4O10〕(OH)8)含量可达95％以上，一般赋存于煤层的夹矸或顶底板，或呈独立的矿床存在。煤系高岭岩主要化学成分为：Al2O339.5％、SiO246.54％、H2O13.96％。由于含有大量的有机质，通常呈现黑色、灰黑色或灰色，经过粉碎、超细粉碎、剥片、煅烧等加工工艺，可生产出白度高达90～95％的不同粒度的煅烧高岭土，其物理性能和化学性能都优于一般高岭土，煤系高岭土以其散射力强、油墨吸附性能好、活性和白度高、电绝缘性能和热稳定性能好、孔隙率和遮盖率高、容重小等优点,在造纸、涂料、油墨、绝缘电缆橡胶、塑料，也可作为生产分子筛和聚合氯化铝或硫酸铝的原料等日用化工行业广泛应用，近年随着我国经济和工业的高速发展，对高岭土产品的需求越来越大，我国煤系高岭土的开发利用技术和生产应用的规模也随之迅速发展起来。我国煤系高岭岩主要分布在煤炭资源丰富的华北地区，特别是在山西省和内蒙自治区，探明储量16多亿吨，总资源量估计有几百亿吨。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰、灰黑色或灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2。据申请人了解，我国历年已积存煤矸石约1000Mt，并且每年仍继续排放约100Mt，不仅堆积占地，而且还能自燃，污染空气或引起火灾。这些堆积在矸石山上经过自燃后的煤矸石.也称为过火矸。这类矸石(渣)原岩以粉砂岩、泥岩与碳质泥岩居多,自燃后除去了矸石中的部分或全部碳,其烧失量较低,颜色与煤矸石原岩中的化学组成有关,具有一定的火山灰活性和化学活性。因此，这类矸石不仅浪费了大量的土地资源同时也产生了严重的环境污染问题，如何处理好这类矸石成为了一个严峻的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种能够将原有的过火煤矸石变废为宝，不仅能够优化资源，也能够改善环境的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法。本专利技术通过以下技术方案解决技术问题：利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述过火煤矸石为高岭石及煤矸石的混合物，包括以下步骤:Ⅰ、初步分级：对废弃的过火煤矸石进行初选工序，初选完毕后的物料通过平输送机依次送入破碎机及洗选机进行初碎工序处理及洗选工序处理；根据物料在物理性质上的差异进行分选，一部分物料返回至初碎工序进行重新破碎，另一部分物料进入过筛工序；所述过筛工序中根据筛网的不同孔径将物料筛选分为不同的粒度，大于所需孔径物料的通过输送机送至离心工序进行处理，小于所需孔径物料的进入浓缩压滤工序进行处理；Ⅱ、二次分级：包括分级工序及粉碎工序；所述离心工序处理完毕后的过火煤矸石进入分级工序，经分级工序处理后将物料粉碎至需要的粒度，并进行下一步处理；Ⅲ、光电色选：采用色选机对所述粉碎工序后产生的不同粒径的物料进行色选，将物料中的异色颗粒自动剔除，而白色的物料继续下落至接料斗的成品腔内流走；Ⅳ、超微粉碎：光电色选结束后，对于＜0.1mm的物料进行超微粉碎处理，最终形成达到涂布级的高档高岭土产品。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述步骤Ⅰ中的初选工序，采用人工选矿方式，通过平输送机对原料进行初选，将大块黑色的煤矸石挑出，其余原料通过平输送机的导流板进入操作平台下方的初碎机中。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述步骤Ⅰ中的初碎工序，利用安装于操作平台下方的锤式破碎机，将前述步骤中进过初选处理后的原料破碎至直径为5-10cm的大小；初碎的原料通过破碎机的出料口落入下方的输送机，将原料输送到高度为12米的洗选机入口。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述步骤Ⅰ中的洗选工序，采用YNCKX8-2二段跳汰式洗选机，跳汰洗选根据含高岭石的过火煤矸石在垂直脉动的介质中物理性质上的差异进行分选，采用的介质是水及空气；过火煤矸石用大量清水结合压力空气进行洗选分级，比重大的物料及大块的物料通过洗选机的上方排出，返回到初碎机进行重新破碎；中间的产品则通过弧形筛直接流入到直线脱水筛。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述步骤Ⅰ中的过筛工序，依次为直线筛处理及高频筛处理；所述直线筛为通过直线脱水筛对洗选后流入的筛中的产品进行分级，筛网网孔为5mm，筛上进入＞5mm的高岭石，直接进入离心脱水机进行脱水；筛上进入＜5mm的细颗粒高岭石及筛下的洗选废液通过下方的出料口,落入水道进入与其连接的高频筛入口；所述高频筛将所述的洗选废液和细颗粒高岭石进行再次分级，筛上＜0.5mm＞0.1mm的细颗粒高岭石移出待进行色选，筛下＜0.1mm洗选废液料将通过水道流入浓缩池中。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中包括离心处理，通过离心机的作用将入料的18％—30％的水分，降低至7％-10％；脱水后的物料通过离心机的下方出料口,落入输送机，将物料输送到精料仓。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述步骤Ⅰ中的浓缩工序，采用耙式浓缩机对料浆进行浓缩，料泥从排砂口连续式间断排出，进入压滤机。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法,所述步骤Ⅰ中的压滤工序，通过压滤机对＜0.1mm料泥进行压滤，压滤后，干燥的料泥排出待处理，洗水则进入沉淀水池；当所有的洗水全部进入沉淀池后，经沉淀处理，清水复用。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法,所述的步骤Ⅱ的分级工序，对离心脱水后的高岭石进行分级；所述分级工序根据筛网的孔径分为一号分级筛及二号分级筛，所述一号分级筛为二层筛网，筛网的上层筛孔径为10mm，下层的筛孔径为3mm，二号分级筛为一层筛网，筛网的孔径为3mm；高岭石通过位差输送机从精料仓送入一号分级筛高位的进料口，进行过筛分级，筛上＞10mm的高岭石,通过筛上的出料口移出直接进入粉碎工序，进行粉碎。筛中，上层筛网与下层筛网之间3-10mm的高岭石通过中间出料口落入位差输送机直接输送到二号分级筛上进料口，进行精确分级；筛下＜3mm的高岭石通过分级筛的下出料口落入位差输送机直接送入一号待选堆场。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法,所述的步骤Ⅱ中的粉碎工序，采用对辊粉碎机对从一号分级筛的筛上＞10mm的高岭土进行挤轧、剪切及啮磨处理，将高岭土粉碎至需要的粒度(请专利技术人补充一个具体的数值)从排料口排出，通过位差输送机将高岭土输送至二号分级筛上方的进料口,进行精确分级；二号分级机的筛上的高岭石(＞3mm)进入位差输送机送到三号待选堆场。筛下的高岭石(＜3mm)进入位差输送机送到二号待选堆场。前述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法,所述步骤Ⅳ中的超微粉碎工序，包括流化床超音速气流粉碎及离心式立式涡流分级工序；所述流化床超音速气流粉碎工序通过超音速气流粉碎机组将干燥的压缩空气导入安本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述过火煤矸石为高岭土及煤矸石的混合物，其特征在于：包括以下步骤:Ⅰ、初步分级：对废弃的过火煤矸石进行初选工序，初选完毕后的物料通过平输送机依次送入破碎机及洗选机进行初碎工序处理及洗选工序处理；根据物料在物理性质上的差异进行分选，一部分物料返回至初碎工序进行重新破碎，另一部分物料进入过筛工序；所述过筛工序中根据筛网的不同孔径将物料筛选分为不同的粒度，大于所需孔径物料的通过输送机送至离心工序进行处理，小于所需孔径物料的进入浓缩压滤工序进行处理；Ⅱ、二次分级：包括分级工序及粉碎工序；所述离心工序处理完毕后的过火煤矸石进入分级工序，经分级工序处理后将物料粉碎至需要的粒度，并进行下一步处理；Ⅲ、光电色选：采用色选机对所述粉碎工序后产生的不同粒径的物料进行色选，将物料中的异色颗粒自动剔除，而白色的物料继续下落至接料斗的成品腔内流走；Ⅳ、超微粉碎：光电色选结束后，对于＜0.1mm的物料进行超微粉碎处理，最终形成达到涂布级的高档高岭土产品。

【技术特征摘要】
1.利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，所述过火煤矸石为高岭土及煤矸石的混合物，其特征在于：包括以下步骤:Ⅰ、初步分级：对废弃的过火煤矸石进行初选工序，初选完毕后的物料通过平输送机依次送入破碎机及洗选机进行初碎工序处理及洗选工序处理；根据物料在物理性质上的差异进行分选，一部分物料返回至初碎工序进行重新破碎，另一部分物料进入过筛工序；所述过筛工序中根据筛网的不同孔径将物料筛选分为不同的粒度，大于所需孔径物料的通过输送机送至离心工序进行处理，小于所需孔径物料的进入浓缩压滤工序进行处理；Ⅱ、二次分级：包括分级工序及粉碎工序；所述离心工序处理完毕后的过火煤矸石进入分级工序，经分级工序处理后将物料粉碎至需要的粒度，并进行下一步处理；Ⅲ、光电色选：采用色选机对所述粉碎工序后产生的不同粒径的物料进行色选，将物料中的异色颗粒自动剔除，而白色的物料继续下落至接料斗的成品腔内流走；Ⅳ、超微粉碎：光电色选结束后，对于＜0.1mm的物料进行超微粉碎处理，最终形成达到涂布级的高档高岭土产品。2.根据权利要求1所述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中的初选工序，采用人工选矿方式，通过平输送机对原料进行初选，将直径大于10cm的煤矸石挑出，其余原料通过平输送机的导流板进入操作平台下方的初碎机中。3.根据权利要求1所述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中的初碎工序，利用安装于操作平台下方的锤式破碎机，将前述步骤中进过初选处理后的原料破碎至直径为5-10cm的大小；初碎的原料通过破碎机的出料口落入下方的输送机，将原料输送到高度为12米的洗选机入口。4.根据权利要求1所述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中的洗选工序，采用YNCKX8-2二段跳汰式洗选机，跳汰洗选根据含高岭石的过火煤矸石在垂直脉动的介质中物理性质上的差异进行分选，采用的介质是水及空气；过火煤矸石用大量清水结合压力空气进行洗选分级，将比重大于2.6的物料和直径大于10cm过火煤矸石通过洗选机的上方排出，返回到初碎机进行重新破碎；中间的产品则通过弧形筛直接流入到直线脱水筛。5.根据权利要求1所述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中的过筛工序，依次为直线筛处理及高频筛处理；所述直线筛为通过直线脱水筛对洗选后流入的筛中的产品进行分级，筛网网孔为5mm，筛上进入＞5mm的产品，直接进入离心脱水机进行脱水；筛上进入＜5mm的细颗粒高岭石及筛下的洗选废液通过下方的出料口,落入水道进入与其连接的高频筛入口；所述高频筛将所述的洗选废液和细颗粒高岭石进行再次分级，筛上＜0.5mm＞0.1mm的细颗粒高岭石移出待进行色选，筛下＜0.1mm洗选废液料将通过水道流入浓缩池中。6.根据权利要求1所述的利用废弃过火煤矸石生产煤系高岭土的制备方法，其特征在于：所述步骤Ⅰ中包括离心处理，通过离心机的作用...

【专利技术属性】
技术研发人员：付鹏图，杜伊凡，王国华，
申请(专利权)人：付鹏图，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15