一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法及系统，包括以下步骤：S1：将煤气化渣与水混合搅拌制成矿浆；S2：将矿浆注入磨矿设备进行研磨；S3：向研磨后的矿浆里加入浮选剂进行调浆，使煤气化渣中的残碳颗粒表面疏水化；S4：将调浆后的矿浆注入空化管喷射；S5：空化管喷射出的矿浆注入浮选设备浮选，完成碳、灰分离。本发明专利技术具有方法流程简单，可减少浮选药剂用量，降低脱碳成本的优点。降低脱碳成本的优点。降低脱碳成本的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法及系统


[0001]本专利技术涉及煤气化渣处理
，特别涉及一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法及系统。

技术介绍

[0002]煤炭气化是原煤在气化设备中在高温高压条件下与特定气化剂发生物理化学反应将原煤中的有机物组分转化成气体燃料的过程，煤气化渣是煤炭气化后残留的无机矿物质与碳质残渣的混合物，大部分煤气化渣在就近地堆积或填埋。不经任何处理露天堆放或就地填埋的煤气化渣是产区生态环境的主要污染源之一，不仅占用大量土地资源，还导致严重的环境污染。
[0003]建材化利用是目前煤气化渣无害化处理的有效途径之一，但该处理方式对煤气化渣中残碳含量上限有着严格的要求，因此煤气化渣建材化利用需要预先去除煤气化渣中残碳颗粒。泡沫浮选法是去除煤气化渣中残碳颗粒的有效方法之一，其原理是在含有煤气化渣的矿浆中加入捕收剂(如煤油、柴油)、起泡剂(如仲辛醇)等浮选药剂，残碳颗粒表面具有一定的疏水性，从而优先被油包覆起来并粘附在矿浆中的空气泡上，随着气泡漂浮到矿浆表面，灰颗粒则被水沾湿并沉淀到矿浆底部，达到二者分离的目的，但煤气化渣中残碳颗粒表面孔隙发达，浮选过程中，加入的浮选剂易被残碳颗粒细小孔隙吸附，导致药剂耗量大，脱碳成本高，一直制约着煤气化渣的资源化再利用。因此，开发一种新的煤气化渣浮选脱碳方法迫在眉睫。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法，具体包括如下步骤：
[0006]S1：将煤气化渣与水混合搅拌制成矿浆；
[0007]S2：将矿浆注入磨矿设备进行研磨；
[0008]S3：向研磨后的矿浆里加入浮选剂进行调浆，使煤气化渣中的残碳颗粒表面疏水化；
[0009]S4：将调浆后的矿浆注入空化管喷射；
[0010]S5：空化管喷射出的矿浆注入浮选设备浮选，完成碳、灰分离。
[0011]进一步地，所述步骤S1中煤气化渣的体积浓度为：50g/L
–
200g/L。
[0012]进一步地，所述步骤S3中浮选剂包括非极性油类捕收剂和起泡剂；所述非极性油类捕收剂为煤油或柴油；所述起泡剂为仲辛醇。
[0013]进一步地，所述步骤S2磨矿设备为球磨机、棒磨机及搅拌磨中的任一种。
[0014]进一步地，所述步骤S2研磨的矿浆颗粒粒度小于0.5mm。
[0015]进一步地，所述步骤S4空化管为文丘里管。
[0016]进一步地，所述步骤S5浮选设备为浮选机或浮选柱。
[0017]针对上述方法，本专利技术提出实施该方法的系统，包括依次连通的混合桶、磨矿设备、调浆桶及浮选设备，在所述调浆桶和所述浮选设备间设置空化管，将调浆桶里加入浮选剂的矿浆喷射到浮选设备内。
[0018]优选地，为使矿浆通畅注入到磨矿设备、空化管中，在所述混合桶和磨矿设备间及调浆桶和空化管间均设置给料泵。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法及系统，设置空化管、浮选设备，将调浆后的矿浆注入空化管喷射，空化管喷射出的矿浆注入浮选设备浮选，矿浆在空化管内高速流动并喷射到浮选设备内，吸附煤油或柴油的残碳颗粒在空化管的低压或负压作用下其表面析出大量微纳米气泡，后在浮选设备中分离，因本专利技术残碳颗粒表面经空化管喷射产生大量微纳米气泡，微纳米气泡因数量多，且致密，使残碳颗粒具有更好的悬浮性和疏水性，在浮选脱碳过程中可更好的与浮选气泡粘附，因此可降低加入的浮选药剂量，由此可见，本专利技术具有方法流程简单，可减少浮选药剂用量，降低脱碳成本的优点。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法的步骤示意图；
[0021]图2为本专利技术一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳系统的结构示意图；
[0022]附图标记为：1
‑
混合桶、2
‑
给料泵、3
‑
研磨设备、4
‑
调料桶、5
‑
空化管、6
‑
浮选设备、601
‑
碳出口、602
‑
灰出口。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0024]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0025]如图1所示，一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法，包括如下步骤：
[0026]S1：将煤气化渣与水混合搅拌制成矿浆，煤气化渣和水的占比应该在一个合理范围内，因为煤气化渣的占比过低，并不能大幅降低浮选尾矿中碳含量，且消耗过多水，经济性不佳，而煤气化渣的占比过高，矿浆中含有过多的煤气化渣，矿浆粘度过大，不利于残碳颗粒的漂浮，尾矿中残碳含量会大幅上升，达不到建材化要求。专利技术人经大量试验及多方验证确定煤气化渣的体积浓度占比在50g/L
‑
200g/L间为宜，即一升水中，加入煤气化渣的质量在50g到200g之间为宜；
[0027]S2：将矿浆注入磨矿设备进行研磨，磨矿设备可选择球磨机、棒磨机或搅拌磨，研磨的矿浆颗粒粒度大小也会对浮选效果造成影响，粒度太大，颗粒重力作用较强，不利于残碳颗粒漂浮，影响浮选尾矿产率和残碳含量，粒度太小，会增加研磨时间，增加脱碳成本，也会大大增加浮选脱碳难道，因此浮选粒度上限一般为0.5mm，因而本专利技术的矿浆颗粒粒度大
小选择小于 0.5mm；
[0028]S3：向研磨后的矿浆里加入浮选剂进行调浆，使煤气化渣中的残碳颗粒表面疏水化，浮选剂包括非极性油类捕收剂和起泡剂，非极性油类捕收剂选择煤油或柴油，起泡剂选择仲辛醇；
[0029]S4：将调浆后的矿浆注入空化管喷射，空化管选择文丘里管；
[0030]S5：空化管喷射出的矿浆注入浮选设备浮选，浮选设备选择浮选机或浮选柱，空化管喷射的矿浆在浮选设备里完成碳、灰分离，为使残碳颗粒表面产生大量微纳米气泡，需要较高的空化管喷射速度，矿浆被喷射时由于伯努利效应，吸附煤油或柴油的残碳颗粒在空化管的低压或负压作用下其表面析出大量微纳米气泡。
[0031]本专利技术给出实现上述方法的一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳系统，如图2所示，具体包括依次连通的混合桶1、磨矿设备3、调浆桶4及浮选设备6，在调浆桶4和浮选设备6间设置空化管5，将调浆桶4里加入非极性油类捕收剂的矿浆喷射到浮选设备6内，矿浆在浮选设备6内实现碳、灰分离，碳由碳出口601排出，灰由灰出口602排出；为使空化管5喷射出的矿浆和空气充分接触，可将空化管5喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法，其特征在于：具体包括以下步骤：S1：将煤气化渣与水混合搅拌制成矿浆；S2：将矿浆注入磨矿设备进行研磨；S3：向研磨后的矿浆里加入浮选剂进行调浆，使煤气化渣中的残碳颗粒表面疏水化；S4：将调浆后的矿浆注入空化管喷射；S5：空化管喷射出的矿浆注入浮选设备浮选，完成碳、灰分离。2.根据权利要求1所述的一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法，其特征在于：所述步骤S1中煤气化渣的体积浓度为：50g/L
–
200g/L。3.根据权利要求1所述的一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法，其特征在于：所述步骤S3中浮选剂包括非极性油类捕收剂和起泡剂；所述非极性油类捕收剂为煤油或柴油；所述起泡剂为仲辛醇。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种基于表面微泡的煤气化渣浮选脱碳方法，其特征在于：所述步骤S2磨矿设备为球磨机、棒磨机及搅拌磨中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李臣威，张海军，张博龙，梁艳男，周若谦，李鑫，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：