【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体废弃物分选及资源化利用，具体涉及一种煤矸石分级分质利用的方法。
技术介绍
1、我国能源结构特点为富煤、贫油、少气，煤炭依然是我国目前和未来最重要的能源。煤矸石是在采煤和洗煤过程中产生的固体废弃物，是一种与煤层伴生的含碳量较低、硬度比煤高的黑灰色岩石，其主要成分为al2o3和sio2。煤矸石属于大宗工业固体废物，含有碳等有机物和无机硅酸盐、高岭土类矿物，在堆积过程中不仅占用大量土地，还直接对地下水、空气和土壤造成污染。此外，高硫煤矸石自燃时释放出大量so2、co等有毒有害气体，严重污染周围大气环境，危害人们身体健康，煤矸石在长期自燃和雨水浸泡下，煤矸石中的硫和重金属等有害物质自然析出并随雨水渗入土地，大面积污染周围土壤和地下水。因此，煤矸石的处理和利用受到越来越多的关注。
2、目前，国内外关于煤矸石的综合利用，主要研究和应用领域集中于如下方面：(1)煤矸石回填或直接利用，主要是将煤矸石充填采空区、填充路基、地基、低洼地和塌陷地；(2)煤矸石的燃料利用，主要是将煤矸石单独或者掺入一定量的中煤、煤泥和尾煤，作为窑炉或者循环流化床锅炉的燃料；(3)煤矸石制备建筑材料，主要是利用煤矸石制备砖瓦、砌块、建筑陶粒、骨料和集料；(4)煤矸石提取有价组分以及制备化工材料，主要是基于煤矸石中含有大量sio2，利用煤矸石生产白炭黑、制备水玻璃和碳化硅等无机非金属材料。从目前的应用情况看，煤矸石综合利用主要集中于煤矸石的燃料利用和建筑材料利用两个方面，不管是燃料利用还是建筑材料利用，普遍的做法是将煤矸石破碎后，粉碎至一定粒
3、为了解决这一问题，需要对煤矸石中的煤和硫铁矿进行分选。跳汰分选工艺是根据煤、煤矸石和硫铁矿的密度不同，结合水流冲击而达到分选的目的，这一工艺存在分选效果差、设备占地面积大、消耗成本高等问题。重介分选的工艺流程是在水槽中放入水，加入不同原料使水槽中的溶液密度增加，结合煤矸石和硫铁矿密度不同的特点，最终达到分选的目的，导致耗水量大、人工成本高、处理能力低等。专利cn 111079845a利用图像训练特征提取技术对煤炭中的煤矸石进行识别，从而将煤中的煤矸石进行分选，但该技术未涉及到分选硫铁矿的目的。
4、综上所述，目前的煤矸石分选工艺存在煤矸石的利用率和产品附加值低的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种煤矸石分级分质利用的方法。本专利技术对精煤和精硫铁矿的分选效率和精确度高，设备投资低。
2、为了实现以上目的，本专利技术提供了以下技术方案。
3、本专利技术提供了一种煤矸石分级分质利用的方法，包括以下步骤：
4、将煤矸石原料进行破碎筛分，得到不同粒径尺寸的煤矸石；所述不同粒径尺寸的煤矸石包括三个级别或者两个级别；其中，三个级别的煤矸石为粒径尺寸为10～80mm、5～25mm和小于5mm的煤矸石；两个级别的煤矸石为粒径尺寸10～80mm和小于10mm的煤矸石，或，粒径尺寸5～25mm和小于5mm的煤矸石；
5、将粒径尺寸为10～80mm或粒径尺寸为5～25mm的煤矸石进行x光分选，得到热值＞3000kcal/kg的第一煤产品和第一煤矸石；将第一煤矸石继续进行x光分选，得到粗矸石和硫含量＜1％的矸石产品；将粗矸石进行破碎筛分至粒径为5～25mm后，继续进行x光分选，得到精硫铁矿和硫含量＜1％的矸石产品；对精硫铁矿进行硫含量分析，将硫含量小于35％的精硫铁矿破碎至粒径小于0.5mm后，进行精密分选，得到硫含量＞35％的硫铁矿产品和硫含量＜1％的矸石产品；
6、将粒径小于5mm或10mm的煤矸石破碎至粒径小于0.5mm后，进行精密分选，得到热值＞3000kcal/kg煤产品、硫含量＞35％的硫铁矿产品和硫含量＜1％的矸石产品。
7、优选地，所述x光分选在x光干选设备中进行，所述x光干选设备采用x光成像系统与气喷工艺相结合；气喷工艺的喷嘴流量范围为300～1500l/min。
8、优选地，所述x光干选设备识别煤和煤矸石的阈值t范围为1.05～1.5，识别煤矸石和硫的阈值t范围为0.80～0.95。
9、优选地，所述精密分选在螺溜摇床设备中进行，所述螺溜摇床设备的螺溜槽横向倾角倾斜为7°～9°，处理能力为3-6t/h。
10、优选地，所述螺溜摇床设备的摇床冲程为10～30mm，冲次为210～360t/min。
11、本专利技术提供了煤矸石分级分质利用的方法，包括以下步骤：将煤矸石原料进行破碎筛分，得到不同粒径尺寸的煤矸石；所述不同粒径尺寸的煤矸石包括三个级别或者两个级别；其中，三个级别的煤矸石为粒径尺寸为10～80mm、5～25mm和小于5mm的煤矸石；两个级别的煤矸石为粒径尺寸10～80mm和小于10mm的煤矸石，或，粒径尺寸5～25mm和小于5mm的煤矸石；将粒径尺寸为10～80mm或粒径尺寸为5～25mm的煤矸石进行x光分选，得到热值＞3000kcal/kg的第一煤产品和第一煤矸石；将第一煤矸石继续进行x光分选，得到粗矸石和硫含量＜1％的矸石产品；将粗矸石进行破碎筛分至粒径为5～25mm后，继续进行x光分选，得到精硫铁矿和硫含量＜1％的矸石产品；对精硫铁矿进行硫含量分析，将硫含量小于35％的精硫铁矿破碎至粒径小于0.5mm后，进行精密分选，得到硫含量＞35％的硫铁矿产品和硫含量＜1％的矸石产品；将粒径小于5mm或10mm的煤矸石破碎至粒径小于0.5mm后，进行精密分选，得到热值＞3000kcal/kg煤产品、硫含量＞35％的硫铁矿产品和硫含量＜1％的矸石产品。
12、本专利技术提供的方法，相比于现有技术，优点如下：
13、(1)本专利技术根据x光对煤、煤矸石和硫铁矿识别的图像灰度不同以及煤、煤矸石和硫铁矿的密度不同，达到从煤矸石中分选出煤、煤矸石和硫铁矿的目的，相比于传统的跳汰分选工艺、重介分选工艺，无需使用水，避免了冬天低温结冰带来的使用限制。
14、(2)本专利技术的煤矸石分级分质利用的方法选矿质量稳定，单位时间内处理量大，安装和操作简单，设备占地面积小，原料适应性强等。本专利技术的工艺流程中，利用x光干选法结合螺旋摇床工艺，使得本专利技术对精煤和精硫铁矿的分选效率和精确度高，设备投资低。因此，本专利技术的煤矸石分级分质利用的方法人工成本和运营维护成本显著降低。
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1.一种煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，所述X光分选在X光干选设备中进行，所述X光干选设备采用X光成像系统与气喷工艺相结合；气喷工艺的喷嘴流量范围为300～1500L/min。
3.如权利要求2所述的煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，所述X光干选设备识别煤和煤矸石的阈值T范围为1.05～1.5，识别煤矸石和硫的阈值T范围为0.80～0.95。
4.如权利要求1所述的煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，所述精密分选在螺溜摇床设备中进行，所述螺溜摇床设备的螺溜槽横向倾角倾斜为7°～9°，处理能力为3-6t/h。
5.如权利要求4所述的煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，所述螺溜摇床设备的摇床冲程为10～30mm，冲次为210～360t/min。
【技术特征摘要】
1.一种煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，所述x光分选在x光干选设备中进行，所述x光干选设备采用x光成像系统与气喷工艺相结合；气喷工艺的喷嘴流量范围为300～1500l/min。
3.如权利要求2所述的煤矸石分级分质利用的方法，其特征在于，所述x光干选设备识别煤和煤矸石的阈值t范围为1.0...
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