一种分离粉煤灰中残炭的浮选柱工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种分离粉煤灰中残炭的浮选柱工艺，由矿浆准备、浮选柱分选、产品脱水三部分构成。采用双射流浮选柱，并配合相应的给料及脱水设备，组成浮选柱－厢式压滤机浮选工艺，脱除粉煤灰中的未燃尽炭粒。将高炭粉煤灰和水装入搅拌桶，经叶轮搅拌制备成符合浮选浓度要求的矿浆，制备好的矿浆用螺杆泵输送至浮选柱的入料口，矿浆入料经双射流浮选柱分选得到浮选精矿浆残炭和浮选尾矿浆粉煤灰，通过厢式压滤机脱水的处理，分别得到最终的残炭产品和粉煤灰产品。本发明专利技术的优点在于：工艺明显简化，不但投资少、耗电量小，而且维修量小，运行费用低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于矿物分离
，特别是提供了一种分离粉煤灰中残炭的浮选柱工艺。
技术介绍
本专利技术设计是基于环境污染的防治技术和矿物资源综合利用的实用技术，主要是脱除粉煤灰中未燃尽残炭的工艺和流程。粉煤灰作为煤粉燃烧产物，受原料及燃烧工况的影响，原状灰或多或少会含有未燃尽有机物，即未燃尽残炭。粉煤灰中未燃尽炭含量的超标，不仅带来相应的环境问题，而且制约着粉煤灰在许多领域的应用。全世界年排放粉煤灰总量约5亿吨以上。而我国就超过1亿吨，居世界第二位。随我国经济建设发展，粉煤灰排放量会进一步增加，会相应带来更多环境问题。因此经济有效的粉煤灰综合利用日益成为一个重要课题。然而，在粉煤灰资源化利用过程中遇到的一个主要问题是未燃尽炭含量超标，它制约着粉煤灰在许多领域的应用。如在建筑材料和筑路填充中，粉煤灰碳含量超标会显著影响建筑及填充材料的吸水性和稳定性，给粉煤灰的有效综合利用带来显著负面影响。所以只有降低粉煤灰含炭量，才能有效提高其质量等级，从而为其综合利用开辟广阔市场。当今世界上降低粉煤灰炭含量的方法主要有两种一.排灰前降低炭含量，即进行锅炉改造以提高煤粉燃烧效率；二.对高炭粉煤灰采用一定工艺和方法，将其中未燃尽炭除掉一部分。主要实用技术有燃烧法、电选法、浮选法和离心分离等(何新露.粉煤灰选炭的试验研究.粉煤灰综合利用，1999，03(5)15~18)。其中以湿法分选的浮选法和干法分选的电选法应用最为普遍。目前高炭粉煤灰浮选工艺从煤炭一段浮选工艺发展而成。如甘肃白银公司动力厂原灰含碳量平均为35％左右。经浮选后含炭量降到5％以下(邵靖邦，王祖讷.降低粉煤灰含炭量的途径.中国煤炭，1998，24.(10)17-19.)。但因新鲜煤粒表面有有机油类化合物吸附，表现为强天然疏水性；而粉煤灰是在高达1500℃以上的温度下燃烧产生，其天然疏水性差。因此粉煤灰中炭粒不同于未经燃烧的煤。又因为一段浮选工艺中存在宽级别入料各因素相互干扰、在同一操作条件和药剂制度下，不能够达到优化配置。所以这种以煤用浮选工艺为基础的粉煤灰浮选工艺，有脱炭分离指标不理想、分选效率偏低的缺点。目前对于粉煤灰的浮选除炭技术只限于传统浮选机分选工艺，在国内只有甘肃白银公司动力厂等少数几个分选厂采用，其效果不十分理想且生产成本高。而对于更适合微细颗粒分选的浮选柱工艺并未见在粉煤灰浮选除炭方面得到应用，有关这方面的报道还是空白。浮选柱于60年代由加拿大人Pierre Boutin专利技术，其独特的结构和运动方式使得它具有投资省、产率高，占地面积少，更适于微细物料分选等众多优点，所以在六十年代时就得到推广和应用，一开始就受到了许多国家选煤厂和选矿厂的青睐。随着对浮选柱研究的深入，以气泡发生器为突破口，开发出了一批各具特色的浮选柱，这些浮选柱从设备的可靠性到运行的稳定性都较早期的浮选柱大为提高。本浮选柱—厢式压滤机浮选工艺对高炭粉煤灰这样的细微粒级物料分选效果尤佳，兼顾了浮选精度和产率，是一种达到了国际先进水平的浮游分选设备。常规浮选机分选工艺简介常规的浮选工艺流程是将浮选入料经矿浆预处理器处理后送入浮选机，浮选机分选出的精矿利用圆盘真空过滤机过滤。该工艺较为复杂，尤其是真空过滤机还要配备真空泵、气水分离器、滤液泵、冷却水系统、软化水装置等设备，另外，该工艺一般需2～3层楼布置，土建费用较大。因此，该工艺的特点是投资大，设备多，耗电量大，工艺复杂，维修量大，运行费用高。但由于该工艺在我国应用多年，积累了丰富的经验，是我国目前应用最广泛的浮选工艺。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种分离粉煤灰中残炭的浮选柱工艺，解决了粉煤灰中残炭含量超标所带来的相应的环境问题和粉煤灰综合利用的问题，提出一种低成本、工艺简单、效率高的粉煤灰浮选除炭的工艺方法。本专利技术由矿浆准备、浮选柱分选、产品脱水三部分构成。采用双射流浮选柱，并配合相应的给料及脱水设备，组成一个完整的浮游分选工艺系统(浮选柱—厢式压滤机浮选工艺流程)，来脱除粉煤灰中的未燃尽炭粒。该工艺采用直接浮选工艺，即浮选后的产品不经过浓缩过程，直接送入厢式压滤机中脱水。矿浆准备将高炭粉煤灰和水装入搅拌桶，经叶轮搅拌制备成符合浮选浓度要求的矿浆。制备好的矿浆用螺杆泵输送至浮选柱的入料口。浮选柱分选部分是整个系统的核心部分，矿浆入料经双射流浮选柱分选得到浮选精矿浆(残炭)和浮选尾矿浆(粉煤灰)。通过厢式压滤机脱水的处理，分别得到最终的残炭产品和粉煤灰产品。浮选柱—厢式压滤机浮选工艺流程结合附图1，对浮选柱—厢式压滤机浮选工艺流程的工作过程叙述如下粉煤灰原料为燃煤火力发电厂的高炭粉煤灰，颗粒最大粒度不超过0.5mm，残炭含量在8％～40％之间。首先，粉煤灰入料1和水在搅拌桶2内，由叶轮搅拌制浆，形成浮选柱入料。搅拌时间为10～15分钟，在搅拌过程中加入捕收剂(轻柴油)，用量范围为0～3200g/T，并继续搅拌5～7分钟。浮选柱入料的浓度范围为2.75～12.79wt.％，备好的矿浆经螺杆泵3注入双射流浮选柱4的入料口，矿浆在进入浮选柱前加入起泡剂(仲辛醇)，加药量为90～110g/T。5是双射流浮选柱的中矿循环泵，通过调节中矿循环泵可调节中矿循环量。浮选柱入料经浮选柱分选后，分离出的精矿首先进入精矿缓冲池6，随即进入精矿压滤机7进行压滤脱水，得到脱水残炭产品。浮选尾矿先进入浮选尾矿池9缓冲后，再进入尾矿压滤机脱水，最后得到脱水粉煤灰(11)。这里设缓冲池的目的是保证生产的连续性和稳定性。双射流浮选柱系统双射流浮选柱的工艺步骤为粉煤灰入料1首先给入搅拌桶2内，并加水进行矿浆浓度调节，其流量由入料流量计13和入料密度计14测定，并通过捕收剂加药泵21给入捕收剂(用量范围为0～3200g/T)。调好的矿浆经螺杆泵3给入浮选柱4，其流量由入料流量计13测定，17为入料气泡发生器，产生大量细小而弥散的气泡，气泡在矿浆中上升时，会碰撞并捕捉到浆料中的疏水颗粒(主要为未燃净残炭)，并携带残炭颗粒上升至气液自由界面而形成矿化泡沫层。矿化泡沫层会随溢流进入精矿收集装置，分选后的尾矿则随底流进入尾矿泵。本双射流浮选柱的突出优点是具有独特的中矿循环装置，使难选矿物的分离效率得到显著提高。19为起泡剂加药泵，起泡剂(仲辛醇)加药量为90～110g/T。矿浆在浮选柱内经气泡分选形成精矿浆24和尾矿浆25两部分，尾矿浆由尾矿泵12排出。本浮选柱的特点是有中矿循环再选系统，可使在初选区和精选区未得到浮起的炭粒得到再选，中矿循环系统由中矿循环泵5、循环流量计16、循环器气泡发生器18和起泡剂加药泵20构成。本专利技术的优点或积极效果首次应用浮选柱技术来分离粉煤灰中未燃净残炭。双射流浮选柱的分选结果表明，双射流浮选柱可有效脱除残炭，同传统浮选工艺相比，本工艺明显简化，不但投资少、耗电量小，而且维修量小，运行费用低。浮选柱本身的结构更适合于粉煤灰这样微细颗粒的分选除炭，其分选效率和工艺成本均优于传统的浮选机工艺流程。另外，该工艺充分利用浮选柱出料口高的优势采用地面布置，大大节省了土建投资。附图说明图1是本专利技术的浮选柱—厢式压滤机分选新工艺流程。其中，入料1、搅拌桶2、螺杆泵3、双射流浮选柱4、中矿循环泵5、精矿缓冲池6、精矿压滤机7、脱水残炭8、浮选尾矿池9、尾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离粉煤灰中残炭的浮选柱工艺，其特征在于：由矿浆准备、浮选柱分选、产品脱水三部分构成；采用双射流浮选柱，并配合相应的给料及脱水设备，组成浮选柱－厢式压滤机浮选工艺，脱除粉煤灰中的未燃尽炭粒；将高炭粉煤灰和水装入搅拌桶，经叶轮搅拌制备成符合浮选浓度要求的矿浆，制备好的矿浆用螺杆泵输送至浮选柱的入料口，矿浆入料经双射流浮选柱分选得到浮选精矿浆残炭和浮选尾矿浆粉煤灰，通过厢式压滤机脱水的处理，分别得到最终的残炭产品和粉煤灰产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王立刚，谢华，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]