[发明专利]一种降低高硫煤矸石可燃性的方法

说明书

本发明涉及一种降低高硫煤矸石可燃性的方法，其具体步骤为：将高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，加入自来水，调节矿浆pH值为4.0~5.0，加入生物浮选药剂，调控适宜温度为25~40°C，并在转速150 rpm的恒温摇床中振荡吸附10~30 min，倒入浮选槽，再加入自来水，使最终矿浆浓度不大于10%；加入起泡剂2#油1~2 mL/L，控制浮选温度为20~35°C，在1500~4000rpm转速下进行浮选刮泡，分离产品，上浮产品中S回收率>60%；通过本发明的生物浮选后，高硫煤矸石中的黄铁矿含量大大降低，煤矸石自燃情况得以改善；本发明属于生物浮选方法，绿色环保，工艺简单，易于推广。

技术领域

本发明属于矿石浮选工艺技术，特别是一种降低高硫煤矸石可燃性的方法，采用绿色化的生物技术从高硫煤矸石中分离黄铁矿的方法。

背景技术

中国是煤炭生产和消费大国，煤矿区在通过提供能源为全国经济发展做出重大贡献的同时，却在矿区滞留了大量煤矸石。煤矸石是在煤形成过程中与煤共生、伴生的岩石，是在煤炭生产和洗选加工过程中产生的固体废弃物。煤种若以含硫量区分，分为高硫煤和低硫煤。高硫煤主要分布在西南、西北、中南地区，其中，西南地区的高硫煤数量占61.62%，含硫分居首位，平均达3.23%。含硫物质多数随高比重的煤矸石一起排弃，形成高硫煤矸石（一般指可燃硫物质的硫含量大于2%）。

煤矸石资源化利用途径主要包括煤矸石发电、化工利用、生产建材和生产农用肥料等，其中煤矸石发电、化工利用和煤矸石建材是大宗资源化利用煤矸石、消除煤矸石危害的主要方式。但由于高硫煤矸石在燃烧时产生大量SO₂气体，导致其发电利用受到限制。煤研石制砖的生产也仅限于利用低硫煤歼石作烧结砖，含硫稍高时便难以利用。因为砖坯中的硫分在高温缎烧作用下生成SO₂，大量SO₂气休的逸出，不仅会造成砖坯体积膨胀导致溃裂，还由于SO₂气体易溶于水，与窑内大量的水旅汽作用，产生雾状硫酸而腐蚀设备。目前，中国的高硫煤矸石几乎没有得到利用，而高硫煤矸石的堆放却造成很多问题。资料显示，在中国大约有1/3的矸石山发生过自燃，尤其是高硫煤矸石更容易发生自燃，且自燃时释放出大量SO₂、H₂S、CO和氮氧化物等有害气体，并产生大量烟尘排入大气，严重影响矿区空气质量及周边居民身体健康，威胁区域生态系统的多样性，并产生很多安全隐患。煤矸石形成的矸石山之所以会常常发生自燃，是因为煤矸石中可燃硫物质引起的。煤矸石中的硫，一般以硫铁矿、自然硫和硫酸盐硫等形态出现。硫酸盐硫一般不可燃烧，自然硫和硫铁矿硫易燃。一般，高硫煤矸石中的含硫物质绝大多数是可燃的以黄铁矿形式存在的硫铁矿硫，而硫酸盐硫和有机硫含量很少。

因此，脱除高硫煤矸石中的含硫物质，使之成为可利用的低硫煤矸石是关键问题所在。20世纪80年代中期设计并一直沿用的梯跳—摇床选硫工艺方法，适用粗粒级硫铁矿的分选回收，但分选效率低，特别是细粒级硫铁矿分选回收效果更差，造成硫铁矿回收率低。鉴于现有选硫生产工艺暴露的问题，必须研究一种新的煤矸石选硫工艺方法，进一步提高硫的回收率，实现高硫煤矸石的合理有效利用。

发明内容

本发明的目的在于针对现存的高硫煤矸石问题，提出一种降低高硫煤矸石可燃性的方法，该方法采用绿色化的生物浮选技术，对环境造成零污染，通过分离一定量的黄铁矿，可有效使矸石山的自燃情况得到好转。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种降低高硫煤矸石可燃性的方法，包括如下具体步骤：

将高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，置于摇瓶中，加入一定量自来水，使摇瓶中的矿浆浓度小于或等于20%；所述的高硫煤矸石是指可燃硫物质的硫含量大于2%的煤矸石；

将所述矿浆的pH值调节为4.0~5.0之间，加入生物浮选药剂，生物浮选药剂的细菌浓度为2.5×10⁸个/mL～3.5×10⁸个/毫升；