[发明专利]一种气化渣重-磁联合分选工艺

说明书

本发明公开了一种气化渣重‑磁联合分选工艺，通过水介旋流器对气化渣中较粗粒级进行分选，得到高碳产品和高灰产品；通过高梯度磁选对气化渣中的细粒级进行分选，得到高灰产品和富碳产品。通过气化渣重‑磁联合分选工艺与装置可实现气化渣全粒级的高效碳‑灰分离。该工艺分离效率高，生产成本低。分离得到高碳产品可作为碳源进行活性炭/焦的制备等；分离得到的富碳产品由于灰的脱除，也进一步实现了碳的富集，可考虑作为锅炉掺烧原料或生态修复剂使用；分离得到的高灰产品可作为建材优质原料使用。

技术领域

本发明属于煤气化灰渣资源化利用领域，具体涉及一种气化渣重-磁联合分选生产高纯碳、高纯灰及富碳产品的方法。

背景技术

煤气化技术是现代煤化工产业的龙头和核心技术，气流床气化过程中，会产生气化粗渣和细渣两种副产物。粗渣大多数为玻璃球状豆粒大小的固体，渣孔隙率较小，含碳量很低，水含量也较低，而细渣含碳量较高，一般大于20%，甚至达到40%以上。目前煤气化渣主要以填埋的方式处理，既浪费了宝贵的碳源，占用大量的土地资源，同时废渣中大量的无机物、重金属离子还影响当地的地质环境，环境问题突出。

针对气化渣进行资源化利用，前提条件是对其碳-灰分离。重选方法处理量大，生产成本低，适合气化渣粗粒级分选。浮选方法是针对细粒级矿物高效分选的一种方法，赵世永（中国专利201620500503.X）将气化细渣磨矿至0.5mm 以下作为浮选入料，选用常规的浮选药剂柴油和仲辛醇，此时，精矿烧失量为50.78%， 尾矿烧失量为41.92%，精矿和尾矿的烧失量显现了一定的差异，由于气化渣表面性质的特异性，总体浮选效果并不理想。针对气化渣物化性质的研究发现，气化渣中含有部分铁、锰、钛等磁性元素，而且此部分磁性元素形成的无机矿物质是其灰分的贡献者，因此，采用磁选的方式对此部分磁性物质进行脱除也是实现气化渣碳-灰分离一种可行方法。

发明内容

针对现有煤气化渣的分离与利用技术，本发明提出了一种气化渣重-磁联合分选工艺。通过水介旋流器对气化渣中较粗粒级进行分选，得到高碳产品和高灰产品；通过高梯度磁选对气化渣中的细粒级进行分选，得到高灰产品和富碳产品。

本发明提供了一种气化渣重-磁联合分选工艺，包括以下步骤：

（1）气化渣经输送设备进入矿浆准备桶，加入水与煤气化渣经充分搅拌后配制成质量浓度为50-200g/L的矿浆，使煤气化渣在矿浆准备桶中充分分散。

输送设备可以选用皮带输送机、斗式提升机、运输车中的一种。

（2）气化渣矿浆经筛分设备除去3mm以上颗粒，筛上颗粒脱水后直接作为粗粒高灰产品处理。

筛分设备可选用直线振动筛、分级筛、滚筒筛中的一种。

（3）筛下矿浆进入水介旋流器进行分选，水介旋流器溢流经分级旋流器分级，分级旋流器底流依次经脱水筛脱水、离心机脱水形成高碳产品；水介旋流器底流经脱泥筛脱泥，筛上产物形成粗粒高灰产品，筛下产物经压滤机压滤形成细粒高灰产品。

（4）步骤（3）中分级旋流器溢流、脱水筛筛下水与离心机离心液经缓冲桶缓冲后泵入高梯度磁选机，磁性产物与步骤（3）中的水介旋流器底流筛下产物合并后，经过滤机压滤后形成细粒高灰产品，非磁性产物进入浓缩机浓缩，浓缩机底流压滤形成富碳产品。

进一步地，上述步骤（1）~（4）压滤机滤液和浓缩机上清液作为循环水循环使用，一部分进入矿浆准备桶用来配制矿浆，一部分用来做筛分设备喷淋水。

进一步地，步骤（3）所述水介旋流器选用煤泥旋流重选柱或者大锥角水介旋流器。

选用煤泥旋流重选柱时，工作压力0.08-0.2Mpa。

所选用的水介旋流器为单锥水介旋流器时，锥角在45-135°之间，工作压力0.1-0.25 Mpa。

所选用的分级旋流器分级粒度应达到0.074mm。