專(zhuān)利名稱：一種煤炭深度凈化系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤炭深度凈化系統(tǒng)及方法，尤其是一種利用油泡作為浮選載體對(duì)煤炭進(jìn)行深度凈化的系統(tǒng)及方法，適用于褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤及氣煤等低階煤種的深度凈化。
背景技術(shù)：
常規(guī)浮選中，煤油或柴油以液態(tài)直接加入到煤泥水中，在攪拌作用下分散，從理論上講，煤粒表面油膜厚度只需一至兩個(gè)分子厚度，但是由于油水的互不相溶，常規(guī)直接給藥方式不能使藥劑均勻地分散在礦漿中，造成油液滴過(guò)大，使粒徑細(xì)小而數(shù)量巨大的煤粒與粒徑較大而數(shù)量較少的藥劑液滴相互碰撞、接觸的機(jī)會(huì)減少，導(dǎo)致油耗大，且低階煤因煤階低、煤中含氧官能團(tuán)高，表面潤(rùn)濕性差，趨向于更親水，捕收劑在煤粒表面不易鋪展，疏水性不易改善，煤顆粒不易附著于空氣泡而難以或不可能浮選，因此，只能采用增大藥劑使用量 (通常達(dá)到50Kg/t 100Kg/t浮選入料)的方法來(lái)彌補(bǔ)，然而過(guò)量的藥劑不僅浪費(fèi)了捕收劑，還會(huì)導(dǎo)致捕收劑在被煤吸附的同時(shí)一并將煤粒表面的細(xì)泥覆蓋，導(dǎo)致細(xì)泥的污染，而且對(duì)后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，如沉降、過(guò)濾、泵送等產(chǎn)生不易消除的副作用。如對(duì)某入料灰分為30%的不粘煤采用常規(guī)浮選法選別，將煤油以液態(tài)直接加入到煤泥水中，當(dāng)煤油耗量為80Kg/t干煤泥時(shí)，得到的浮選精煤和尾煤灰分分別為13%和42%，精煤產(chǎn)率為41%，煤油耗量大，浮選結(jié)果不理想。此外，煤用浮選藥劑絕大部分都是石化產(chǎn)品或副產(chǎn)品，價(jià)格高，從經(jīng)濟(jì)性角度造成浮選的不可行。對(duì)于低階煤浮選，提高藥劑效能，是提高能源利用效率是當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、低階煤浮選指標(biāo)好、藥用量少的煤炭深度凈化系統(tǒng)及方法。技術(shù)方案本發(fā)明的煤炭深度凈化系統(tǒng)，包括浮選柱、與浮選柱給料口相連的攪拌桶，浮選柱的柱體上經(jīng)管路連有氣泡發(fā)生器，氣泡發(fā)生器的入口與浮選柱出口經(jīng)管路連接有循環(huán)泵，所述的氣泡發(fā)生器經(jīng)管路連接有油氣發(fā)生器，油氣發(fā)生器的油氣出口與氣泡發(fā)生器的吸氣口相連，油氣發(fā)生器上設(shè)有經(jīng)管路連有向其內(nèi)加油的加油泵。所述的油氣發(fā)生器由設(shè)有三個(gè)通口的球形容器和設(shè)在球形容器下的電加熱套構(gòu)成；所述的油氣發(fā)生器由電熱板、設(shè)在電熱板上方的錐形集氣罩構(gòu)成。本發(fā)明的煤炭深度凈化的方法，包括以下步驟
a.通過(guò)連接管路將油氣發(fā)生器的油氣出口與氣泡發(fā)生器的吸氣口相連接，并對(duì)出入口連接處進(jìn)行密封；
b.開(kāi)啟電源，給油氣發(fā)生器的電加熱套或電熱板加熱；
c.開(kāi)啟循環(huán)泵，將浮選柱底流抽出經(jīng)氣泡發(fā)生器進(jìn)入浮選柱內(nèi)循環(huán)；
d.同時(shí)開(kāi)啟加油泵，按噸煤質(zhì)量比將煤油或柴油連續(xù)加入油氣發(fā)生器的球形容器內(nèi)或電熱板上，在電加熱套或電熱板的作用下，煤油或柴油受熱蒸發(fā)產(chǎn)生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發(fā)生器的吸氣作用下，空氣被吸入到油氣發(fā)生器中，與煤油或柴油蒸氣一起進(jìn)入到氣泡發(fā)生器內(nèi)生成油泡后進(jìn)入浮選柱內(nèi)；
e.將攪拌桶內(nèi)與起泡劑調(diào)漿混合好的煤泥水經(jīng)給料口連續(xù)給入浮選柱，進(jìn)入浮選柱內(nèi)的精煤在油泡的作用下，上浮到浮選柱的頂部，隨泡沫排放口排出，尾礦下沉至浮選柱底部，經(jīng)尾礦排放口排出。所述油氣發(fā)生器的電加熱套或電熱板的加熱溫度為200 250°C ；所述按噸煤質(zhì)量比的煤油或柴油的量為每噸干煤0. 2 5kg。有益效果由于采用了上述技術(shù)方案，利用油泡作為浮選載體對(duì)天然可浮性差的低階煤進(jìn)行浮選，可以得到好的浮選指標(biāo)，達(dá)到低階煤深度降灰脫硫的目的，可解決低階煤難浮選問(wèn)題，提高此類(lèi)煤炭的綜合利用率，提升經(jīng)濟(jì)價(jià)值。針對(duì)低階煤，利用油泡作為浮選載體，在保證精煤質(zhì)量的前提下，與已有浮選技術(shù)相比，可以使精煤產(chǎn)率大幅度提高，作為捕收劑的煤油或柴油的用量顯著降低。將煤油或柴油通過(guò)油氣發(fā)生器轉(zhuǎn)變?yōu)槊河突虿裼驼魵饧尤敫∵x設(shè)備內(nèi)生成油泡，將油泡作為浮選載體用于煤炭的深度凈化，與直接將煤油或柴油以液態(tài)加入煤泥水中相比，有效降低了藥劑的用量，并提高了浮選的選擇性?？梢允咕寒a(chǎn)率大幅度提高，作為捕收劑的煤油或柴油的用量顯著降低。其主要優(yōu)點(diǎn)有
1.對(duì)可浮性差的低階煤種，利用油泡作為浮選載體，浮選速度快，選擇性好，得到的精煤產(chǎn)率高，灰分低，藥劑消耗低，解決了低階煤難浮選，藥劑消耗大的問(wèn)題。如對(duì)入料灰分為 30%的不粘煤進(jìn)行浮選，當(dāng)煤油耗量為3Kg/t干煤泥時(shí)，所得到的浮選精煤和尾煤灰分分別為9%和70%，精煤產(chǎn)率高達(dá)65%，與常規(guī)浮選煤油以液態(tài)直接加入煤泥水中相比，極大的節(jié)約了藥劑用量，且得到了更好的浮選指標(biāo)。2.對(duì)可浮性相對(duì)較好的煤種，利用油泡作為浮選載體，可以有效的節(jié)約捕收劑用量，且浮選選擇性好。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1 一浮選柱；2—攪拌桶；3—給料口 ；4一泡沫排放口 ；5—尾礦排放口 ；6— 循環(huán)泵；7—?dú)馀莅l(fā)生器；8—儲(chǔ)油桶；9一加油泵；10—油氣發(fā)生器；10-1—球形容器； 10-2—電加熱套；10-3 —電熱板；10-4—錐形集氣罩。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述
實(shí)施例一、如圖1所示，煤炭深度凈化系統(tǒng)主要由浮選柱1、攪拌桶2、循環(huán)泵6、氣泡發(fā)生器7、儲(chǔ)油桶8、加油泵9、油氣發(fā)生器10構(gòu)成，浮選柱1頂部設(shè)有泡沫排放口 4，底部設(shè)有尾礦排放口 5，攪拌桶2經(jīng)管路與浮選柱1的給料口 3相連，氣泡發(fā)生器7經(jīng)管路連在浮選柱1的柱體上，氣泡發(fā)生器7的入口與浮選柱1出口分別經(jīng)管路與循環(huán)泵6相連接，氣泡發(fā)生器7經(jīng)管路連接有一油氣發(fā)生器10，油氣發(fā)生器10由設(shè)有三個(gè)通口的球形容器10-1和設(shè)在球形容器10-1下的電加熱套10-2構(gòu)成，球形容器10-1的三個(gè)通口分為加油口、油氣出口和空氣進(jìn)口。油氣發(fā)生器10的油氣出口與氣泡發(fā)生器7的吸氣口相連，油氣發(fā)生器10的一個(gè)入口上連有經(jīng)管路連有向油氣發(fā)生器10內(nèi)加油的加油泵9。該煤炭深度凈化的方法通過(guò)連接管路將油氣發(fā)生器10的油氣出口與氣泡發(fā)生器7的吸氣口相連接，出入口連接處均密封；開(kāi)啟油氣發(fā)生器10的電加熱套10-2的電源， 使電加熱套10-2的加熱溫度達(dá)到200 250°C ；開(kāi)啟浮選柱1的循環(huán)泵6，使浮選柱1內(nèi)預(yù)先加入的1/3 2/3柱體體積的清水經(jīng)氣泡發(fā)生器7在浮選柱1的下部循環(huán)；通過(guò)加油泵9將儲(chǔ)油桶8中的煤油或柴油按每噸干煤0. 2 5Kg連續(xù)加入油氣發(fā)生器10的球形容器10-1中，在電加熱套10-2的作用下，煤油或柴油受熱蒸發(fā)產(chǎn)生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發(fā)生器7的吸氣作用下，空氣經(jīng)球形容器10-1的空氣進(jìn)口進(jìn)入油氣發(fā)生器10 ；與煤油或柴油蒸氣一起進(jìn)入到氣泡發(fā)生器7內(nèi)產(chǎn)生油泡，再進(jìn)入浮選柱1內(nèi)；將濃度為60 140g/L的煤泥水在攪拌桶2內(nèi)攪拌調(diào)漿，并向煤泥水中加入質(zhì)量比為每噸干煤0. 1 0. 6Kg的起泡劑；將攪拌桶2內(nèi)與起泡劑調(diào)漿混合好的煤泥水經(jīng)給料口 3連續(xù)給入浮選柱1，進(jìn)入浮選柱 1內(nèi)的精煤在油泡的作用下上浮到浮選柱1頂部，隨泡沫排放口 4排出，尾礦下沉至浮選柱 1底部，經(jīng)尾礦排放口 5排出，精煤與尾礦分離，實(shí)現(xiàn)煤炭的深度凈化。實(shí)施例二、如圖2所示，煤炭深度凈化系統(tǒng)與實(shí)施例一其本相同，相同部份略。不同部分在于所述的油氣發(fā)生器10由電熱板10-3、設(shè)在電熱板10-3上方的錐形集氣罩10-4 構(gòu)成。該煤炭深度凈化的方法通過(guò)連接管路將油氣發(fā)生器10的油氣出口與氣泡發(fā)生器7的吸氣口相連接，出入口連接處均密封；開(kāi)啟油氣發(fā)生器10的電熱板10-3的電源，使電熱板10-3的加熱溫度達(dá)到200 250°C ；開(kāi)啟浮選柱1的循環(huán)泵6，使浮選柱1內(nèi)預(yù)先加入的1/3 2/3柱體體積的清水經(jīng)氣泡發(fā)生器7在浮選柱1的下部循環(huán)；通過(guò)加油泵9 將儲(chǔ)油桶8中的煤油或柴油按每噸干煤0. 2 5Kg連續(xù)加入油氣發(fā)生器10的電熱板10-3 上，在電熱板10-3的作用下，煤油或柴油受熱蒸發(fā)產(chǎn)生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發(fā)生器7的吸氣作用下，空氣被吸入到油氣發(fā)生器10中，錐形集氣罩與電熱板間有間隙，空氣由錐形集氣罩10-4的四周進(jìn)入油氣發(fā)生器，與煤油或柴油蒸氣一起進(jìn)入到氣泡發(fā)生器7內(nèi)產(chǎn)生油泡，再進(jìn)入浮選柱1內(nèi)；之后與實(shí)施例一相同，與實(shí)施例一相同部分略。本發(fā)明煤炭深度凈化系統(tǒng)，亦可采用浮選機(jī)作為煤泥浮選設(shè)備，只需將油氣發(fā)生器10的油氣出口與浮選機(jī)的吸氣口密封相連即可完成煤炭深度凈化作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種煤炭深度凈化系統(tǒng)，包括浮選柱(1)、與浮選柱(1)給料口(3)相連的攪拌桶 (2)，浮選柱(1)的柱體上經(jīng)管路連有氣泡發(fā)生器(7)，氣泡發(fā)生器(7)的入口與浮選柱(1) 出口經(jīng)管路連接有循環(huán)泵(6)，其特征在于，所述的氣泡發(fā)生器(7)經(jīng)管路連接有油氣發(fā)生器(10)，油氣發(fā)生器(10)的油氣出口與氣泡發(fā)生器(7)的吸氣口相連，油氣發(fā)生器(10)上設(shè)有經(jīng)管路連有向其內(nèi)加油的加油泵(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的油氣發(fā)生器(10)由設(shè)有三個(gè)通口的球形容器(10-1)和設(shè)在球形容器(10-1)下的電加熱套(10-2 )構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭深度凈化系統(tǒng)，其特征在于所述的油氣發(fā)生器(10)由電熱板(10-3 )、設(shè)在電熱板(10-3 )上方的錐形集氣罩(10-4 )構(gòu)成。
4.一種如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的煤炭深度凈化的方法，其特征在于包括以下步驟a.通過(guò)連接管路將油氣發(fā)生器(10)的油氣出口與氣泡發(fā)生器(7)的吸氣口相連接，并對(duì)出入口連接處進(jìn)行密封；b.開(kāi)啟電源，給油氣發(fā)生器(10)的電加熱套(10-2)或電熱板(10-3)加熱；c.開(kāi)啟循環(huán)泵(6)，將浮選柱(1)底流抽出經(jīng)氣泡發(fā)生器(7)進(jìn)入浮選柱(1)內(nèi)循環(huán)；d.同時(shí)開(kāi)啟加油泵(9)，按噸煤質(zhì)量比將煤油或柴油連續(xù)加入油氣發(fā)生器(10)的球形容器(10-1)內(nèi)或電熱板(10-3)上，在電加熱套(10-2)或電熱板(10-3)的作用下，煤油或柴油受熱蒸發(fā)產(chǎn)生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發(fā)生器(7)的吸氣作用下，空氣被吸入到油氣發(fā)生器(10)中，與煤油或柴油蒸氣一起進(jìn)入到氣泡發(fā)生器(7)內(nèi)生成油泡后進(jìn)入浮選柱(1) 內(nèi)；e.將攪拌桶(2)內(nèi)與起泡劑調(diào)漿混合好的煤泥水經(jīng)給料口(3)連續(xù)給入浮選柱(1)，進(jìn)入浮選柱(1)內(nèi)的精煤在油泡的作用下，上浮到浮選柱(1)的頂部，隨泡沫排放口(4)排出， 尾礦下沉至浮選柱(1)底部，經(jīng)尾礦排放口( 5 )排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤炭深度凈化的方法，其特征在于所述油氣發(fā)生器(10)的電加熱套(10-2)或電熱板(10-3)的加熱溫度為200 250°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤炭深度凈化的方法，其特征在于所述按噸煤質(zhì)量比的煤油或柴油的量為每噸干煤0. 2 ^(g。
全文摘要
一種煤炭深度凈化系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)主要由浮選柱、攪拌桶、循環(huán)泵、氣泡發(fā)生器、儲(chǔ)油桶、加油泵、油氣發(fā)生器構(gòu)成，將煤油或柴油加入油氣發(fā)生器后受熱蒸發(fā)產(chǎn)生煤油或柴油蒸氣，煤油或柴油蒸氣隨空氣通入浮選設(shè)備中可生成油泡，在不改變礦物本體可浮性的前提下，通過(guò)提高氣泡的潤(rùn)濕性達(dá)到了提高礦物可浮性的目的?？山鉀Q低階煤難浮選問(wèn)題，提高此類(lèi)煤炭的綜合利用率，提升經(jīng)濟(jì)價(jià)值。適用于褐煤、長(zhǎng)焰煤、不粘煤、弱粘煤及氣煤等變質(zhì)程度較低的低階煤的深度凈化，可以使精煤產(chǎn)率大幅度提高，作為捕收劑的煤油或柴油的用量顯著降低。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、低階煤浮選指標(biāo)好、藥用量少。
文檔編號(hào)B03D1/14GK102274802SQ201110195118
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者于偉, 劉炯天, 王永田 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)