專利名稱：焦末系列精碳粉及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于礦產品精加工技術。
鋼鐵冶金業的發展，相應地促進了焦化業的發展。據統計，我國目前冶金機焦、化工造氣焦、鑄造焦、土焦等各種焦炭的年產量已達一億噸左右，其中約有20%左右的焦末。由于其粒度較細(粒度一般小于6mm，有時甚至低于3mm)。灰分較高，難以廣泛用于冶金及化工行業，因而造成了大量的積壓。經初步推算，僅山西省及陜北的神府礦區，就有數百萬噸小機焦和土焦末堆存，不僅占用了大片耕地，污染了環境，而且造成了嚴重的資源浪費。
為了變廢為寶，提高資源的利用率，為這些焦末找出經濟合理、有效利用的好出路，經過研究，本發明選擇我國部分有代表性礦區的焦末進行了精選試驗，通過重選-浮選聯合選別工藝，得到了碳含量在90～98%以上的不同規格的系列精碳粉。試驗表明，該系列精碳粉作為優質的高爐噴粉，可以明顯提高煉鐵爐的轉化率及生鐵質量;作為優質增碳劑、可以明顯降低瀝青增碳劑的用量，降低煉鋼成本。另外，該系列精碳粉由于含碳量高、灰分低，還可作為生產優質炭素及石墨材料的原料及作為碳填料。
據檢索，目前國內外僅只是用焦末生產型煤或型焦，尚沒有開展焦末制備系列精碳粉的研究與開發。本發明的特點是結合現行我國焦末的特點，采取如下比較簡單的生產工藝制取系列精碳粉。
(1)選料 是制取優質精碳粉的關鍵，應選取堆放時間較短、風氧化程度較低、水分及外來雜物含量較低的新鮮焦末，其中水分一般不應超過40～60%，外來雜物一般不應超過20～40%。
(2)預處理 主國是對堆存時間較長、水分及外來雜物含量較高的焦末進行預處理，預處理包括干燥和雜物去除兩道工序。
①去除雜物(去雜)當焦末中混入了泥、沙和其它雜物時，應進行處理去除，主要是通過水洗去除其中的泥、沙等，通過除鐵器去除其中的金屬雜質。
②干燥 水洗去除雜物或堆存時間較長的焦末水分含量較高時，首先應進行干燥處理。由于自然干燥耗時較長且需要較大場地，通常是進行烘干。
(3)分級 利用振動篩、概率篩等多用途煤炭篩分裝置進行焦末的粒度分級，一般是將焦末分成6～0.5mm的焦末和-0.5mm的焦泥兩部分。
(4)精選 本發明采用重選-浮選聯合工藝進行焦末與焦泥的精選。
①對于粒度為6～0.5mm的焦末采用離心搖床或重介與不介質旋流器進行分選，回收率為50～90%。當采用重介質旋流器分選時，分選條件為分選密度為1200～2500kg/m3。
②對于粒度為-0.5mm以下的焦泥采用浮選方法，必要時可采用搖床浮選相結合的方法。其中浮選條件為起泡劑為醇類起泡劑，用量為0.1～0.5kg/t;捕收劑為工業油類，用量為1～6kg/t;促進劑為離子型表面活性劑，用量為0.15～0.5kg/t;充氣量為0.50～2.0m3/m2·min;攪拌速度300～1800r/min。
③當焦末的灰分及硫分含量較高時，-0.25mm的焦泥可以不再精選，而直接作為烘干機燃料。對于6～0.25mm的焦末可以采用搖床-浮選相結合，或重介(水介)旋流器-浮選相結合的流程進行精選。必要時可考慮采取分步聯合精選流程。
(5)脫水 6～0.5mm的精選焦末采用離心脫水機脫水，要求脫水后精焦末的水分在6～10%以下;-0.5mm的焦泥采用真空離心過濾式脫水機脫水，脫水后精焦泥的水分應在20～28%以下。
(6)干燥 采用滾筒式干燥機進行干燥，要求干燥后精碳粉的水分在2%以下。
(7)檢驗 采用煤炭化驗國家標準進行精碳粉的工業分析與元素分析，主要分析其水分、灰分、揮發分、固定碳、硫、磷含量，并進行必要的灰成分分析。
(8)包裝 將檢驗合格的精碳粉按規格進行包裝。
利用本發明生產的精碳粉，可以根據要求，制成不同粒度及不同質量規格的系列產品，從而可以滿足不同用戶的需求。
經過分析，焦末制備精碳粉的效益十分明顯，建設一個年產20萬噸的焦末精選廠投資為1500萬元，而精選一噸焦末可增殖100～1000元/t以上，這樣一年即可收回全部投資，經濟效益十分明顯。而且大量地利用了廢棄焦末，極大地提高了資源利用率，減輕了環境污染，具有較好的社會效益和環境效益。
實施例實施例1 對選自山西某地的高灰機焦末進行了精選試驗，該焦末粒度小于6mm，經過預處理及分級后，回收率為98%，分別對6～0.5mm焦末和-0.5mm焦泥進行了重介旋流器和浮選選別試驗，結果見表1。
實施例2 對選自神府礦區某礦的土焦末進行了精選試驗，該焦末粒度小于6mm，經過預處理及分級，回收率為97.4%，分別對6～0.5mm焦末和-0.5mm的焦泥進行了搖床及浮選選自試驗，結果見表2。
實施例3 對選自西南某地的高硫小機焦末進行了精選試驗，該焦末的粒度小于6mm，經過預處理及分級，回收率為98.4%，分別對6～0.5mm的焦末和-0.5mm以下的焦泥進行了水介質旋流器及水介質旋流器-浮選聯合選別試驗，結果見表3。
實施例4 對選自西南某地-6mm的高灰高硫機焦末，直接脫去-0.25mm的焦泥，然后采用離心搖床-水介質旋流器-浮選聯合流程進行了選別試驗，結果見表4。
權利要求
1.系列精碳粉及生產工藝，其特征在于該精碳粉的碳含量高、灰分低、硫分低，可按用戶要求制成不同粒度及不同質量規格的系列產品。
2.根據權利要求1所述的系列精碳粉，是以焦末為原料按如下生產工藝生產的(1)選料(2)預處理(3)分級(4)精選(5)脫水(6)干燥(7)檢驗(8)包裝
3.根據權利要求2所述的生產工藝，其分級是采用振動篩、概率篩等多用途煤炭篩分裝置進行焦末的粒度分級，一般是將焦末分成6～0.5mm的焦末和-0.5mm的焦泥兩部分。
4.根據權利要求2所述的生產工藝，其精選過程是采用重選-浮選聯合工藝進行焦末與焦泥的精選。(1)對于粒度為6～0.5mm的焦末采用離心搖床或重介質旋流器與水介質旋流器進行分選，回收率一般為50～90%，當采用重介質旋流器分選時，分選條件為分選密度為1200～2500kg/m3。(2)對于粒度為-0.5mm的焦泥采用浮選方法，必要時可采用搖床-浮選相結合的方法精選。其中浮選條件是起泡劑為醇類起泡劑，用量為0.1～0.5kg/t;捕收劑為工業油類，用量為1～6kg/t;促進劑主要為離子型表面活性劑，用量為0.15～0.5kg/t;空氣量為0.50～2.0m3/m2·min;攪拌速度300～1800r/min。(3)當焦末的灰分及硫分含量較高時，-0.25mm的焦泥可以不再精選，而直接作為烘干機的燃料。而對于6～0.25mm的焦末可以采用搖床-浮選相結合，或重介(水介)質旋流器-浮選相結合的流程進行精選，必要時可考慮采用分步聯合精選流程。
5.根據權利要求2所述的生產工藝，其脫水工藝是6～0.5mm的精選焦末采用離心脫水機脫水，要求脫水后精焦末的水分降到6～10%以下，-0.5mm的焦泥采用離心過濾式脫水機脫水，脫水后的精焦泥的水分應在20～28%以下。
6.根據權利要求2所述的生產工藝，其干燥工藝是采用滾筒式干燥機進行干燥，要求干燥后精碳粉的水分降到2%以下。
全文摘要
本發明以我國幾個有代表性礦區的焦末為原料，采用重選一浮選聯合工藝制得了碳含量在90～98％以上的精碳粉，工藝過程簡單、精選效果明顯，開辟了我國焦末合理利用的新途徑。對比證明，該精碳粉碳含量高、灰分低、硫分低、規格齊全，從而可以滿足用戶的不同需求。可作為優質的高爐噴粉、填料及增碳劑，同時還可作為生產優質炭素和石墨制品及化工材料的原料。
文檔編號C01B31/02GK1107439SQ94118298
公開日1995年8月30日 申請日期1994年11月21日 優先權日1994年11月21日
發明者舒新前, 魏平選, 劉紹允 申請人:舒新前