專利名稱：一種煤炭深度凈化系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種煤炭深度凈化系統及方法，尤其是一種利用油泡作為浮選載體對煤炭進行深度凈化的系統及方法，適用于褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤及氣煤等低階煤種的深度凈化。
背景技術：
常規浮選中，煤油或柴油以液態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分子厚度，但是由于油水的互不相溶，常規直接給藥方式不能使藥劑均勻地分散在礦漿中，造成油液滴過大，使粒徑細小而數量巨大的煤粒與粒徑較大而數量較少的藥劑液滴相互碰撞、接觸的機會減少，導致油耗大，且低階煤因煤階低、煤中含氧官能團高，表面潤濕性差，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 (通常達到50Kg/t 100Kg/t浮選入料)的方法來彌補，然而過量的藥劑不僅浪費了捕收劑，還會導致捕收劑在被煤吸附的同時一并將煤粒表面的細泥覆蓋，導致細泥的污染，而且對后續生產過程，如沉降、過濾、泵送等產生不易消除的副作用。如對某入料灰分為30%的不粘煤采用常規浮選法選別，將煤油以液態直接加入到煤泥水中，當煤油耗量為80Kg/t干煤泥時，得到的浮選精煤和尾煤灰分分別為13%和42%，精煤產率為41%，煤油耗量大，浮選結果不理想。此外，煤用浮選藥劑絕大部分都是石化產品或副產品，價格高，從經濟性角度造成浮選的不可行。對于低階煤浮選，提高藥劑效能，是提高能源利用效率是當務之急。
發明內容
技術問題本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、操作方便、低階煤浮選指標好、藥用量少的煤炭深度凈化系統及方法。技術方案本發明的煤炭深度凈化系統，包括浮選柱、與浮選柱給料口相連的攪拌桶，浮選柱的柱體上經管路連有氣泡發生器，氣泡發生器的入口與浮選柱出口經管路連接有循環泵，所述的氣泡發生器經管路連接有油氣發生器，油氣發生器的油氣出口與氣泡發生器的吸氣口相連，油氣發生器上設有經管路連有向其內加油的加油泵。所述的油氣發生器由設有三個通口的球形容器和設在球形容器下的電加熱套構成；所述的油氣發生器由電熱板、設在電熱板上方的錐形集氣罩構成。本發明的煤炭深度凈化的方法，包括以下步驟
a.通過連接管路將油氣發生器的油氣出口與氣泡發生器的吸氣口相連接，并對出入口連接處進行密封；
b.開啟電源，給油氣發生器的電加熱套或電熱板加熱；
c.開啟循環泵，將浮選柱底流抽出經氣泡發生器進入浮選柱內循環；
d.同時開啟加油泵，按噸煤質量比將煤油或柴油連續加入油氣發生器的球形容器內或電熱板上，在電加熱套或電熱板的作用下，煤油或柴油受熱蒸發產生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發生器的吸氣作用下，空氣被吸入到油氣發生器中，與煤油或柴油蒸氣一起進入到氣泡發生器內生成油泡后進入浮選柱內；
e.將攪拌桶內與起泡劑調漿混合好的煤泥水經給料口連續給入浮選柱，進入浮選柱內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，經尾礦排放口排出。所述油氣發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方案，利用油泡作為浮選載體對天然可浮性差的低階煤進行浮選，可以得到好的浮選指標，達到低階煤深度降灰脫硫的目的，可解決低階煤難浮選問題，提高此類煤炭的綜合利用率，提升經濟價值。針對低階煤，利用油泡作為浮選載體，在保證精煤質量的前提下，與已有浮選技術相比，可以使精煤產率大幅度提高，作為捕收劑的煤油或柴油的用量顯著降低。將煤油或柴油通過油氣發生器轉變為煤油或柴油蒸氣加入浮選設備內生成油泡，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。可以使精煤產率大幅度提高，作為捕收劑的煤油或柴油的用量顯著降低。其主要優點有
1.對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，藥劑消耗大的問題。如對入料灰分為 30%的不粘煤進行浮選，當煤油耗量為3Kg/t干煤泥時，所得到的浮選精煤和尾煤灰分分別為9%和70%，精煤產率高達65%，與常規浮選煤油以液態直接加入煤泥水中相比，極大的節約了藥劑用量，且得到了更好的浮選指標。2.對可浮性相對較好的煤種，利用油泡作為浮選載體，可以有效的節約捕收劑用量，且浮選選擇性好。
圖1是本發明的實施例一結構示意圖。圖2是本發明的實施例二結構示意圖。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— 循環泵；7—氣泡發生器；8—儲油桶；9一加油泵；10—油氣發生器；10-1—球形容器； 10-2—電加熱套；10-3 —電熱板；10-4—錐形集氣罩。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述
實施例一、如圖1所示，煤炭深度凈化系統主要由浮選柱1、攪拌桶2、循環泵6、氣泡發生器7、儲油桶8、加油泵9、油氣發生器10構成，浮選柱1頂部設有泡沫排放口 4，底部設有尾礦排放口 5，攪拌桶2經管路與浮選柱1的給料口 3相連，氣泡發生器7經管路連在浮選柱1的柱體上，氣泡發生器7的入口與浮選柱1出口分別經管路與循環泵6相連接，氣泡發生器7經管路連接有一油氣發生器10，油氣發生器10由設有三個通口的球形容器10-1和設在球形容器10-1下的電加熱套10-2構成，球形容器10-1的三個通口分為加油口、油氣出口和空氣進口。油氣發生器10的油氣出口與氣泡發生器7的吸氣口相連，油氣發生器10的一個入口上連有經管路連有向油氣發生器10內加油的加油泵9。該煤炭深度凈化的方法通過連接管路將油氣發生器10的油氣出口與氣泡發生器7的吸氣口相連接，出入口連接處均密封；開啟油氣發生器10的電加熱套10-2的電源， 使電加熱套10-2的加熱溫度達到200 250°C ；開啟浮選柱1的循環泵6，使浮選柱1內預先加入的1/3 2/3柱體體積的清水經氣泡發生器7在浮選柱1的下部循環；通過加油泵9將儲油桶8中的煤油或柴油按每噸干煤0. 2 5Kg連續加入油氣發生器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產生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發生器7的吸氣作用下，空氣經球形容器10-1的空氣進口進入油氣發生器10 ；與煤油或柴油蒸氣一起進入到氣泡發生器7內產生油泡，再進入浮選柱1內；將濃度為60 140g/L的煤泥水在攪拌桶2內攪拌調漿，并向煤泥水中加入質量比為每噸干煤0. 1 0. 6Kg的起泡劑；將攪拌桶2內與起泡劑調漿混合好的煤泥水經給料口 3連續給入浮選柱1，進入浮選柱 1內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，經尾礦排放口 5排出，精煤與尾礦分離，實現煤炭的深度凈化。實施例二、如圖2所示，煤炭深度凈化系統與實施例一其本相同，相同部份略。不同部分在于所述的油氣發生器10由電熱板10-3、設在電熱板10-3上方的錐形集氣罩10-4 構成。該煤炭深度凈化的方法通過連接管路將油氣發生器10的油氣出口與氣泡發生器7的吸氣口相連接，出入口連接處均密封；開啟油氣發生器10的電熱板10-3的電源，使電熱板10-3的加熱溫度達到200 250°C ；開啟浮選柱1的循環泵6，使浮選柱1內預先加入的1/3 2/3柱體體積的清水經氣泡發生器7在浮選柱1的下部循環；通過加油泵9 將儲油桶8中的煤油或柴油按每噸干煤0. 2 5Kg連續加入油氣發生器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產生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發生器7的吸氣作用下，空氣被吸入到油氣發生器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的四周進入油氣發生器，與煤油或柴油蒸氣一起進入到氣泡發生器7內產生油泡，再進入浮選柱1內；之后與實施例一相同，與實施例一相同部分略。本發明煤炭深度凈化系統，亦可采用浮選機作為煤泥浮選設備，只需將油氣發生器10的油氣出口與浮選機的吸氣口密封相連即可完成煤炭深度凈化作業。
權利要求
1.一種煤炭深度凈化系統，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)的柱體上經管路連有氣泡發生器(7)，氣泡發生器(7)的入口與浮選柱(1) 出口經管路連接有循環泵(6)，其特征在于，所述的氣泡發生器(7)經管路連接有油氣發生器(10)，油氣發生器(10)的油氣出口與氣泡發生器(7)的吸氣口相連，油氣發生器(10)上設有經管路連有向其內加油的加油泵(9)。
2.根據權利要求1所述的煤炭深度凈化系統，其特征在于所述的油氣發生器(10)由設有三個通口的球形容器(10-1)和設在球形容器(10-1)下的電加熱套(10-2 )構成。
3.根據權利要求1所述的煤炭深度凈化系統，其特征在于所述的油氣發生器(10)由電熱板(10-3 )、設在電熱板(10-3 )上方的錐形集氣罩(10-4 )構成。
4.一種如權利要求1所述系統的煤炭深度凈化的方法，其特征在于包括以下步驟a.通過連接管路將油氣發生器(10)的油氣出口與氣泡發生器(7)的吸氣口相連接，并對出入口連接處進行密封；b.開啟電源，給油氣發生器(10)的電加熱套(10-2)或電熱板(10-3)加熱；c.開啟循環泵(6)，將浮選柱(1)底流抽出經氣泡發生器(7)進入浮選柱(1)內循環；d.同時開啟加油泵(9)，按噸煤質量比將煤油或柴油連續加入油氣發生器(10)的球形容器(10-1)內或電熱板(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產生煤油或柴油蒸氣，在氣泡發生器(7)的吸氣作用下，空氣被吸入到油氣發生器(10)中，與煤油或柴油蒸氣一起進入到氣泡發生器(7)內生成油泡后進入浮選柱(1) 內；e.將攪拌桶(2)內與起泡劑調漿混合好的煤泥水經給料口(3)連續給入浮選柱(1)，進入浮選柱(1)內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，經尾礦排放口( 5 )排出。
5.根據權利要求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.根據權利要求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及方法，系統主要由浮選柱、攪拌桶、循環泵、氣泡發生器、儲油桶、加油泵、油氣發生器構成，將煤油或柴油加入油氣發生器后受熱蒸發產生煤油或柴油蒸氣，煤油或柴油蒸氣隨空氣通入浮選設備中可生成油泡，在不改變礦物本體可浮性的前提下，通過提高氣泡的潤濕性達到了提高礦物可浮性的目的。可解決低階煤難浮選問題，提高此類煤炭的綜合利用率，提升經濟價值。適用于褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤及氣煤等變質程度較低的低階煤的深度凈化，可以使精煤產率大幅度提高，作為捕收劑的煤油或柴油的用量顯著降低。其結構簡單、操作方便、低階煤浮選指標好、藥用量少。
文檔編號B03D1/14GK102274802SQ201110195118
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月13日 優先權日2011年7月13日
發明者于偉, 劉炯天, 王永田 申請人:中國礦業大學