[发明专利]一种煤岩组分重液旋流分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域选矿行业矿物分离方法，特别是煤岩组分的分离方法。

背景技术

煤是一种固体可燃有机岩。煤岩学是一门把煤作为一种有机岩石，以物理方法为主研究煤的物质成分、结构、性质、成因及合理利用的学科。不同的煤层由于成煤原始物质及积聚环境不同，其岩石组成也不一样，同时在煤化过程中，各种煤岩成分又进一步发生了深刻的变化。所以利用煤岩学方法确定煤的煤岩组成、煤化特征等是评价煤的性质和用途的重要依据，是解决实际问题的重要基础。

植物残体在不同聚积环境下经过不同成煤过程形成了镜质组、惰质组和稳定组(也称壳质组)等煤显微组分。从煤中分离富集出各种煤显微组分,并对煤的组成、结构和性质进行研究,不但能解释煤在加工利用中所出现的问题，还能促进与煤有关学科的发展。

在20世纪80年代，Dyrkacz开发了等密度梯度离心分离技术，该方法逐渐成为后人参考的经典方法。煤岩显微组分分离与富集的方法有人工手选法、筛选富集法、重液浮沉法、重液离心法、浮选法、电选分离法、油团聚法等。人工手选法、筛选富集法操作简单，对原煤性质影响小，但是纯度较低。重液浮沉法对煤岩组分的分离富集效果较好，但是会使2种组分富集样品的灰分产率或者是矿物质含量相差较大，对后续样品的性质研究会产生影响。重液离心法得到的富集镜质组样品和富集惰质组样品的含量均达到90％以上，虽然提高了纯度，但也带来问题。例如，离心法需将样品磨的很细，这样可能破坏煤的结构，实验复杂，流程多，煤样容易氧化等。煤岩组分表面结构和性质的差异较小，因此浮选法分离煤岩组分难度较大。目前的煤岩组分分离与富集大多还限于制备试验样品以作为煤的性质研究、其它煤转化工艺性能研究的原料，而工业应用较少。

迄今为止所进行的煤岩组分分离与富集仍是以浮沉试验和离心分离试验为主，即主要是基于煤岩组分间密度的差异进行分选。首先需将原煤磨得足够细，以使各组分充分解离。在这种情况下，由于颗粒间“粒间效应”加强，使得其间的比重差异相对变小，从而在一定程度上影响了样品的分离精度及组分间的富集纯度。其次，为了克服粒度效应，达到较高的分离精度及组分的分离纯度，应在较高的离心力场及较大的离心力梯度下进行组分的分离与富集。这就需要分选用的离心机转速足够高、半径足够小，既加剧了对设备的质量要求，又使处理量偏低。因此可以看出，基于密度差进行的离心分离，只能满足实验室进行的煤岩组分分离的需要，很难大规模的推广应用。

重悬浮液作为分选介质时，悬浮液是由高密度的固体粒子与水混合成的不均匀两相体系。由于旋流器中的离心力相当大，因此，悬浮液本身将在旋流器中受到强烈的浓缩作用，从而造成悬浮液的密度在旋流器中分布不均匀。重介质分选生产过程中，悬浮液的密度直接影响实际分选密度。远大于悬浮液中固体微粒的矿粒在旋流器中的实际分选密度介于溢流密度和底流密度之间。实际操作中，由于强烈的浓缩作用、剧烈的湍流效应，实际分选密度往往有所波动，形成的密度梯度并不稳定，控制较好时密度波动范围在±0.1g/cm³之内，而煤岩组分密度差异很小，其密度差异数值在十分位上，所以利用重介悬浮液旋流分选煤岩组分，分选效果必然很差。

发明内容

本发明针对现有煤岩分离困难，精度提高困难的技术问题，提供了一种重液旋流分离煤岩组分的方法。为解决以上问题，本发明采用重液作为重介质，对煤岩组分进行分离。