[发明专利]一种具有稳泡特征的高炭粉煤灰浮选脱炭工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮选工艺，尤其适用于泡沫稳定性较差的高炭粉煤灰浮选脱炭。

背景技术

粉煤灰是煤炭能源利用过程中排放的大宗固体废弃物，目前，我国的粉煤灰堆存量约为120亿吨，其中烧失量不达标的高炭粉煤灰占有相当的比重，特别是一些老旧发电机组或历史堆存的湿排粉煤灰，普遍存在炭含量超标的问题，严重影响粉煤灰作为建材产品使用时的质量指标。因此，对高炭粉煤灰进行浮选脱炭成为提高粉煤灰综合利用率的有效手段。

粉煤灰的浮选脱炭体系存在泡沫稳定性差的难题，这主要是由粉煤灰的矿物组成性质决定的。一般而言，作为自然界最主要的成岩矿物，粘土矿物在各类自然矿物浮选体系中仍然作为主要的脉石矿物存在，由于其较强的泥化效应，使得浮选体系中的细泥往往也是以粘土矿物为主，而这些矿物的存在在一定程度上增强了浮选体系的泡沫稳定性。而粉煤灰的矿物相组成中以非晶质的玻璃体为主，少量的晶体矿物也是以活性较低的石英、莫来石等为主，此外，煤燃烧过程的颗粒行为也导致非晶相物质在粉煤灰的细粒部分富集，这些矿物组成性质导致粉煤灰浮选体系的泡沫稳定性较差。因此，如何从工艺角度提高粉煤灰浮选的泡沫稳定性成为提高粉煤灰脱炭效率的关键。

中国专利200810031473.2公开了一种烧失量超标粉煤灰脱碳工艺。该工艺包括自动加药机加入分散剂和复合药剂、矿浆预处理器混合搅拌、粉煤灰专用浮选柱分选、炭粒子和尾灰分别经浓缩机和过滤机脱水等步骤。

中国专利201110185234.4公开了一种自供气式粉煤灰浮选工艺。包括如下步骤：向粉煤灰原料中加入浮选剂，形成混合物料；混合物料从第一浮选设备上部下落；利用第一浮选设备循环管道上的文丘里管结构，吸入外部气体；可浮性好的颗粒物在气泡的作用下向上运动；收集向上运动并通过第一浮选设备浮选板的颗粒物。

中国专利CN200810031474.7公开了一种粉煤灰专用浮选柱。在浮选柱筒体顶部设置有矿浆分配器，筒体内设多段鼓泡板，筒体下部设多点旋流装置和多点尾灰溢流孔，矿浆分配器周围装置矿浆分配管，筒体周边装置循环管道，循环管道上端与矿浆分配管连接连通，下端与旋流装置连接连通，矿浆分配管接口与进出料口分别连接循环泵两端，在浮选柱上部还安装有高炭灰均衡溢流板及高炭灰溢流收集口，尾灰溢流孔通过管道连接安装有尾灰自动调节箱。

中国专利CN201210258144.8公开了一种槽式粉煤灰多级浮选分离设备。包括长条形的槽状体，该槽状体包括首部和尾部，其中首部的顶部设置有原料入口，尾部的顶部设置有浮选出口；该槽状体由至少一个插板装置分隔成至少两个浮选单元；每一个浮选单元的底部均设有尾灰出口；该设备还包括产生气泡的曝气装置，曝气装置包括安装于每一浮选单元内的气泡扩散装置；每一插板装置均包括可上下活动调节堰流板，通过调节堰流板的深度来调节插板装置上溢流孔的大小。

中国专利CN200810143173.3公开了一种用粉煤灰制取活性炭的新工艺。其中粉煤灰浮选环节包括如下步骤：原灰经厢式冲灰器处理后进入矿浆预处理器，分散剂及复合药剂加入经自动加药剂加入到矿浆预处理器，然后进入第一级浮选柱和第二级浮选柱，从第二级浮选柱分选出含碳粒子，经浓缩机、过滤机和烘干机脱水。

上述技术方法并未从提高浮选泡沫稳定性的角度来提高粉煤灰的脱炭效率，而粉煤灰颗粒的物相性质所引起的泡沫稳定性问题是导致粉煤灰脱炭效果较差的重要因素。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有稳泡特征的高炭粉煤灰浮选脱炭工艺，通过矿浆预处理器的药剂强制分散、浮选柱的厚泡沫层设置和细粒泥浆的返回解决粉煤灰浮选脱炭泡沫稳定性差的难题，进而提高粉煤灰中炭的脱除效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有稳泡特征的高炭粉煤灰浮选脱炭工艺，将高炭粉煤灰原灰料浆给入矿浆预处理器，同时将浮选捕收剂和起泡剂一并加入到矿浆预处理器，调制得到质量百分浓度15％～20％的灰浆，然后将调制好的灰浆输送至浮选柱分选，浮选柱分选得到泡沫精炭产品和底流低炭灰分别依次经浓缩机和过滤机脱水，得到精炭产品和低炭灰产品；所述浓缩机的溢流水以及过滤机的滤液自流进入沉淀池，所述沉淀池中的溢流水和滤液中的细粒泥质矿物沉降之后输送至矿浆预处理器中重新进行浮选，所述沉淀池中的经沉降之后的溢流水和滤液通过高压泵加压用于过滤机滤布的清洗。