[发明专利]低灰分兰炭及其湿法浮选工艺

说明书

本发明公开了一种低灰分兰炭及其湿法浮选工艺，所述低灰分兰炭的湿法浮选工艺包括以下步骤：(1)将兰炭进行破碎，过32目筛；(2)将过32目筛的兰炭与水混合，得到矿浆，调节矿浆浓度为50‑80g/L；(3)将矿浆进行超声处理5‑15min，超声处理分三阶段进行；(4)将超声后的矿浆加入浮选机，再向浮选机中加入表面改性剂；(5)加入煤油作为捕收剂；(6)加入仲庚醇作为起泡剂；(7)充气；(8)过滤、烘干，得到低灰分兰炭。本发明低灰分兰炭及其湿法浮选工艺，采用泡沫浮选的方法对兰炭进行了脱灰研究，考察了兰炭浮选的最佳工艺条件；用正交实验的方法考察了一些因素对降灰率的影响；对兰炭浮选前进行超声处理，探究其对浮选效果的影响；减小了药剂用量，提高了浮选效果。

技术领域

本发明涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种低灰分兰炭及其湿法浮选工艺。

背景技术

煤中矿物质按来源可分为原生、次生和外来矿物质3类。原生矿物质是指原始植物中的无机组分，它们在成煤的过程中转化为煤中矿物质，这些矿物质参与成煤过程，一般呈分散状分布于煤基质中，因而常规的方法很难除去，这些矿物质的含量一般不大于2％；次生矿物质是成煤的过程中进入煤层中的矿物质如在泥炭的形成过程中的外来岩屑以及沉积矿物，次生矿物质的含量不高，其含量一般在10％以下；外来矿物质指成煤后外来热液或冷液浸入煤层裂隙，结晶成脉状充填矿物，如釆掘时进入煤层中的夹矸，其含量一般为5-10％，可以利用重力法将其除去。煤中的矿物质种类众多，由于煤中的生成环境等因素的差异，不同产地的煤炭混入的矿物质种类和含量亦不同。对于多数煤来说，煤中的矿物质的赋存形态可分为粘土矿物、氧化物、硫化物、碳酸盐矿物和硫酸盐矿物等类。

选煤可以去除煤中的矿物质等杂质，使煤的灰分和硫分得到降低，煤炭的质量得到提高，减少无效运输等。选后精煤主要用于炼焦、动力、化工以及炭制品材料。可以将选煤分为物理法选煤、物理化学法选煤、化学法选煤。

物理化学法选煤指浮选，浮选是根据煤和矿物质对亲水性不同，或通过一些措施使二者的亲水不同从而将他们分离。浮选包括泡沫浮选、油团浮选、选择性絮凝等，常说的浮选主要是指泡沫浮选。现代的泡沫浮选一般分为磨矿、调装、浮选分离、产品处理等四个过程。影响浮选效果的主要因素有料浆浓度、捕收剂用量、起泡剂用量、浮选机转速、粒度、预处理和空气鼓入速率。

采用中低温干馏煤转化技术，以侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，通过干馏设备生产出的高固定碳含量的固体物质被称为兰炭，也叫半焦。由于干馏过程中低变质煤热解后矿物质在其中富集而导致灰分升高，从而影响了半焦的后续加工利用。为此研究基于浮选脱除矿物质的基本理论，以半焦末为研究对象，在基本性质分析的基础上，采用药剂表面改性浮选分离方法，脱除半焦中的矿物质以降低其灰分。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低灰分兰炭及其湿法浮选工艺。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种低灰分兰炭的湿法浮选工艺，包括以下步骤：

(1)将兰炭进行破碎，过32目筛；

(2)将过32目筛的兰炭与水混合，得到矿浆，调节矿浆浓度为50-80g/L；

(3)将矿浆进行超声处理5-15min，超声处理分三阶段进行，第一阶段的超声频率为20kHz，功率为200W，时间为3-5min；第二阶段的超声频率为35kHz，功率为200W，时间为1-3min；第三阶段的超声频率为20kHz，功率为200W，时间为3-5min；

(4)将超声后的矿浆加入浮选机，再向浮选机中加入表面改性剂，表面改性剂用量为200-800g/t兰炭，搅拌1-3分钟；

(5)加入煤油作为捕收剂，用量为200-1000g/t兰炭，搅拌1-3分钟；

(6)加入仲庚醇作为起泡剂，用量为100-800g/t兰炭，搅拌1-3分钟；