[发明专利]一种基于残碳颗粒孔隙充填的难选气化渣浮选分离方法

说明书

本发明涉及气化渣浮选技术领域，尤其涉及一种基于残碳颗粒孔隙充填的难选气化渣浮选分离方法。本发明将气化渣与一定量的含碳超细疏水颗粒混合后加入球磨机磨矿，然后投入浮选机，再利用高温汽化起泡剂，使用空气携带汽态起泡剂进入浮选机中，与捕收剂共同完成浮选，最后收集浮选精矿和尾矿。本发明利用含碳超细疏水颗粒在磨矿阶段嵌入气化渣的孔隙中，结合汽化起泡剂处理，可以降低起泡剂进入孔隙造成的浪费，使整个气化渣的浮选过程可以高效进行。

技术领域

本发明涉及气化渣浮选技术领域，尤其涉及一种基于残碳颗粒孔隙充填的难选气化渣浮选分离方法。

背景技术

煤炭气化技术是洁净煤技术的重要组成部分。但是，在煤气化过程中，因为空气充气率未达到百分之百，因此气化原煤中有部分物质无法完全燃烧，从而随着煤渣气溢出气化炉而形成气化非灰，或者与熔融状态尾灰物质混合从炉底排出。在我国，每年形成的气化灰渣量达到几千万吨，很大一部分堆积在灰渣存放场中，占用了大量土地面积，而且灰渣中含有多种成分复杂的金属元素，这不仅降低了土地的利用率还对周边生态环境造成严重的污染。因此，合理高效的处置气化灰渣迫在眉睫。

将气化渣废弃物资源化利用，重新制备建筑材料等产品是处理气化灰渣的有效方法。在资源化利用前，需要将气化渣中碳、灰组分进行充分分离。浮选是分选气化渣的有效方法，基于碳、灰颗粒表面疏水性差异，利用气泡进行选择性黏附。在浮选过程中，需要加入一定量的起泡剂，降低矿浆表面张力，提高气泡稳定性，增强起泡效果。但气化渣由于形成过程中温度较高，反应较快，导致气化细渣表面性质较复杂，颗粒表面空隙大而多。这导致在浮选过程中，大量起泡剂进入空隙中，降低了起泡剂利用率，影响气泡稳定性，恶化了浮选效果。

周成龙论文“接触变质煤表面改性与强化浮选研究”在磨矿和机械调浆过程中使原煤和微细颗粒接触，微细颗粒吸附在煤颗粒表面或者吸附至空隙，可以加强接触变质煤的矿化，改善浮选回收效率。但是煤表面的孔隙较细且少，影响浮选更多的是空隙处不容易与气泡黏附，该论文中的微细颗粒更多的是对煤空隙内的表面进行改性，加入药剂使微细颗粒表面疏水，从而进一步强化煤表面的疏水性。而气化渣空隙多，空隙率高达60％，且空隙大，虽然也一定程度影响其与气泡接触黏附，但单纯的改善疏水性并不能很好的适应气化渣的浮选分离问题。

因此，亟需提出一种适用于气化渣高效分离的浮选方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于残碳颗粒孔隙充填的难选气化渣浮选分离方法，可以减少起泡剂的用量，同时强化气化渣的浮选效率。

本发明采用了以下技术方案：

一种基于残碳颗粒孔隙充填的难选气化渣浮选分离方法，包括如下步骤：

S1.将气化渣与设定量的疏水颗粒混合后加入球磨机，磨矿15min；

S2.将S1的产物投入浮选机中，加水搅拌并湿润；

S3.在浮选机中加入捕收剂搅拌，并将起泡剂高温汽化；

S4.将高温汽化的起泡剂和空气一同充入浮选槽中；

S5.完成浮选，收集浮选精矿和尾矿。

优选的，步骤S1中，所述疏水颗粒为含碳量高于95％的颗粒，所述疏水颗粒的粒度为1-2μm。

优选的，步骤S1中，气化渣与疏水颗粒的添加比为质量比100:1-6。

优选的，步骤S1中，所述气化渣与疏水颗粒混合前还经过预磨矿，预磨矿后气化渣的粒径在0.045mm以下。

优选的，步骤S2中，加水比例为S1产物质量的15-40倍。

优选的，步骤S3中，所述起泡剂为醇类起泡剂，起泡剂以低于其沸点10-20℃的温度加热2-5min，使其汽化。