[发明专利]粉煤凝聚物的受控产品和回收

说明书

本发明涉及一种用于粉煤凝聚物回收的方法，具体而言，本发明涉及一种利用一控制系统来回收这些粉煤凝聚物的方法，其中控制系统包括用于监控煤浆/水浆/矿石浆中粉煤浓度的装置，以利于控制最佳量凝聚剂(例如用于回收工艺中的油基乳状液)的输送，从而防止凝聚剂的过量使用，并消除由于过量使用而对凝聚剂进行回收的需要。

大部分洗煤厂在其操作过程中都要产生含粉煤的尾流。因此，就希望能够回收这些粉煤，但由于尾流中含有大量的无用矿物质，所以回收粉煤的工作很困难。大部分洗煤厂认为回收这部分粉煤很不经济，并将其排放到尾矿池内。被扔掉的煤占开采出的煤的5-30％，这样就产生了很大的浪费。

从选煤厂的尾流中回收煤的凝聚物已是公知的技术。油凝聚法可被划分为两个阶段。第一阶段包括使煤浆和油混合，以使煤粒有选择地结团，同时使矿物质颗粒分散开。在第二阶段，煤的凝聚物通过筛选、过滤或浮选从矿物质中分离出来。

油凝聚法在1921年第一次被用于洗煤。但由于其耗油量大，因此没有应用于工业。在20世纪50年代，又重新开始对这项技术的研究。基于油凝聚的方法，象Convertol，Olifloc和球形凝聚法已被研究出来。而且还设计出用于这种方法的专用设备。一种油凝聚的方法已在波兰被开发出来，其被称为“矿物的有选择凝聚法”。根据所作的研究，可以说油凝聚法受以下参数的影响：添加的油(交联液)的类型和数量，泥浆中的矿物含量，泥浆中颗粒大小的分布情况，介质的PH值，泥浆中固体的存在，泥浆/交联液的混合时间及混合强度。

尽管已经有许多油凝聚的方法被应用于粉煤尾料的回收，但迄今为止已经证明这些方法都不具有经济性，而且由于在回收过程中油的过量使用而造成的浪费，使其不能广泛应用于工业。过量部分或者被浪费掉，或者通过高成本的回收方法进行回收，这样就在整体上使油凝聚法不具有经济性。回收方法的经济效率大体上是在确保没有浪费或过量使用的前提下，由最少且有效的用油量来表示。公知的方法通常使用成本较高的油，例如柴油，但没能有效地控制处理过程中的用油量。在这些方法中，所需的油量通常由煤浆/水浆/矿石浆中固体的浓度来表示。使用轻油的油凝聚法在20世纪30年代就已被采用，但这种方法使再利用的油的回收成本很高，从而增加了该工艺的总成本。

在作者为Zofia Blaschke，题目为“油凝聚法和煤浆的有选择性浮选”的文章中，描述了一个用于油凝聚法的试验工场。这篇文章公开了以下事实：1978年，当作出试验工场的调查研究并证明有选择性的凝聚方法具有技术可行性之后，澳大利亚的Broken HillProprietary有限公司在John Darling煤矿建成了一个具有工业规模的工厂。该厂的供料能力为每小时5.5吨的干燥固体。其工艺流程证明了其设计的简单性。半商业性的工厂能够处理平均入料灰分为约40％的进料。油以通过超声波所产生的乳状液的形式被加入。当进料与加入速度为7-8％的油一起被处理时，就会生产出成品率为含79％灰分(干燥的进料)的凝聚产物，这相当于进料的60％。凝聚在一起的产物易于处理，而且已经在无氧化的条件下储存了8个月。尾料的灰分一般在80-85％的范围内，而且能够快速地形成非常清澈的supematant液体，并在supematant液体中留下一稳定的灰色层，与之相反，进料的沉淀速度则很缓慢。但该方法中未包括用于控制油的乳状液之进给速度的装置，其中进给速度是通过测量煤浆/废料浆中煤的浓度来确定的。

在该篇文章中还描述了另一种方法，并被称为Aglofloat方法，该方法是一种高级球形凝聚和浮选方法。在该方法中，原煤被粉碎成600μm的颗粒并与循环水混合成泥浆。原油与柴油混合在一起，形成交联油。接下来，煤浆与交联油在高速剪切搅拌机中结合，煤和油在剪切搅拌机中形成大小约为212μm的微团。这种微团在浮选机中与矿物成分及残渣分离，然后在水力分选机中被清洗并与黄铁矿颗粒相分离。脱矿质的微团被输送到已加入更多交联油的低速剪切搅拌机，而且微团增大到约850-335μm。将浮选和水力分选机中的残渣除掉并作为工厂的废料扔掉。该方法能够对灰分高、硫分高的生煤进行分选。灰分为3.7％、总的含硫量为4.19％的伊利诺斯州6号煤被还原为灰分为6.8％、总的含硫量为3.7％的产品，该产品除掉了77％的硫铁矿成分，而且回收可燃成分89％。