一种从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法及系统
本发明公开了一种从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法及系统，属于煤矸石综合利用领域；旨在提供一种利用热解‑磁选‑浮选联合技术从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法。具体步骤是：步骤S1，将煤矸石破碎后进行预热，以除去煤矸石中的水分；步骤S2，将预热后的煤矸石在550~600℃进行热解，得到煤焦油；步骤S3，将热解后的煤矸石进行一次干式强磁选处理，将干式强磁选的精矿进行磨矿处理后再次进行二次湿式弱磁选，得到磁铁矿；步骤S4，将干式强磁选的尾矿进行磨矿处理后进行浮选处理，得到半焦炭。本发明可从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿，是一种煤矸石综合利用的有效方法及系统。
发明专利
CN202311515816.3
2023-11-15
CN117645884A
2024-03-05
C10G1/00(2006.01)
中衍高新材料(江西)有限公司
肖泽志;胡利明;王华;张世超;白战英;成智文;刘栋超;王笑
341000 江西省赣州市章贡区高新区水西工业园求新路6号A1-1
江西;36
1.一种从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1、对煤矸石原矿进行破碎，按照预设粒度要求，对破碎后的煤矸石进行分级，10mm粒级粒度以上的煤矸石返回进行再次破碎；3mm~10mm粒径的小块煤矸石作为筛分产品，并对筛分后的煤矸石进行预热处理； 步骤S2，将预热后的煤矸石在热解炉中进行热解，并对热解的产物进行脱水处理，以得到煤焦油； 步骤S3，将热解后的煤矸石进行一次干式强磁选处理，将干式强磁选的精矿进行磨矿处理，磨矿后再次进行二次湿式弱磁选，以得到磁铁矿； 步骤S4，将一次干式强磁选的尾矿进行磨矿处理，磨矿后进行浮选处理，以得到半焦炭。 2.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S1中，将所述煤矸石破碎至粒度3mm~10mm的颗粒物，闭路破碎为先经过粗碎再进行中碎，中碎产品经过筛分，10mm粒度以上矿石返回再次中碎的两段闭路破碎。 3.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S1中，破碎后的煤矸石在热风烘干机中进行预热处理，预热温度为200~250℃，预热时间为30~60min。 4.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S2中，预热处理后煤矸石需放入热解炉中进行热解，热解炉采用密闭式热解炉或外通惰性气体作为保护气氛的热解炉，其中保护气体通入速率为40~50ml/min，优选地，采用密闭式热解炉。 5.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S2中，预热处理后煤矸石需放入热解炉中进行热解，热解温度为550~600℃，热解过程中的升温制度为0~250℃阶段升温速率为25℃/min，250℃~热解温度阶段为5~15℃/min，热解温度处恒温60~120min，热解完成后随炉冷却至室温。 6.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S3中，第一次强磁磁选采用干法磁选，磁场强度为1~1.3T，磁选精矿磨矿后的粒度为-100目，第二次弱磁磁选采用湿法磁选，磁场强度为0.3~0.5T。 7.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S4中，强磁选尾矿的磨矿粒度为-200目。 8.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S4中，浮选包括：煤矸石与水混合后得到固含量在200~400g/L的浆料，再向浆料中加入抑制剂后，搅拌1~2min后加入捕收剂，再搅拌1～2min后加入起泡剂进行浮选。 9.如权利要求1所述的从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的方法，其特征在于，所述的步骤S4中，抑制剂选自水玻璃、六偏磷酸钠中的一种或多种，以每吨煤矸石粉末的干重计，抑制剂的用量为0.2～0.4kg；起泡剂选自仲辛醇、松醇油或四号浮选油中的一种或多种，以每吨煤矸石粉末的干重计，起泡剂的用量为0.2～0.5kg；捕收剂选自煤油、正十二烷、或柴油中的一种或多种；以每吨煤矸石粉末的干重计，捕收剂的用量为0.6~1.5kg，浮选按“粗-精”的流程浮选8~10分钟。 10.一种从煤矸石中提取煤焦油、半焦炭和磁铁矿的系统，其特征在于包括粗碎设备(100)、中碎设备(200)、筛分设备(300)、烘干设备(400)、热解设备(500)、脱水设备(600)、一级磁选设备(700)、磨矿设备(800)、二级磁选设备(900)、磨矿设备(1000)和浮选设备(1100)，其中粗碎设备(100)和中碎设备(200)用于对煤矸石原矿进行破碎，粗碎设备(100)的出料口和中碎设备(200)的进料口连接；筛分设备(300)用于对对经过闭路破碎的矿石进行分级，布置在中碎设备(200)的下游；烘干设备(400)用于对分级后的小块煤矸石进行预热处理，布置在筛分设备(300)的下游；热解设备(500)用于对预热处理后的煤矸石进行热解提取煤焦油，布置在烘干设备(400)的下游；脱水设备(600)用于煤焦油的脱水处理，布置在热解设备(500)的一侧，一级磁选设备(700)用于对热解后的小块煤矸石进行干式强磁选，布置在热解设备(500)的下游，磨矿设备(800)用于将一级磁选设备(700)的精矿磨成矿浆，布置在一级磁选设备(700)的一侧；二级磁选设备(900)用于对磨矿设备(800)的矿浆进行湿式弱磁选，布置在磨矿设备(800)的下游，磨矿设备(1000)用于将一级磁选设备(700)的尾矿磨成矿浆，布置在一级磁选设备(700)的另一侧，浮选设备(1100)用于对磨矿设备(1000)的矿浆进行浮选，布置于磨矿设备(1000)的下游，一种技术方案中，所述粗碎设备(100)为颚式破碎机，中碎设备(200)为锤式破碎机，筛分设备(300)为双层香蕉筛，烘干设备(400)为热风烘干机，热解设备(500)为热解炉，脱水设备(600)为煤焦油脱水离心机，一级磁选设备(700)为干式电磁磁选机，二级磁选设备(900)为湿式电磁浆料磁选机，磨矿设备(800)和磨矿设备(1000)为球磨机，浮选设备(1100)为浮选机。