CN111659527B - 一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法 - Google Patents

一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111659527B
CN111659527B CN202010547311.5A CN202010547311A CN111659527B CN 111659527 B CN111659527 B CN 111659527B CN 202010547311 A CN202010547311 A CN 202010547311A CN 111659527 B CN111659527 B CN 111659527B
Authority
CN
China
Prior art keywords
screen
ash
carbon
product
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010547311.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111659527A (zh
Inventor
董连平
樊盼盼
樊民强
鲍卫仁
王建成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN202010547311.5A priority Critical patent/CN111659527B/zh
Publication of CN111659527A publication Critical patent/CN111659527A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111659527B publication Critical patent/CN111659527B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B7/00—Combinations of wet processes or apparatus with other processes or apparatus, e.g. for dressing ores or garbage

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明公开一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法，步骤为：①加入水与煤气化渣经充分搅拌后配制成矿浆；②气化渣矿浆经筛分设备大颗粒和杂质，筛上颗粒脱水后直接作为粗粒高灰产品处理；③筛下矿浆进入水介旋流器进行分选，水介旋流器溢流经分级旋流器分级，分级旋流器底流依次经脱泥筛脱泥、离心机脱水形成高碳产品；水介旋流器底流经脱水筛脱水，筛上产物形成粗粒高灰产品，筛下产物经压滤机压滤形成细粒高灰产品；④分级旋流器溢流、脱泥筛筛下水与离心机离心液经缓冲桶缓冲后泵入浓缩机浓缩，浓缩机底流压滤形成富碳产品；⑤压滤机滤液、浓缩机上清液作为循环水循环使用。本发明得到三种产品：高灰产品，高碳产品和富碳产品。

Description

一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法
技术领域
本发明属于煤气化灰渣资源化利用领域，具体涉及一种基于视密度的气化炉渣重力场碳-灰分离装置与方法。
背景技术
煤气化技术是现代煤化工产业的龙头和核心技术，针对气化渣的研究发现，气化渣由大量矿物质无机物和少量未燃碳组成。矿物质具有釉质光泽并伴有大量玻璃微珠和熔融体，孔隙率较小，含碳量很低，水含量也较低。含碳颗粒形状各异，表面粗糙疏松，孔隙比较发达，粗渣中残碳含量较低，而细渣含碳量较高，一般大于20%，甚至达到40%以上。
目前煤气化渣主要以填埋的方式处理，既浪费了宝贵的碳源，占用大量的土地资源，同时废渣中大量的无机物、重金属离子还影响当地的地质环境，环境问题突出。基于气化渣高残炭的特点，碳-灰高效分离是实现气化渣综合利用的首要环节。吴阳[吴阳, 煤气化灰渣的分选加工利用研究. 2017, 西安科技大学.]采用反浮选的方法对气化渣中残碳分离，分离效果优于正浮选，反浮选效率为15.69%，浮选效率较低。葛晓东[葛晓东, 煤气化细渣表面性质分析及浮选提质研究. 中国煤碳, 2019. (01): p. 107-112.]做了浮选机和浮选柱的对比试验，浮选柱分选效果优于浮选机，但药剂消耗量较大。
发明内容
本发明旨在提供一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法，通过水介重力分选技术对气化渣进行碳-灰分离，以实现气化渣的资源化、分质化、高质化利用。
本发明针对气化渣的理化性质研究发现，气化渣所含残碳与灰物质有明显的密度区别，为重力分选提供了依据。重力分选具有处理量大、生产成本低的优点。而水介重力分选无则需添加重介质，一方面回收灰渣中未燃尽的碳颗粒，另一方面， 脱碳后的高灰产品可直接作为优质建工建材原料。
本发明提供了一种气化渣水介旋流重选碳灰分离方法，包括以下步骤：
（1）气化渣经输送设备进入矿浆准备桶，加入水与气化渣经充分搅拌后配制成质量浓度为50-200g/L的矿浆，使气化渣在矿浆准备桶中充分分散；
输送设备可以选用皮带输送机、斗式提升机、运输车中的一种。
（2）气化渣矿浆经筛分设备除去3mm以上颗粒和杂质，筛上颗粒脱水后直接作为粗粒高灰产品处理；
筛分设备可选用直线振动筛、分级筛、滚筒筛中的一种。
（3）筛下矿浆进入水介旋流器进行分选，水介旋流器溢流经分级旋流器分级，分级旋流器底流依次经脱泥筛脱泥、离心机脱水形成高碳产品；水介旋流器底流经脱水筛脱水，筛上产物形成粗粒高灰产品，筛下产物经压滤机压滤形成细粒高灰产品；
（4）分级旋流器溢流、脱泥筛筛下水与离心机离心液经缓冲桶缓冲后泵入浓缩机浓缩，浓缩机底流压滤形成富碳产品；
（5）压滤机滤液，浓缩机上清液作为循环水循环使用，一部分进入矿浆准备桶用来配制矿浆，一部分用来做筛分设备喷淋水。
上述方法中，步骤（3）所述水介旋流器选用煤泥旋流重选柱或者大锥角水介旋流器。
进一步地，选用煤泥旋流重选柱时，工作压力为0.08-0.2Mpa。
进一步地，选用大锥角水介旋流器时，锥角在45-135°之间，工作压力为0.06-0.2Mpa。
上述方法中，所选用的分级旋流器分级粒度应达到0.074mm。
上述方法中，分离得到三种产品：高灰产品，高碳产品和富碳产品。
本发明提供了一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置，包括输送皮带、矿浆准备桶、滚筒筛、水介旋流器、脱泥筛、分级旋流器、脱泥筛、脱水筛、离心机、高灰产品压滤机、富碳产品压滤机、浓缩机；各设备之间的物料传输通过矿浆输送泵实现。滚筒筛底部设有矿浆缓冲桶，矿浆缓冲桶出口与水介旋流器入口相连，水介旋流器溢流出口经缓冲后与分级旋流器入口相连，分级旋流器溢流出口、脱水筛筛下物出口、离心机的非磁性产物出口汇集后由泵经管路与浓缩机入口相连，浓缩机底流出口经输送泵连接富碳产品压滤机，得到富碳产品；离心机设有高碳产品出口；脱泥筛筛下物汇集后经矿浆输送泵连接高灰产品压滤机，得到产物高灰产品。
本发明的有益效果：
通过气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法，可实现气化渣高效碳-灰分离。分离得到高碳产品可作为碳源进行活性碳/焦的制备等；分离得到的富碳产品由于灰的脱除，也进一步实现了碳的富集，可考虑作为锅炉掺烧原料或生态修复剂使用；分离得到的高灰产品可作为建材优质原料使用。
附图说明
图1为本发明基于视密度的气化炉渣重力场碳-灰分离工艺流程图。
图2为本发明基于视密度的气化炉渣重力场碳-灰分离装置图。
图中：1-输送皮带，2-矿浆准备桶，3-滚筒筛，4-水介旋流器，5-脱泥筛，6-分级旋流器，7-脱水筛，8-离心机，9-高灰产品压滤机，10-浓缩机，11-富碳产品压滤机；P1-P6，矿浆输送泵；T1-T4，矿浆缓冲桶。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
如图2所示，本发明提供了一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置，包括输送皮带1、矿浆准备桶2、滚筒筛3、水介旋流器4、脱泥筛5、分级旋流器6、脱水筛7、离心机8、高灰产品压滤机9、浓缩机10、富碳产品压滤机11；各设备之间的物料传输通过矿浆输送泵P1-P6来实现。滚筒筛3底部设有矿浆缓冲桶T1，矿浆缓冲桶T1出口与水介旋流器4入口相连，水介旋流器4溢流出口连接矿浆缓冲桶T2，分级旋流器6、脱水筛7、离心机8的非磁性产物出口分别连接矿浆缓冲桶T3，离心机8设有高碳产品出口；脱泥筛5底部通过矿浆缓冲桶T4、矿浆输送泵P5连接高灰产品压滤机9，得到产物高灰产品；矿浆缓冲桶T3出口经矿浆输送泵P5与浓缩机10入口相连，浓缩机10底流出口经矿浆输送泵P6连接富碳产品压滤机11，得到富碳产品。
下面通过具体的实施例来说明气化渣水介旋流重选碳灰分离方法：
实施例1：
1. 气化渣经输送皮带1进入矿浆准备桶2，加入一定质量水与煤气化渣经充分搅拌后配制成质量浓度为100g/L的矿浆，煤气化渣在矿浆准备桶2中充分分散。
2. 气化渣矿浆经滚筒筛3除去3mm以上颗粒和杂质，筛上颗粒和杂质脱水后直接作为粗粒高灰产品处理。
3.筛下矿浆进入水介旋流器4进行分选，入料压力0.15Mpa，所述水介旋流器为直径150mm煤泥旋流重选柱。
煤泥旋流重选柱溢流经直径200mm分级旋流器6分级，入料压力0.2Mpa，分级粒度0.074mm，分级旋流器底流依次经脱水筛7脱水、离心机8脱水形成高碳产品；煤泥旋流重选柱底流经脱泥筛5脱泥，筛上产物形成粗粒高灰产品，筛下产物经高灰产品压滤机9压滤形成细粒高灰产品。
4.分级旋流器6溢流、脱水筛7筛下水与离心机8离心液经缓冲桶缓冲后泵入浓缩机10浓缩，浓缩机底流经富碳产品压滤机11压滤形成富碳产品。
5.高灰产品压滤机9、富碳产品压滤机11中的滤液、浓缩机10的上清液作为循环水循环使用，一部分进入矿浆准备桶用来配制矿浆，一部分用来做筛分设备喷淋水。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
实施例2：
1. 气化渣经输送皮带1进入矿浆准备桶2，加入一定质量水与气化渣经充分搅拌后配制成质量浓度为100g/L的矿浆，气化渣在矿浆准备桶2中充分分散。
2. 气化渣矿浆经滚筒筛3除去3mm以上颗粒和杂质，筛上颗粒作为粗粒高灰产品处理。
3.筛下矿浆进入水介旋流器4进行分选，所述水介旋流器为直径150mm大锥角水介旋流器，锥角角度75°，入料压力0.14Mpa，大锥角水介旋流器溢流经直径200mm分级旋流器6分级，入料压力0.2Mpa，分级粒度0.074mm，分级旋流器6底流依次经脱水筛7脱水、离心机8脱水形成高碳产品；大锥角水介旋流器底流经脱泥筛5脱水，筛上产物形成粗粒高灰产品，筛下产物经高灰产品压滤机9压滤形成细粒高灰产品。
4.分级旋流器6溢流、脱水筛7筛下水与离心机8离心液经缓冲桶缓冲后泵入浓缩机10浓缩，浓缩机10底流经富碳产品压滤机11压滤形成富碳产品。
5.高灰产品压滤机9、富碳产品压滤机11的滤液、浓缩机10的上清液作为循环水循环使用，一部分进入矿浆准备桶用来配置矿浆，一部分用来做筛分设备喷淋水。
Figure 936284DEST_PATH_IMAGE002
。

Claims (4)

1.一种气化渣水介旋流重选碳灰分离方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）气化渣经输送设备进入矿浆准备桶，加入水与煤气化渣经充分搅拌后配制成质量浓度为50-200g/L的矿浆，使煤气化渣在矿浆准备桶中充分分散；
（2）气化渣矿浆经筛分设备除去3mm以上颗粒和杂质，筛上颗粒脱水后直接作为粗粒高灰产品处理；
（3）筛下矿浆进入水介旋流器进行分选，水介旋流器溢流经分级旋流器分级，分级旋流器底流依次经脱泥筛脱泥、离心机脱水形成高碳产品；水介旋流器底流经脱水筛脱水，筛上产物形成粗粒高灰产品，筛下产物经压滤机压滤形成细粒高灰产品；
（4）分级旋流器溢流、脱泥筛筛下水与离心机离心液经缓冲桶缓冲后泵入浓缩机浓缩，浓缩机底流压滤形成富碳产品；
（5）压滤机滤液，浓缩机上清液作为循环水循环使用，一部分进入矿浆准备桶用来配制矿浆，一部分用来做筛分设备喷淋水；
步骤（3）所述水介旋流器选用煤泥旋流重选柱或者大锥角水介旋流器；
选用煤泥旋流重选柱时，工作压力为0.08-0.2Mpa；
选用大锥角水介旋流器时，锥角在45-135°之间，工作压力为0.06-0.2Mpa；
所选用的分级旋流器分级粒度应达到0.074mm。
2.根据权利要求1所述的气化渣水介旋流重选碳灰分离方法，其特征在于：输送设备选用皮带输送机、斗式提升机、运输车中的一种。
3.根据权利要求1所述的气化渣水介旋流重选碳灰分离方法，其特征在于：筛分设备选用直线振动筛、分级筛、滚筒筛中的一种。
4.一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置，用于实施权利要求1~3任一项所述的气化渣水介旋流重选碳灰分离方法，其特征在于：包括输送皮带、矿浆准备桶、滚筒筛、水介旋流器、脱泥筛、分级旋流器、脱泥筛、脱水筛、离心机、高灰产品压滤机、富碳产品压滤机、浓缩机；各设备之间的物料传输通过矿浆输送泵实现；滚筒筛底部设有矿浆缓冲桶，矿浆缓冲桶出口与水介旋流器入口相连，水介旋流器溢流出口经缓冲后与分级旋流器入口相连，分级旋流器溢流出口、脱水筛筛下物出口、离心机的非磁性产物出口汇集后由泵经管路与浓缩机入口相连，浓缩机底流出口经输送泵连接富碳产品压滤机，得到富碳产品；离心机设有高碳产品出口；脱泥筛筛下物汇集后经矿浆输送泵连接高灰产品压滤机，得到产物高灰产品。
CN202010547311.5A 2020-06-16 2020-06-16 一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法 Active CN111659527B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010547311.5A CN111659527B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010547311.5A CN111659527B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111659527A CN111659527A (zh) 2020-09-15
CN111659527B true CN111659527B (zh) 2022-04-08

Family

ID=72387957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010547311.5A Active CN111659527B (zh) 2020-06-16 2020-06-16 一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111659527B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107638951A (zh) * 2017-10-09 2018-01-30 冯爱成 一种细煤泥脱泥降灰装置
CN113372959A (zh) * 2021-03-05 2021-09-10 赵莉 一种气流床气化炉气化细灰分级脱水脱碳及综合利用工艺
CN113751186B (zh) * 2021-05-25 2023-04-07 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种气化粗渣回收精碳粉—玻璃微珠的工艺方法
CN113751183B (zh) * 2021-05-25 2023-03-24 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种气化黑水细渣残碳回收-尾渣降钙镁的方法
CN113751184B (zh) * 2021-05-25 2023-03-28 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种从气化黑水细渣中回收玻璃微珠及碳精粉的方法
CN113751192B (zh) * 2021-07-09 2023-04-11 中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所 一种气化粗渣残碳回收—提碳后尾渣制备机制砂的方法
CN113843262A (zh) * 2021-10-07 2021-12-28 喻勇 一种煤化工气化渣回旋冲洗工艺
CN114534909B (zh) * 2022-04-07 2023-03-10 中国矿业大学 一种气化渣浮选脱炭的分选***及分选方法
CN114749269B (zh) * 2022-04-25 2023-12-01 西安科技大学 一种水煤浆气化细渣全粒级回收利用工艺
CN114849895A (zh) * 2022-05-06 2022-08-05 西安交通大学 一种煤气化渣自干化分质利用***及方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4508542A (en) * 1981-02-02 1985-04-02 Joseph Langhoff Slag separator for a coal gasification installation
US20050051500A1 (en) * 2003-09-08 2005-03-10 Charah Environmental, Inc. Method and system for beneficiating gasification slag
CN101638591A (zh) * 2009-08-11 2010-02-03 章新喜 气化炉灰渣中碳的回收方法
CN102292419A (zh) * 2009-01-21 2011-12-21 科诺科菲利浦公司 处理气化炉渣产物的方法和***
CN105524669A (zh) * 2014-09-29 2016-04-27 大唐国际化工技术研究院有限公司 煤气化细渣分选及回用的方法
CN107303539A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 张晓峰 一种煤气化细渣的浮选工艺
CN107857496A (zh) * 2017-03-15 2018-03-30 吉林大学 一种煤气化细渣的综合利用方法
CN107952588A (zh) * 2016-10-14 2018-04-24 中国石油化工股份有限公司 煤气化灰渣中回收碳的工艺
CN109987605A (zh) * 2019-04-08 2019-07-09 太原理工大学 气化渣分离炭制备脱硫脱硝成型活性焦的方法
CN110548749A (zh) * 2019-09-25 2019-12-10 中国矿业大学(北京) 一种煤气化灰渣分级分质利用的新方法
CN111215236A (zh) * 2020-03-10 2020-06-02 威海市海王科技有限公司 一种煤气化灰渣重选***及重选工艺

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4508542A (en) * 1981-02-02 1985-04-02 Joseph Langhoff Slag separator for a coal gasification installation
US20050051500A1 (en) * 2003-09-08 2005-03-10 Charah Environmental, Inc. Method and system for beneficiating gasification slag
CN102292419A (zh) * 2009-01-21 2011-12-21 科诺科菲利浦公司 处理气化炉渣产物的方法和***
CN101638591A (zh) * 2009-08-11 2010-02-03 章新喜 气化炉灰渣中碳的回收方法
CN105524669A (zh) * 2014-09-29 2016-04-27 大唐国际化工技术研究院有限公司 煤气化细渣分选及回用的方法
CN107303539A (zh) * 2016-04-21 2017-10-31 张晓峰 一种煤气化细渣的浮选工艺
CN107952588A (zh) * 2016-10-14 2018-04-24 中国石油化工股份有限公司 煤气化灰渣中回收碳的工艺
CN107857496A (zh) * 2017-03-15 2018-03-30 吉林大学 一种煤气化细渣的综合利用方法
CN109987605A (zh) * 2019-04-08 2019-07-09 太原理工大学 气化渣分离炭制备脱硫脱硝成型活性焦的方法
CN110548749A (zh) * 2019-09-25 2019-12-10 中国矿业大学(北京) 一种煤气化灰渣分级分质利用的新方法
CN111215236A (zh) * 2020-03-10 2020-06-02 威海市海王科技有限公司 一种煤气化灰渣重选***及重选工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN111659527A (zh) 2020-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111659527B (zh) 一种气化渣水介旋流重选碳灰分离装置与方法
CN111644263B (zh) 一种实现气化渣碳-灰分离的联合分选工艺和装置
CN111644264B (zh) 一种气化渣重-磁联合分选工艺
CN1186126C (zh) 一种可实现全部粗煤泥重介质分选的选煤工艺
CN103143432B (zh) 一种炼焦煤重选中煤的高效破碎和三段式分选方法
CN106179717B (zh) 一种动力煤全级入选简化重介分选工艺
CN105268544A (zh) 一种基于流态化分选的宽粒级煤系高岭土提质工艺
CN110560258B (zh) 一种物理旋流回收跳汰溢流煤泥选取超净煤装置及工艺
CN103785530B (zh) 一种针对高灰高泥高矸石煤的洗选工艺
CN109225611B (zh) 三产品液固流化床分选粗煤泥***及其工艺
CN109365121B (zh) 一种低阶煤煤岩显微组分富集工艺
CN111215236A (zh) 一种煤气化灰渣重选***及重选工艺
CN105381866A (zh) 从高炉布袋除尘灰中提取铁、碳的选矿方法
CN112371325A (zh) 一种动力煤分级入洗工艺
CN207605861U (zh) 一种细煤泥脱泥降灰装置
CN109701730B (zh) 一种提高利用率的高效洗煤工艺
CN109201315B (zh) 一种提高利用率的洗煤工艺
CN211838431U (zh) 一种煤气化灰渣重选***
CN115646638A (zh) 一种气化渣精细分选工艺
CN205341026U (zh) 一种电石渣浆细粒硅铁和残炭颗粒回收装置
CN109091952A (zh) 尾矿（尾砂）回收零排放***与工艺
CN113600332A (zh) 一种中煤含量高的细粒难选炼焦煤分选***
CN114749269A (zh) 一种水煤浆气化细渣全粒级回收利用工艺
CN112138856B (zh) 一种易泥化动力煤中矸合介全部磁选工艺
CN103028486B (zh) 一种高中间密度物粗煤泥分选工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant