一种兰炭浮游分选加工提质方法转让专利
申请号 : CN201410018900.9
文献号 : CN103752417B
文献日 : 2016-03-23
发明人 : 赵世永 , 吕淑湛 , 吴沛沛 , 刘美美 , 李博
申请人 : 西安科技大学
摘要 :
本发明涉及一种兰炭浮游分选加工提质方法。首先，将兰炭进行粉碎，使其粒度均在0.5mm以下，然后在1.5L的单槽浮选机中进行调浆加药及浮选实验。在浮选实验过程中，首先调浆并加入一定量的表面改性剂对兰炭粉表面进行改性，搅拌一段时间使表面改性剂和兰炭颗粒充分作用，再加入捕收剂，搅拌一段时间使兰炭颗粒充分被捕收剂捕收，最后加入起泡剂，当药剂和兰炭颗粒作用一段时间后充气进行浮选。本发明在浮选过程中加入表面改性剂曲拉通X-100使兰炭颗粒的表面性质发生改变，进而改善其浮选效果，得到高产率低灰分的兰炭产品。除此之外，整个操作过程中工艺流程简单，可操作性强，易用于实际生产。
权利要求 :
1.一种兰炭浮游分选加工提质方法，其特征在于：包括以下步骤：首先，将兰炭进行粉碎，使其粒度在0.5mm以下，将破碎好的兰炭颗粒加水调浆，然后在单槽浮选机中搅拌，再加入表面改性剂曲拉通继续搅拌，对兰炭粉进行表面改性，加入量以矿浆中固体量每吨计为400～1000g，搅拌3min，使表面改性剂和兰炭颗粒充分作用，再加入捕收剂0号柴油，加入量以矿浆中固体量每吨计为400～1200g，搅拌3min使兰炭颗粒充分被捕收，再加入起泡剂仲辛醇，加入量以矿浆中固体量每吨计为200～1000g，当药剂和兰炭颗粒作用1min后开始充气，充气1min后开始刮泡，6min后停止刮泡，对浮选精矿和尾矿分别过滤脱水干燥。
2.如权利要求1所述的兰炭浮游分选加工提质方法，其特征在于：矿浆浓度为40～
120g/L。
说明书 :
一种兰炭浮游分选加工提质方法
技术领域
[0001] 本发明涉及矿物加工技术领域选矿行业矿物分选方法，特别是兰炭浮游分选加工提质方法。
背景技术
[0002] 兰炭，也称半焦。它是褐煤或低变质烟煤经低温（500℃～700℃）热解得到的固体产物，同时也产生低温煤焦油和荒煤气。目前，煤焦油加氢精制燃料油，盈利能力强，市场前景广阔，发展空间很大。荒煤气净化发电也开始得到工业化应用。兰炭块主要用于电石、铁合金生产，兰炭末（粒度小于6mm）主要用于燃烧发电和生产民用燃料。
[0003] 我国兰炭生产分布在陕西、内蒙、新疆等十一个省区，目前产能超过5000万吨/年。当前，由于兰炭利用途径受限，附加值低，导致其价格低、销售困难，严重影响了经济效益，企业普遍开工不足。据统计，2012年陕西榆林地区兰炭产能超过3500万吨，实际产量1961万吨，占实际产能的56%。由于兰炭是煤低温热解的主要产品，是企业销售收入的主要来源。因此，从提高兰炭的品质和性能入手，变直接销售为加工提质后销售，扩展其利用途径，实现高附加值利用，是兰炭产业健康发展的根本途径。
[0004] 专利201210324182利用兰炭的高炉喷吹煤工艺，将兰炭、无烟煤与烟煤按比例混合，利用高炉喷煤系统向高炉进行一次或者多次喷吹。专利200810034202是兰炭洁净型煤及制备技术。该型煤含有70%～85%的兰炭末、15%～30%的生化煤粉（添加生化剂处理过的煤粉）。将兰炭末和生化煤粉分别破碎至3毫米以下，再加入8～10%的复合粘结剂，2
搅拌均匀后在60kg/cm的压力下成型后烘干。专利201310094930是一种兰炭制活性炭的方法及所使用装置。生产出较高品质的活性炭产品，显著提高了兰炭产品的附加值。专利
201310278971是一种半焦与生物质混合型煤及其制备方法，所述半焦为褐煤低温热解得到的半焦，所述生物质为林业生物质。专利201010138076是一种兰炭末制型焦胶用粘剂制备及使用方法。用三氧化二铝，硅酸钠，聚乙烯醇，丙烯酸，氧化钙及一定量的水。先通过丙烯酸接枝改性聚乙烯醇，然后再添加其它组分，最后高速混合制备得到。制备球团时，与兰炭的混合比例应控制在1∶20左右。适于小高炉炼铁，冶金炉料、化工煤气原料、电石生产原料等行业代替部分焦炭应用。专利200810012425提供一种以褐煤半焦为原料制备水焦浆的方法。以木质素磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩聚物或二者的复配物为分散剂。褐煤半焦在添加少量分散剂的条件下，可制得浓度为60％左右、具有优良流动性和稳定性、适用于气化的水焦浆。专利201010276214是一种用废水和部分半焦粉气化制备水煤气的方法及其装置。
制备水煤气的方法由半焦粉加热升温、用废水制备水蒸气、部分半焦粉气化制水煤气组成。
上述相关专利技术都是关于兰炭（半焦）利用方面的技术。将兰炭与烟煤、无烟煤或煤粉混合用作其他方面，比如高炉喷吹用煤、型煤等，或者在合成粘结剂的作用下生产型焦，或兰炭为主要原料生产其他化工产品。上述所有利用途径或方法，都未在兰炭利用之前经过任何加工提高其品质，从而限制了兰炭利用性能或利用效率的提高，环境友好型也较差。另一个方面来讲，虽然直接利用省去了兰炭浮选加工提质的成本，但是限制了选择高附加值利用途径，降低了兰炭销售价格，影响企业经济效益的提高。
搅拌均匀后在60kg/cm的压力下成型后烘干。专利201310094930是一种兰炭制活性炭的方法及所使用装置。生产出较高品质的活性炭产品，显著提高了兰炭产品的附加值。专利
201310278971是一种半焦与生物质混合型煤及其制备方法，所述半焦为褐煤低温热解得到的半焦，所述生物质为林业生物质。专利201010138076是一种兰炭末制型焦胶用粘剂制备及使用方法。用三氧化二铝，硅酸钠，聚乙烯醇，丙烯酸，氧化钙及一定量的水。先通过丙烯酸接枝改性聚乙烯醇，然后再添加其它组分，最后高速混合制备得到。制备球团时，与兰炭的混合比例应控制在1∶20左右。适于小高炉炼铁，冶金炉料、化工煤气原料、电石生产原料等行业代替部分焦炭应用。专利200810012425提供一种以褐煤半焦为原料制备水焦浆的方法。以木质素磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩聚物或二者的复配物为分散剂。褐煤半焦在添加少量分散剂的条件下，可制得浓度为60％左右、具有优良流动性和稳定性、适用于气化的水焦浆。专利201010276214是一种用废水和部分半焦粉气化制备水煤气的方法及其装置。
制备水煤气的方法由半焦粉加热升温、用废水制备水蒸气、部分半焦粉气化制水煤气组成。
上述相关专利技术都是关于兰炭（半焦）利用方面的技术。将兰炭与烟煤、无烟煤或煤粉混合用作其他方面，比如高炉喷吹用煤、型煤等，或者在合成粘结剂的作用下生产型焦，或兰炭为主要原料生产其他化工产品。上述所有利用途径或方法，都未在兰炭利用之前经过任何加工提高其品质，从而限制了兰炭利用性能或利用效率的提高，环境友好型也较差。另一个方面来讲，虽然直接利用省去了兰炭浮选加工提质的成本，但是限制了选择高附加值利用途径，降低了兰炭销售价格，影响企业经济效益的提高。
发明内容
[0005] 本发明针对现有兰炭直接利用效率低，环境友好性差的缺陷，在充分研究兰炭性质的基础上，提供一种兰炭浮游分选加工提质方法。通过选择药剂对其表面改性，浮选后有效的降低了兰炭的灰分，为兰炭的进一步多途径、高附加值利用提供可能。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种兰炭浮游分选加工提质方法，包括以下步骤：首先，将兰炭进行粉碎，使其粒度在0.5mm以下，将破碎好的兰炭颗粒加水调浆，然后在单槽浮选机中搅拌，再加入表面改性剂曲拉通X-100继续搅拌，对兰炭粉表面进行改性，加入量以矿浆中固体量每吨计为0～1000g，搅拌3min，使表面改性剂和兰炭颗粒充分作用，再加入捕收剂0号柴油，加入量以矿浆中固体量每吨计为400～1200g，搅拌3min使兰炭颗粒充分被捕收剂捕收，再加入起泡剂仲辛醇，加入量以矿浆中固体量每吨计为200～1000g，当药剂和兰炭颗粒作用1min后充气，充气1min后开始刮泡，6min后停止刮泡，对浮选精矿和尾矿分别过滤脱水干燥。
[0007] 矿浆浓度为40～120g/L。
[0008] 本发明把浮选技术应用到兰炭的加工提质上来；在浮选过程中先加入表面改性剂，促使兰炭颗粒活化，提高兰炭的浮选分离效果。本发明在浮选过程中加入表面改性剂曲拉通X-100使兰炭颗粒的表面性质发生改变，进而改善其浮选效果，得到高产率低灰分的兰炭产品。该技术通过物理化学方法，在不改变兰炭本身结构的基础上有效降低了兰炭的灰分，为兰炭的进一步深加工利用提供了可能性。除此之外，整个操作过程中工艺流程简单，可操作性强，易用于实际生产。
附图说明
[0009] 图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
[0010] 1、主要原料及试剂：兰炭、曲拉通X-100、0号柴油、仲辛醇。
[0011] 2、入浮兰炭的制备：首先将兰炭进行筛分，-0.5mm的兰炭作为浮选入料，+0.5mm的兰炭进入粉碎机粉碎，然后球磨机再磨，所得产品继续筛分，筛分后+0.5mm的兰炭再一次进入球磨机中磨矿，重复上述过程，直到所有的兰炭全部过0.5mm的筛子。
[0012] 3、药剂种类及用量：本发明的兰炭浮选实验，选择矿浆浓度、曲拉通X-100、柴油、仲辛醇四个因素进行四因素五水平的正交试验，以可燃体回收率的大小作为判断浮选效果好坏的依据。五水平具体如下：用-0.5mm兰炭，以蒸馏水分溶剂，分别配制矿浆浓度为40g/L、60g/L、80g/L、100g/L、120g/L的矿浆；选用曲拉通X-100作为表面改性剂，加入量分别为0g/t（不加入）、400g/t、600g/t、800g/t、1000g/t；用0号柴油作为捕收剂，加入量分别为400g/t、600g/t、800g/t、1000g/t、1200g/t；仲辛醇作为起泡剂，加入量分别为200g/t、400g/t、600g/t、800g/t、1000g/t。
[0013] 4、浮选实验条件：本发明中先将破碎好的兰炭颗粒加水调浆，然后在1.5L单槽浮选机中搅拌2min，搅拌速度为1800r/min；再加入表面改性剂曲拉通X-100继续搅拌，3min后加入捕收剂0号柴油，继续搅拌3min后加入起泡剂仲辛醇，搅拌1min后开始充气，充气3 2
量0.15m/m·min，充气1min后开始刮泡，刮泡速度30r/min，6min后停止刮泡，对浮选精矿和尾矿分别过滤脱水干燥，测量产品灰分，在测定浮选入料干基灰分的前提下，计算可燃体回收率，判断分选效果的好坏。
量0.15m/m·min，充气1min后开始刮泡，刮泡速度30r/min，6min后停止刮泡，对浮选精矿和尾矿分别过滤脱水干燥，测量产品灰分，在测定浮选入料干基灰分的前提下，计算可燃体回收率，判断分选效果的好坏。
[0014] 5、浮选实验结果：对于干基灰分15.8%的兰炭粉，在不加曲拉通X-100（0g/t）的条件下，浮选可燃体最大回收率是20.8%，其余试验条件为矿浆浓度60g/L、0号柴油1000g/t，仲辛醇800g/t，浮选后兰炭精矿产率是20.3%，精矿干基灰分是13.6%，几乎没有分选效果；在曲拉通X-100加入量800g/t的条件下，浮选可燃体最大回收率是80.1%，其余试验条件为矿浆浓度80g/L、0号柴油1200g/t，仲辛醇400g/t，浮选后兰炭精矿产率是76.3%，精矿干基灰分是8.5%，远好于不加入改性剂的浮选效果。