专利名称：一种煤炭深度净化系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种煤炭深度净化系统及方法，尤其是一种利用油泡作为浮选载体对煤炭进行深度净化的系统及方法，适用于褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤及气煤等低阶煤种的深度净化。
背景技术：
常规浮选中，煤油或柴油以液态直接加入到煤泥水中，在搅拌作用下分散，从理论上讲，煤粒表面油膜厚度只需一至两个分子厚度，但是由于油水的互不相溶，常规直接给药方式不能使药剂均勻地分散在矿浆中，造成油液滴过大，使粒径细小而数量巨大的煤粒与粒径较大而数量较少的药剂液滴相互碰撞、接触的机会减少，导致油耗大，且低阶煤因煤阶低、煤中含氧官能团高，表面润湿性差，趋向于更亲水，捕收剂在煤粒表面不易铺展，疏水性不易改善，煤颗粒不易附着于空气泡而难以或不可能浮选，因此，只能采用增大药剂使用量 (通常达到50Kg/t 100Kg/t浮选入料)的方法来弥补，然而过量的药剂不仅浪费了捕收剂，还会导致捕收剂在被煤吸附的同时一并将煤粒表面的细泥覆盖，导致细泥的污染，而且对后续生产过程，如沉降、过滤、泵送等产生不易消除的副作用。如对某入料灰分为30%的不粘煤采用常规浮选法选别，将煤油以液态直接加入到煤泥水中，当煤油耗量为80Kg/t干煤泥时，得到的浮选精煤和尾煤灰分分别为13%和42%，精煤产率为41%，煤油耗量大，浮选结果不理想。此外，煤用浮选药剂绝大部分都是石化产品或副产品，价格高，从经济性角度造成浮选的不可行。对于低阶煤浮选，提高药剂效能，是提高能源利用效率是当务之急。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、低阶煤浮选指标好、药用量少的煤炭深度净化系统及方法。技术方案本发明的煤炭深度净化系统，包括浮选柱、与浮选柱给料口相连的搅拌桶，浮选柱的柱体上经管路连有气泡发生器，气泡发生器的入口与浮选柱出口经管路连接有循环泵，所述的气泡发生器经管路连接有油气发生器，油气发生器的油气出口与气泡发生器的吸气口相连，油气发生器上设有经管路连有向其内加油的加油泵。所述的油气发生器由设有三个通口的球形容器和设在球形容器下的电加热套构成；所述的油气发生器由电热板、设在电热板上方的锥形集气罩构成。本发明的煤炭深度净化的方法，包括以下步骤
a.通过连接管路将油气发生器的油气出口与气泡发生器的吸气口相连接，并对出入口连接处进行密封；
b.开启电源，给油气发生器的电加热套或电热板加热；
c.开启循环泵，将浮选柱底流抽出经气泡发生器进入浮选柱内循环；
d.同时开启加油泵，按吨煤质量比将煤油或柴油连续加入油气发生器的球形容器内或电热板上，在电加热套或电热板的作用下，煤油或柴油受热蒸发产生煤油或柴油蒸气，在气泡发生器的吸气作用下，空气被吸入到油气发生器中，与煤油或柴油蒸气一起进入到气泡发生器内生成油泡后进入浮选柱内；
e.将搅拌桶内与起泡剂调浆混合好的煤泥水经给料口连续给入浮选柱，进入浮选柱内的精煤在油泡的作用下，上浮到浮选柱的顶部，随泡沫排放口排出，尾矿下沉至浮选柱底部，经尾矿排放口排出。所述油气发生器的电加热套或电热板的加热温度为200 250°C ；所述按吨煤质量比的煤油或柴油的量为每吨干煤0. 2 5kg。有益效果由于采用了上述技术方案，利用油泡作为浮选载体对天然可浮性差的低阶煤进行浮选，可以得到好的浮选指标，达到低阶煤深度降灰脱硫的目的，可解决低阶煤难浮选问题，提高此类煤炭的综合利用率，提升经济价值。针对低阶煤，利用油泡作为浮选载体，在保证精煤质量的前提下，与已有浮选技术相比，可以使精煤产率大幅度提高，作为捕收剂的煤油或柴油的用量显著降低。将煤油或柴油通过油气发生器转变为煤油或柴油蒸气加入浮选设备内生成油泡，将油泡作为浮选载体用于煤炭的深度净化，与直接将煤油或柴油以液态加入煤泥水中相比，有效降低了药剂的用量，并提高了浮选的选择性。可以使精煤产率大幅度提高，作为捕收剂的煤油或柴油的用量显著降低。其主要优点有
1.对可浮性差的低阶煤种，利用油泡作为浮选载体，浮选速度快，选择性好，得到的精煤产率高，灰分低，药剂消耗低，解决了低阶煤难浮选，药剂消耗大的问题。如对入料灰分为 30%的不粘煤进行浮选，当煤油耗量为3Kg/t干煤泥时，所得到的浮选精煤和尾煤灰分分别为9%和70%，精煤产率高达65%，与常规浮选煤油以液态直接加入煤泥水中相比，极大的节约了药剂用量，且得到了更好的浮选指标。2.对可浮性相对较好的煤种，利用油泡作为浮选载体，可以有效的节约捕收剂用量，且浮选选择性好。
图1是本发明的实施例一结构示意图。图2是本发明的实施例二结构示意图。图中1 一浮选柱；2—搅拌桶；3—给料口 ；4一泡沫排放口 ；5—尾矿排放口 ；6— 循环泵；7—气泡发生器；8—储油桶；9一加油泵；10—油气发生器；10-1—球形容器； 10-2—电加热套；10-3 —电热板；10-4—锥形集气罩。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述
实施例一、如图1所示，煤炭深度净化系统主要由浮选柱1、搅拌桶2、循环泵6、气泡发生器7、储油桶8、加油泵9、油气发生器10构成，浮选柱1顶部设有泡沫排放口 4，底部设有尾矿排放口 5，搅拌桶2经管路与浮选柱1的给料口 3相连，气泡发生器7经管路连在浮选柱1的柱体上，气泡发生器7的入口与浮选柱1出口分别经管路与循环泵6相连接，气泡发生器7经管路连接有一油气发生器10，油气发生器10由设有三个通口的球形容器10-1和设在球形容器10-1下的电加热套10-2构成，球形容器10-1的三个通口分为加油口、油气出口和空气进口。油气发生器10的油气出口与气泡发生器7的吸气口相连，油气发生器10的一个入口上连有经管路连有向油气发生器10内加油的加油泵9。该煤炭深度净化的方法通过连接管路将油气发生器10的油气出口与气泡发生器7的吸气口相连接，出入口连接处均密封；开启油气发生器10的电加热套10-2的电源， 使电加热套10-2的加热温度达到200 250°C ；开启浮选柱1的循环泵6，使浮选柱1内预先加入的1/3 2/3柱体体积的清水经气泡发生器7在浮选柱1的下部循环；通过加油泵9将储油桶8中的煤油或柴油按每吨干煤0. 2 5Kg连续加入油气发生器10的球形容器10-1中，在电加热套10-2的作用下，煤油或柴油受热蒸发产生煤油或柴油蒸气，在气泡发生器7的吸气作用下，空气经球形容器10-1的空气进口进入油气发生器10 ；与煤油或柴油蒸气一起进入到气泡发生器7内产生油泡，再进入浮选柱1内；将浓度为60 140g/L的煤泥水在搅拌桶2内搅拌调浆，并向煤泥水中加入质量比为每吨干煤0. 1 0. 6Kg的起泡剂；将搅拌桶2内与起泡剂调浆混合好的煤泥水经给料口 3连续给入浮选柱1，进入浮选柱 1内的精煤在油泡的作用下上浮到浮选柱1顶部，随泡沫排放口 4排出，尾矿下沉至浮选柱 1底部，经尾矿排放口 5排出，精煤与尾矿分离，实现煤炭的深度净化。实施例二、如图2所示，煤炭深度净化系统与实施例一其本相同，相同部份略。不同部分在于所述的油气发生器10由电热板10-3、设在电热板10-3上方的锥形集气罩10-4 构成。该煤炭深度净化的方法通过连接管路将油气发生器10的油气出口与气泡发生器7的吸气口相连接，出入口连接处均密封；开启油气发生器10的电热板10-3的电源，使电热板10-3的加热温度达到200 250°C ；开启浮选柱1的循环泵6，使浮选柱1内预先加入的1/3 2/3柱体体积的清水经气泡发生器7在浮选柱1的下部循环；通过加油泵9 将储油桶8中的煤油或柴油按每吨干煤0. 2 5Kg连续加入油气发生器10的电热板10-3 上，在电热板10-3的作用下，煤油或柴油受热蒸发产生煤油或柴油蒸气，在气泡发生器7的吸气作用下，空气被吸入到油气发生器10中，锥形集气罩与电热板间有间隙，空气由锥形集气罩10-4的四周进入油气发生器，与煤油或柴油蒸气一起进入到气泡发生器7内产生油泡，再进入浮选柱1内；之后与实施例一相同，与实施例一相同部分略。本发明煤炭深度净化系统，亦可采用浮选机作为煤泥浮选设备，只需将油气发生器10的油气出口与浮选机的吸气口密封相连即可完成煤炭深度净化作业。
权利要求
1.一种煤炭深度净化系统，包括浮选柱(1)、与浮选柱(1)给料口(3)相连的搅拌桶 (2)，浮选柱(1)的柱体上经管路连有气泡发生器(7)，气泡发生器(7)的入口与浮选柱(1) 出口经管路连接有循环泵(6)，其特征在于，所述的气泡发生器(7)经管路连接有油气发生器(10)，油气发生器(10)的油气出口与气泡发生器(7)的吸气口相连，油气发生器(10)上设有经管路连有向其内加油的加油泵(9)。
2.根据权利要求1所述的煤炭深度净化系统，其特征在于所述的油气发生器(10)由设有三个通口的球形容器(10-1)和设在球形容器(10-1)下的电加热套(10-2 )构成。
3.根据权利要求1所述的煤炭深度净化系统，其特征在于所述的油气发生器(10)由电热板(10-3 )、设在电热板(10-3 )上方的锥形集气罩(10-4 )构成。
4.一种如权利要求1所述系统的煤炭深度净化的方法，其特征在于包括以下步骤a.通过连接管路将油气发生器(10)的油气出口与气泡发生器(7)的吸气口相连接，并对出入口连接处进行密封；b.开启电源，给油气发生器(10)的电加热套(10-2)或电热板(10-3)加热；c.开启循环泵(6)，将浮选柱(1)底流抽出经气泡发生器(7)进入浮选柱(1)内循环；d.同时开启加油泵(9)，按吨煤质量比将煤油或柴油连续加入油气发生器(10)的球形容器(10-1)内或电热板(10-3)上，在电加热套(10-2)或电热板(10-3)的作用下，煤油或柴油受热蒸发产生煤油或柴油蒸气，在气泡发生器(7)的吸气作用下，空气被吸入到油气发生器(10)中，与煤油或柴油蒸气一起进入到气泡发生器(7)内生成油泡后进入浮选柱(1) 内；e.将搅拌桶(2)内与起泡剂调浆混合好的煤泥水经给料口(3)连续给入浮选柱(1)，进入浮选柱(1)内的精煤在油泡的作用下，上浮到浮选柱(1)的顶部，随泡沫排放口(4)排出， 尾矿下沉至浮选柱(1)底部，经尾矿排放口( 5 )排出。
5.根据权利要求4所述的煤炭深度净化的方法，其特征在于所述油气发生器(10)的电加热套(10-2)或电热板(10-3)的加热温度为200 250°C。
6.根据权利要求4所述的煤炭深度净化的方法，其特征在于所述按吨煤质量比的煤油或柴油的量为每吨干煤0. 2 ^(g。
全文摘要
一种煤炭深度净化系统及方法，系统主要由浮选柱、搅拌桶、循环泵、气泡发生器、储油桶、加油泵、油气发生器构成，将煤油或柴油加入油气发生器后受热蒸发产生煤油或柴油蒸气，煤油或柴油蒸气随空气通入浮选设备中可生成油泡，在不改变矿物本体可浮性的前提下，通过提高气泡的润湿性达到了提高矿物可浮性的目的。可解决低阶煤难浮选问题，提高此类煤炭的综合利用率，提升经济价值。适用于褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤及气煤等变质程度较低的低阶煤的深度净化，可以使精煤产率大幅度提高，作为捕收剂的煤油或柴油的用量显著降低。其结构简单、操作方便、低阶煤浮选指标好、药用量少。
文档编号B03D1/14GK102274802SQ201110195118
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者于伟, 刘炯天, 王永田 申请人:中国矿业大学