CN204769084U - 一种煤矸石综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种煤矸石综合利用系统，通过顺次连接设置煤矸石破碎机、煤矸石分选装置和硫精矿处理系统，实现先将煤矸石破碎至合适的解离粒度，再进入煤矸石分选装置进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，其中的尾矿和中矿合并作为沸腾煤，直接运至电厂作为低热值煤，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或金属，从而本实用新型所述的煤矸石综合利用系统在实现有效提取硫精矿的同时获得低硫分沸腾煤，并将所述硫精矿中硫和/或金属进行回收利用，得到的低硫分沸腾煤可直接作为电厂锅炉燃料，最终实现有效回收煤矸石中有用成分的同时有效利用煤矸石的热值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤矸石综合利用系统，属于煤矸石综合利用技术领域。
背景技术
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废弃物。中国2012年原煤产量达到36.5亿吨，煤矸石产生量约6.8吨。煤矸石中含有硫铁矿、煤炭、粘土矿物等，煤矸石的大量堆放不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水将污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体污染大气环境，影响居民的身体健康。目前国家高度重视煤矸石综合利用问题，并于2015年3月1日起施行《煤矸石综合利用管理办法(2014年修订版)》，因此，急需加强煤矸石综合利用技术的研究，以此来促进煤矸石综合利用产业的发展。
现有的煤矸石分选系统大都采用梯跳、摇床或螺旋分选机为主的分选工艺从而将煤矸石分选成沸腾煤、硫精矿等产品，上述的处理工艺存在处理量小、分选精度差的问题，尤其是分选细颗粒(小于1mm)时，细颗粒煤矸石易混入沸腾煤中引起沸腾煤含硫量高。对于摇床选硫工艺，其工艺流程为：洗煤矸石经破碎机破碎后，由分级筛进行分级，大于4mm的矸石进入棒磨机磨碎至4mm以下，随同筛下小于4mm的矸石进入选硫分选系统，是由主、再选摇床将物料分成硫精矿产品和轻产物，硫精矿经产品仓进一步脱水后外销，轻产物经筛子脱水后与电煤产品一同销售，将产物筛下水经浓缩旋流器浓缩后入扫选摇床再选，进一步降低轻产物的硫分。
然而，上述工艺存在的问题在于：(1)处理能力低，占地面积大；由于单台设备处理量太低，摇床单位面积处理能力只有0.3-0.5t/h·m2，造成使用设备多，占地面积太大；(2)摇床对粒度范围较宽的物料分选时分选效果差，特别是为了保证粗粒度分选，细粒度很容易直接进入沸腾煤中，造成沸腾煤硫分高，给电厂的脱硫系统运行控制SO2的排放造成很大的困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能有效提取硫精矿的同时降低沸腾煤中硫分的煤矸石的综合利用系统。
为此，本申请采取的技术方案为：
一种煤矸石综合利用系统，其包括顺次连接的煤矸石破碎机(1)、煤矸石分选装置(2)和硫精矿处理系统，所述煤矸石进入所述煤矸石破碎机(1)进行破碎至解离粒度，之后进入煤矸石分选装置(2)进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，所述硫精矿进入硫精矿处理系统进行处理回收硫和/或金属。
所述煤矸石分选装置(2)为三产品重介质旋流器。
所述硫精矿处理系统包括通过管路顺次连接的硫精矿粉碎装置(3)、氧化焙烧装置(4)、还原焙烧装置(5)、磁选装置(6)和浸出装置(7)，所述硫精矿进入硫精矿粉碎装置(3)进行粉碎，得到硫精矿粉料，所述硫精矿粉料进入氧化焙烧装置(4)进行氧化焙烧得到焙烧残渣和二氧化硫，所述焙烧残渣进入还原焙烧炉(5)中进行还原焙烧，得到还原烧渣，所述还原烧渣进入磁选装置(6)中，经磁选分离得到铁精矿和磁选尾矿，所述磁选尾矿进入浸出装置(7)进行浸出处理。
所述氧化焙烧装置(4)还连接有二氧化硫收集装置，用以收集所述氧化焙烧装置(4)在氧化焙烧后产生的二氧化硫。
所述还原焙烧装置(5)还连接有铁精矿收集装置，用于收集所述还原焙烧-装置(5)处理形成的磁选精矿。
所述浸出装置(7)还连接有有价金属回收装置。所述硫精矿处理系统为硫酸生产装置(8)，以生产硫酸。
还设置有燃煤输送管路，所述尾矿和中矿由所述燃煤输送管路输送至煤仓(9)。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
(1)本实用新型所述的煤矸石综合利用系统，通过顺次连接设置煤矸石破碎机、煤矸石分选装置和硫精矿处理系统，实现先将煤矸石破碎至合适的解离粒度，再进入煤矸石分选装置进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，其中的尾矿和中矿合并作为沸腾煤，直接运至电厂作为低热值煤，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或金属，从而本实用新型所述的煤矸石综合利用系统在实现有效提取硫精矿的同时获得低硫分沸腾煤，并将所述硫精矿中硫和/或金属进行回收利用，得到的低硫分沸腾煤可直接作为电厂锅炉燃料，最终实现有效回收煤矸石中有用成分的同时有效利用煤矸石的热值。
(2)本实用新型所述的煤矸石综合利用系统，采用三产品重介质旋流器作为煤矸石分选装置，具有分选密度高、控制精度高、分选粒度范围宽、对入选物料质量适应性强、生产过程易于实现自动化、循环水耗量少的优点，从而使得本实用新型所述的煤矸石综合利用系统能够有效提高煤矸石的分选效率，最大化利用煤矸石热值、回收煤矸石中的有用成分，有效减少煤矸石对土地资源占用和环境污染，降低了电厂炉后的SO2减排压力，缓解当前制酸硫源供应紧张的局面，为化肥工业提供紧缺的原料，避免资源浪费及矸石山自燃所引起的风险。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为一种煤矸石综合利用系统；
图2为另一种煤矸石综合利用系统。
附图标记表示为，1-煤矸石破碎机，2-煤矸石分选装置，3-硫精矿粉碎装置，4-氧化焙烧装置，5-还原焙烧装置、6-磁选装置，7-浸出装置，8-硫酸生产装置，9-煤仓。
具体实施方式
如图1所示，本申请的一种煤矸石综合利用系统，包括通过管路顺次连接的煤矸石破碎机1、煤矸石分选装置2和硫精矿处理系统，所述煤矸石破碎机1将所述煤矸石破碎至解离粒度后，进入煤矸石分选装置2进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或金属。
在本实施方式中，所述煤矸石分选装置2为三产品重介质旋流器，所述三产品重介质旋流器为高密度无压三产品旋流器，所述高密度无压三产品旋流器的一段为圆柱形结构，二段为圆锥形结构，通过增大所述二段圆锥形结构的锥角角度，能够实现重液在二段进行浓缩，将重液密度提高至2.6g/cm3～2.8g/cm3，从而实现煤矸石的高密度分选。
作为一种优选的实施方式，所述硫精矿处理系统为通过管路顺次连接的硫精矿粉碎装置3、氧化焙烧装置4、还原焙烧装置5、磁选装置6和浸出装置7，所述硫精矿进入氧化焙烧装置4进行氧化焙烧，焙烧残渣进入还原焙烧装置5进行还原焙烧，将得到的还原烧渣送入磁选装置6中，经磁选分离得到铁精矿和磁选尾矿，所述磁选尾矿进入浸出装置7进行浸出处理。
在本实施方式中，所述氧化焙烧装置4为流态化焙烧炉，所述硫精矿进入所述流态化焙烧炉之前先经硫精矿粉碎装置3进行粉碎处理得到硫精矿粉料，之后再将所述硫精矿粉料送入所述流态化焙烧炉中进行氧化焙烧，得到焙烧残渣和二氧化硫。所述流态化焙烧炉的工作原理为：空气通过一个多孔板将在焙烧着的硫精矿粉料喷吹至沸腾状态，并与氧气发生反应生产二氧化硫和焙烧残渣，所述流态化焙烧炉中需设水冷管或水冷箱，除去多余的热量。
在上述实施方式的基础上，所述氧化焙烧装置4还连接有二氧化硫收集装置，用以收集所述氧化焙烧装置4在氧化焙烧后产生的二氧化硫烟气。二氧化硫烟气可以用以生产硫酸或硫酸铵。
所述还原焙烧装置5为还原焙烧炉，将所述流态化焙烧炉中得到的焙烧残渣送入所述还原焙烧炉中进行还原焙烧，得到还原烧渣。所述还原焙烧炉的工作原理为：在低于入炉物料熔点和还原气氛条件下，可使入炉物料中的金属氧化物转变为相应低价金属氧化物或金属。
所述磁选装置6为高效磁选机，将所述还原焙烧炉中得到的还原烧渣送入高效磁选机中进行磁选分离，得到铁精矿和磁选尾矿。
所述浸出装置7为浸出槽，用于将所述高效磁选机分离得到的所述磁选尾矿进行浸出处理，得到浸出液和浸出渣，所述浸出液中选择性溶解有有价金属，进一步对浸出液中的有价金属进行分离和提纯，实现有价金属的有效回收，所述浸出渣可用于建材开发。
在上述实施方式的基础上，所述浸出装置7还连接有浸出液回收装置，用以收集经过浸出装置处理后得到的浸出液，所述浸出液可用以回收有价金属。经浸出装置7处理后得到的浸出渣可用于建材开发。
作为一种可替代的实施方式，如图2所示，本申请的另一种煤矸石综合利用系统，所述硫精矿处理系统为硫酸生产装置8，将分选得到的硫精矿直接用以生产硫酸。
在上述实施方式的基础上，还设置有燃煤输送管路，所述尾矿和中矿由所述燃煤输送管路输送至煤仓9。
本实用新型所述的煤矸石综合利用系统，通过先将煤矸石破碎至合适的解离粒度，再进入煤矸石分选装置进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，其中的尾矿和中矿合并作为沸腾煤，直接运至电厂作为低热值煤，所述硫精矿进入硫精矿处理系统处理回收硫和/或金属，从而本实用新型所述的煤矸石综合利用系统在实现有效提取硫精矿的同时获得低硫分沸腾煤，并将所述硫精矿中硫和/或金属进行回收利用，得到的低硫分沸腾煤可直接作为电厂锅炉燃料，最终实现有效回收煤矸石中有用成分的同时有效利用煤矸石的热值。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种煤矸石综合利用系统，其特征在于，包括顺次连接的煤矸石破碎机(1)、煤矸石分选装置(2)和硫精矿处理系统，所述煤矸石进入所述煤矸石破碎机(1)进行破碎至解离粒度，之后进入煤矸石分选装置(2)进行分选得到尾矿、中矿和硫精矿，所述硫精矿进入硫精矿处理系统进行处理回收硫和/或金属。
2.根据权利要求1所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述煤矸石分选装置(2)为三产品重介质旋流器。
3.根据权利要求1或2所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述硫精矿处理系统包括通过管路顺次连接的硫精矿粉碎装置(3)、氧化焙烧装置(4)、还原焙烧装置(5)、磁选装置(6)和浸出装置(7)，所述硫精矿进入硫精矿粉碎装置(3)进行粉碎，得到硫精矿粉料，所述硫精矿粉料进入氧化焙烧装置(4)进行氧化焙烧得到焙烧残渣和二氧化硫，所述焙烧残渣进入还原焙烧炉(5)中进行还原焙烧，得到还原烧渣，所述还原烧渣进入磁选装置(6)中，经磁选分离得到铁精矿和磁选尾矿，所述磁选尾矿进入浸出装置(7)进行浸出处理。
4.根据权利要求3所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述氧化焙烧装置(4)还连接有二氧化硫收集装置，用以收集所述氧化焙烧装置(4)在氧化焙烧后产生的二氧化硫。
5.根据权利要求4所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述还原焙烧装置(5)还连接有铁精矿收集装置，用于收集所述还原焙烧-装置(5)处理形成的磁选精矿。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述浸出装置(7)还连接有有价金属回收装置。
7.根据权利要求1或2所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，所述硫精矿处理系统为硫酸生产装置(8)，以生产硫酸。
8.根据权利要求1或2或4或5所述的煤矸石综合利用系统，其特征在于，还设置有燃煤输送管路，所述尾矿和中矿由所述燃煤输送管路输送至煤仓(9)。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |