一种富含高岭岩、砂岩的洗选矸石干法制备矸石电厂燃料的工艺，其特征在于：将富含高岭岩、砂岩的洗选矸石首先进行预先分级和选择性破碎回收硬度较大的大块砂岩；细粒矸石再次分级分别进入CFX分选机和振动逆流分选机进行干法分选，得到固体废弃物和低热值燃料两个产物；在干法分选中特别引入电厂乏风，利用余热减少产品水分，提高电厂燃料的热值和利用效率。本工艺实现了矸石共伴生矿物的分离，消除了循环流化床锅炉的热能损耗，减少了电厂的灰渣和煤灰排放量，减轻了环境污染，解决了高岭岩、砂岩对锅炉的磨损问题，更好地保证了电厂的安全生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种分选技术，具体说是一种富含高岭岩、砂岩的洗选矸石干法分选工艺，该工艺可以有效回收矸石中的低热值燃料。
技术介绍
我国是世界第一煤炭生产和消费大国，2010年煤炭产量达到32. 4亿吨，消费量达到34亿吨。而煤炭洗选加工是煤炭生产和高效利用过程中不可缺少的一个重要环节。 “十一五”期间，原煤入洗能力和入选量快速增长，2010年原煤入选能力达到17. 8亿吨，入选量达到16. 5亿吨，原煤入洗率由2005年的31. 9%提高到2010年的50.9%。而且，中国煤炭工业协会“十二五”发展指导意见指出，到2015年，实现全国选煤厂入选能力达到25 亿吨以上，原煤入选总量超过24. 5亿吨，入选比例达到65%以上。煤炭洗选除了向社会提供清洁的燃料和原料外，同时还会排放出大量的洗选矸石。据中国煤炭工业协会统计，每入洗1亿吨原煤，平均可排除1800万吨煤矸石。如此大量煤矸石长期堆放不仅占用土地，污染环境，而且浪费资源。因此，如何让煤矸石成为发展循环经济的新兴能源是资源综合利用亟待解决的问题之一。煤矸石既是一种废弃物，也是可供利用的二次资源。随着科技的进步，煤矸石的利用途径越来越多。大量成功的经验表明，发电是煤矸石综合利用的重要途径，也是实现社会、环境、经济效益相统一的最有效的途径。为了节约能源，国家一直鼓励充分利用废弃的煤矸石，特别是洗矸作为燃料用于发电，并制定了有利于煤矸石电站发展的政策。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》指出，要“发展清洁高效、大容量燃煤机组，优先发展大中城市、工业园区热电联产机组，以及大型坑口燃煤电站和煤矸石等综合利用电站，推进能源多元清洁发展”。利用煤矸石发电是综合利用煤矸石的一条重要途径，不但可以节省优质煤，缓解煤矿企业电力紧张局面，而且灰渣还可以生产建材，消除二次污染，是一项绿色环保工程，其经济效益、社会效益和环境效益都十分显著，非常符合我国发展循环经济、促进节能减排的经济政策。我国煤炭系统利用煤矸石发电已有20余年的历史，近年来全国各地建设了很多以煤矸石、煤泥为燃料的煤矸石发电厂。截至2008年底，全国煤矸石综合利用电厂312座， 装机容量超过2000万千瓦，发电量800多亿千瓦时，共利用煤矸石近1. 5亿吨。2010年，我国煤矸石、煤泥综合利用电厂装机容量达到2500万kW，年利用煤矸石、煤泥约1. 3亿t，折合约4000万t标准煤。而且随着循环流化床锅炉制造技术的提高，煤矸石综合利用电厂的规模正在逐渐大型化。以内蒙古酸刺沟矸石电厂为例。该电厂位于内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗境内，于2008年8月开工，2010年9月正式投产运营，现有装机容量2 X 300MW。酸刺沟矸石电厂依托紧邻的年产1200万吨的内蒙古伊泰酸刺沟煤矿，按照煤电一体化和坑口电厂的运行模式进行规划建设，以酸刺沟选煤厂筛选出的煤矸石、洗中煤和煤泥等副产品为原料，是典型的循环经济型项目。该项目采用的是两台30万千瓦等级亚临界循环流化床(CFB) 锅炉，具有燃烧煤矸石和煤泥以及准格尔低热值煤的优势，就近燃用酸刺沟煤矿产出的煤矸石、洗中煤、煤泥，两台机组年可消耗煤矸石165万吨、洗中煤115万吨。为适应蒙西电网电力市场快速增长的需要，并加大“西电东送” “北电南送”容量的预期目标和充分发挥地区资源优势，内蒙古京泰发电有限责任公司拟建内蒙古酸刺沟矸石电厂二期2X660MW机组项目。该项目为煤电联营、煤矿坑口电站项目，以酸刺沟、准能哈尔乌素煤矿的煤泥、煤矸石为原料，是一个综合利用煤炭资源、变废为宝的项目，符合国家可持续发展产业和环保政策，对提高资源利用率、保护和改善地区生态环境有着重大的现实意义。目前，清洁高效的火电设备主要有以下几种超超临界技术、整体煤气化联合循环技术、增压流化床联合循环技术等。煤矸石发电多采用循环流化床燃烧技术，其燃烧与脱硫效率高。图1所示为鲁奇型循环流化床锅炉布置示意图。该循环流化床燃用燃料的平均粒径为50 500 μ m, 入炉煤最大粒径在6 IOmm之间。煤矸石中含有一定量的中、低热值可燃物，因此具有一定的发热量。把煤矸石作为发电燃料，有两种方案可供选择一是在低热值煤矸石中掺入一定比例发热量较高的原煤、 煤泥或中煤，混合后发热量达到电厂燃料要求作为发电燃料，该方案目前正被广泛采用；二是采用合理的选煤工艺，将煤矸石中的伴共生矿物与低热值物料分离，伴共生矿物根据其特性进行利用或排弃，而低热值物料作为锅炉燃料进行发电。煤矸石，尤其是选后煤矸石灰分一般都在60% 70%以上，这些高灰分与高硫分含量的煤矸石直接进入锅炉燃烧，必然带来两个严重问题一是锅炉热效率下降，会加大运输与燃料准备费用，造成严重的能源浪费；二是锅炉烟尘与排放量高，会造成严重的环境污染。因此，煤矸石直接发电从表面上看，好像是消除了矸石山、改善了矿区环境、节约了能源，其实质只是对固体废弃物排放场地的一种异地转移。采用炉前分选发电方案是解决现行煤矸石发电环境污染与能源浪费的最有效途径。炉前分选是采用合理的分选工艺使大量伴生矿物在入炉前被分离，分离后的中低热值物料可以单独或与煤泥、中煤混合作为循环流化床锅炉燃料，从而大大减少入炉燃料量，提高锅炉的热效率，减小纯矸石对锅炉的磨损，减少灰渣和粉尘的排放量，减轻环境污染，降低发电厂投资，提高经济效益。煤矸石炉前分选必须依靠洗选加工来实现，合理的选煤工艺和方法是实现该方案的关键。目前我国对于矸石分选的研究主要集中在湿法分选和干法分选两个领域。湿法分选主要是跳汰分选和重介分选，该分选方法对水资源的依赖性强，不适合西北干旱缺水地区，需要复杂的煤泥水处理系统；干法分选主要是采用复合式干法分选机(FGX)直接进行分选，该干法处理工艺分选精度不高，主要用于易选煤的预先抛矸，难以对富含高岭岩、砂岩的矸石进行分选。富含高岭岩、砂岩的洗选矸石经有效分选，回收其中的低热值物料作为矸石电厂燃料，可充分利用废弃的二次资源，提高矸石电厂锅炉热效率，减少灰渣量，减轻污染。
技术实现思路
本专利技术的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种适用于富含高岭岩、砂岩的洗选矸石干法分选工艺，该工艺通过对富含高岭岩、砂岩的洗选矸石进行预先筛分及选择性破碎解离、CFX干法分选、振动逆流式干法分选，得到砂岩、固体废弃物和低热值燃料三种产物，低热值燃料可供煤矸石电厂直接利用。本专利技术提出的制备工艺不用水，工艺简单，投资少，生产成本低，能耗低，设备事故率低，分选产物可直接作为产品利用。本专利技术的目的可通过下述技术措施来实现本专利技术的富含高岭岩、砂岩的洗选矸石干法制备矸石电厂燃料的工艺特点是①洗选矸石中砂岩、高岭岩、夹矸煤硬度差异很大，通过预先筛分后的大块煤矸石经滚筒碎选机选择性破碎后可直接将大块砂岩排出；②细粒矸石采用振动筛分级后分别入选，可提高矸石的分选效率，如果分级后的细粒末矸满足矸石电厂燃料的发热量要求，可直接作为燃料利用；③CFX差动式干法分选机是基于FGX和FX分选机改进而来，用于处理分级后较粗粒级的矸石具有低能耗、高处理能力和分选效果好的优点；④CFX分选机精矿产品经过破碎、筛分循环流程，保证矸石电厂循环流化床锅炉燃料的粒度要求；⑤振动逆流式干法分选机用于分级后的细粒末矸分选，具有结构简单本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种富含高岭岩、砂岩的洗选矸石干法制备矸石电厂燃料的工艺，其特征在于所述工艺包括下述步骤a.首先将富含高岭岩、砂岩的洗选矸石经过预先分级筛进行筛分作业，分级筛的筛孔孔径为45 55mm，预先分级筛的筛下物作为细粒矸石进行再次分级；b.预先分级筛筛上产物进入滚筒碎选机进行选择性破碎，碎选机的筛孔孔径为 45飞5mm，分选出矸石中含有的大块砂岩，大块物料主要是砂岩可直接排出，高岭岩和热值相对较高的矸石富集于细粒物料中作为细矸进行再次分级；c.预先分级筛的筛下物和滚筒碎选机的筛下物混合作为细粒矸石进入振动筛分机进行分级作业；振动筛分机的筛孔孔径为6 mm 8mm ；d.振动筛分机的筛上物进入CFX型分选机进行干法分选，分选后得到粗粒级固体废弃物和低热值燃料两个产物；固体废弃物含有大量的高岭岩和细粒砂岩，可用作建材原料加以利用；e.CFX型分选机的低热值燃料产物进入破碎机破碎，再经过分级筛检查筛分，分级筛...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦红光，赵继芬，田中良，张岭，吴金保，王家乐，王超，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。