一種原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)，屬于煤炭清潔利用技術領域。
技術背景
[0002]火電廠發(fā)電機組燃煤發(fā)電會排放出含有大量SO2氣體的煙氣，《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)規(guī)定，一般地區(qū)SO2的排放濃度須< 100mg/m3，重點地區(qū)排放濃度須< 50mg/m3，西部地區(qū)排放濃度須< 200mg/m3。電廠要滿足排放要求，需采用必要的脫硫措施以降低硫的排放量，而同改建擴建煙氣脫硫裝置、爐中脫硫、采購低硫煤炭等脫硫方式相比，原煤爐前脫硫脫灰技術具有獨特優(yōu)勢，它可以增加高硫煤炭的使用量，緩解高灰高硫煙氣對設備的腐蝕和磨損、增加SCR催化劑壽命、降低檢修費用、降低非?；蚬收习l(fā)生幾率、增強電廠購煤議價權、提高燃料利用率、減少環(huán)境污染。
[0003]原煤爐前脫硫脫灰一般采用選煤技術，通過對原煤進行分選，可脫除大部分的灰分和硫分以提高煤炭質(zhì)量，還可對不同質(zhì)量、規(guī)格的精煤分別利用以提高煤炭的利用率、節(jié)約煤炭資源。例如，中國專利文獻CN102489391A所公開的高硫動力原煤分選工藝，包括:將高硫動力原煤經(jīng)破碎篩分成50-6mm塊原煤和6_0mm動力原煤，50_6mm塊原煤進入塊煤重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)，出洗塊精煤和矸石，6-0_動力原煤進入重介質(zhì)旋流器分選系統(tǒng)分選，出洗動力精煤和矸石，其中塊煤重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)和重介質(zhì)旋流器分選系統(tǒng)產(chǎn)生的矸石均進入自生介質(zhì)旋流器矸石分選系統(tǒng)分選，出硫精砂和電煤。上述分選系統(tǒng)的脫硫性能好，節(jié)能減排效果顯著，但因采用重介質(zhì)液體作為選煤的工作介質(zhì)，導致需要聯(lián)合使用脫水和煤泥水處理系統(tǒng)，造成基建投資和運行費用較高。
[0004]原煤經(jīng)分選后產(chǎn)生的煤矸石為固體廢棄物，煤矸石的大量堆放，不僅壓占土地，影響生態(tài)環(huán)境，矸石淋溶水后還會污染周圍土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在適宜的條件下會發(fā)生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等有害氣體，造成環(huán)境污染，影響居民的身體健康。在這種背景下，煤矸石的開發(fā)利用已成為本領域的一個研究方向。中國專利文獻CN104258804A公開了一種煤矸石的綜合利用方法，先將煤矸石米用焙燒、粉碎、硫酸浸取、離心分離的方法使鋁硅質(zhì)成分分離，得到鋁鹽Al2(SO4)3溶液和濾渣(S12)。將濾渣加入消石灰(Ca(OH)2)，按照Ca/Na摩爾比為1: (1.0?2.0)的比例加入燒堿(NaOH)，并采用水熱蒸壓法于160?180°C水熱蒸壓反應16?18h，合成了結晶狀態(tài)良好的雪硅鈣石污水處理吸附材料。將浸取的上清液Al2 (SO4) 3溶液，復配氟化鈉NaF和氫氟酸HF所形成的氟氫化鈉NaHF2，經(jīng)充分攪拌反應I?1.5h，合成了冰晶石，達到了綜合利用煤矸石制備具有較高附加值材料的目的。上述工藝方法雖然可將煤矸石中的二氧化硅、氧化鋁分別制備成雪硅鈣石污水吸附材料和冰晶石，但煤矸石中的鐵、銠、錸、金、鈧、鏑等有價金屬卻沒有得到有效的回收利用。
[0005]由此可見，煤矸石也是一種可利用資源，如何加大對煤矸石的開發(fā)利用以生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，一直都是本領域技術人員的研究熱點。目前，我國也高度重視煤矸石的綜合利用問題，并于2015年3月I日起施行《煤矸石綜合利用管理辦法(2014年修訂版)》，因此，急需加強煤矸石綜合利用技術的研究，以此來促進煤矸石綜合利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，解決一系列困擾煤炭、電力等能源企業(yè)的難題，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的有機統(tǒng)一。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型一方面解決的是現(xiàn)有技術中的原煤分選工藝因采用重介質(zhì)液體作為工作介質(zhì)而導致需要聯(lián)合使用脫水和煤泥水處理系統(tǒng)，造成基建投資和運行費用高的問題，另一方面解決的是現(xiàn)有技術中的煤矸石利用方法所存在的無法回收鐵、銠、錸、金、鈧、鏑等有價金屬的缺陷，進而提供一種操作簡便、成本低廉、且可回收鐵、銠、錸、金、鈧、鏑等有價金屬的原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)。
[0007]本實用新型實現(xiàn)上述目的的技術方案為:
[0008]—種原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)，包括:
[0009]將原煤送入第一振動篩進行篩分，得到粒徑< 50mm的煤炭和粒徑> 50mm的煤炭，所述粒徑< 50mm的煤炭進入第二振動篩中，篩分后得到50-6mm粒徑的煤炭和0_6mm粒徑的細粒煤；
[0010]所述50-6mm粒徑的煤炭進入ZM礦物高效分離機進行分選，得到第一精煤和第一煤矸石；所述0-6_粒徑的細粒煤進入細粒級干法脈沖旋流分選機中，經(jīng)分選得到第二精煤和第二煤矸石；將所述第一精煤與所述第二精煤送入爐前煤倉；
[0011]所述第一煤矸石與所述第二煤矸石進入矸石分選機進行分選，得到沸騰煤和硫精礦；將所述硫精礦運送至硫酸廠以制備硫酸，或者將所述硫精礦送入氧化焙燒爐中進行氧化焙燒，產(chǎn)生的氧化焙燒渣進入還原焙燒爐中進行還原焙燒，將得到的還原焙燒渣送入磁選機中，經(jīng)磁選分離出鐵精礦和磁選尾礦；
[0012]將所述磁選尾礦送入浸出槽中進行有價金屬浸出處理，并對浸出液中的有價金屬進行分離和提純。
[0013]在將所述第一煤矸石與所述第二煤矸石送入矸石分選機之前，先將所述第一煤矸石與所述第二煤矸石送入第一破碎機中進行破碎處理，經(jīng)破碎后的煤矸石再進入所述矸石分選機中進行分選。
[0014]所述矸石分選機為三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，將分選得到的尾礦和中礦合并，即為所述沸騰煤。
[0015]所述沸騰煤進入所述爐前煤倉。
[0016]將所述硫精礦氧化焙燒所產(chǎn)生的含硫煙氣通入制酸單元，用以制備硫酸或硫酸銨。
[0017]所述有價金屬為銠、錸、銦、鎵、鍺、金、銣、鈧、鏑、鋱、釓、釔中的一種或多種。
[0018]還包括:將所述粒徑> 50mm的煤炭送入第二破碎機，經(jīng)破碎處理后的物料再進入所述第一振動篩進行篩分。
[0019]與現(xiàn)有技術中的原煤分選及煤矸石綜合利用系統(tǒng)相比，本實用新型所述的原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)具有如下優(yōu)點:
[0020](I)本實用新型所述的原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)，通過將原煤送入第一振動篩進行篩分，得到粒徑< 50mm的煤炭和粒徑> 50mm的煤炭，所述粒徑< 50mm的煤炭進入第二振動篩中，篩分后得到50-6mm粒徑和0_6mm粒徑的細粒煤，并將50_6mm粒徑的煤炭送入ZM礦物高效分離機進行分選，將0-6_粒徑的細粒煤送入細粒級干法脈沖旋流分選機中進行分選；這樣可實現(xiàn)原煤的全粒級入選，極大地提高了原煤利用率和燃煤品質(zhì)，降低了電廠爐后的減排壓力，有效避免了資源浪費。
[0021]并且，本實用新型限定使用ZM礦物高效分離機和細粒級干法脈沖旋流分選機等干法選煤裝置，可在選煤過程中避免使用水，與現(xiàn)有技術中常用的重介質(zhì)淺槽分選機、重介質(zhì)旋流器分選機等濕法選煤裝置相比，省去了龐雜的脫水和煤泥水處理系統(tǒng)，使得基建投資和運行費用都較濕法選煤廠大幅降低，而且整個選煤系統(tǒng)的占地面積也大大縮小，有效地緩解了工業(yè)廣場的場地緊張；此外，干法分選還具有不增加煤炭產(chǎn)品水分的優(yōu)勢，有利于提高煤炭的發(fā)熱量。
[0022](2)本實用新型所述的原煤爐前干法分選及矸石綜合利用系統(tǒng)，通過將第一煤矸石與第二煤矸石送入矸石分選機進行分選，得到沸騰煤和硫精礦，將硫精礦送入氧化焙燒爐中進行氧化焙燒，產(chǎn)生的氧化焙燒渣進入還原焙燒爐中進行還原焙燒，再將得到的還原焙燒渣送入磁選機中，經(jīng)磁選分離出鐵精礦和磁選尾礦，進一步地，磁選尾礦送入浸出槽中進行有價金屬浸出處理，并對浸出液中的有價金屬進行分離和提純；如此便可實現(xiàn)對煤矸石的綜合利用以生產(chǎn)具有高附加值的產(chǎn)品如鐵、銠、錸、金、鈧、鏑等有價金屬。并且經(jīng)浸出處理后的浸出渣還可用于開發(fā)建筑材料，使得本實用新型的煤矸石綜合利用系統(tǒng)無廢棄物產(chǎn)生，安全環(huán)保，極大地提高了煤矸石的利用效率。
[0023]此外，本實用新型還將硫精礦