[發明專利]一種煤系高嶺土脫碳工藝

有效

• 申請號: 201610228875.6
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105642433B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 倪超;彭耀麗;謝廣元;沙杰;夏文成;梁龍;譚佳琨;卜祥寧;孫玉金;王偉;陳昱冉;邵懷志;馬廣喜
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B03B9/00
• 分類號: B03B9/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明涉及一種高嶺土脫碳工藝，尤其適用于屬于非金屬礦的煤系高嶺土脫碳工藝。

背景技術

我國的煤系高嶺土儲量大，質量好，分布廣，幾乎大型煤礦都伴生或共生高嶺土。據不完全統計，已探明儲量16.73億t，占世界高嶺土已探明儲量的10％左右。煤系高嶺土是一種寶貴的自然資源和重要的非金屬礦產，具有較高的利用價值，經開采深加工后，由于其特殊的物理化學工藝性能，如耐火性、電絕緣性、化學穩定性、分散性等，可廣泛應用于造紙、橡膠、油漆、化工、建材、冶金、陶瓷、玻璃、電瓷、石油等行業。

我國煤系高嶺土的礦物成分主要為高嶺石，絕大部分煤系高嶺土礦的高嶺石含量高達90％以上。但由于我國煤系高嶺土含有較多的有機質和固定碳，且含有少量的鐵、鈦等染色離子，故影響其煅燒后的白度，限制了它的應用。因此，脫除煤系高嶺土中的碳(脫碳)已成為煤系高嶺土深加工不可缺少的工藝環節。化學漂白法和煅燒除碳法是工業生產中最常采用的兩種煤系高嶺土的脫碳方法。但常規氧化方法漂白高嶺土脫碳效果不佳且成本較高。煅燒除碳法可有效脫除有機碳，但會導致煤炭資源浪費和環境污染。因此，開發一種高效、成本低、環保的煤系高嶺土脫碳工藝不僅可以得到純度更高且更適合進一步深加工的高嶺土產品，實現煤系高嶺土的綜合利用，而且可以節約資源，保護環境。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的簡單粗放、成本高、煤炭資源浪費和污染環境的問題，提供一種簡潔高效、投資及運行成本低、資源合理利用、無污染、經濟效益顯著的煤系高嶺土脫碳工藝。

為實現上述目的，本發明的煤系高嶺土脫碳工藝，包括：破碎→分級→重力分選→重選中間密度產物破碎或者磨礦→浮選；具體步驟如下：

a.破碎：將煤系高嶺土原礦進行破碎；

b.分級：將破碎后的產物進行分級，大于設定分級粒度的粗粒產物給入重選設備進行重力分選，小于設定分級粒度的細粒產物給入浮選設備進行浮選；

c.重力分選：粗粒產物在重選設備中按設定密度分選得到低密度產物、中間密度產物和高密度產物；其中低密度產物作為煤炭回收，高密度產物作為高嶺土產品回收；

d.重選中間密度產物破碎或者磨礦：重選得到的中間密度產物通過破碎或者磨礦至粒度上限與步驟b中設定的分級粒度相同；

e.浮選：將破碎或者磨礦后的重選中間密度產物與步驟b中的細粒產物混合后進行浮選，浮選的泡沫產品作為煤炭回收，浮選槽內的產品作為高嶺土產品回收。

所述設定分級粒度為1-0.25mm，優選為0.5mm。

所述設定密度為1.2-2.2g/cm³。

所述的重選中間密度產物破碎或者磨礦達不到規定要求時，進行破碎和磨礦以滿足粒度要求。

有益效果：由于采用了上述技術方案，本發明的工藝流程合理、運行成本低、投資少、脫碳效率高、經濟效益顯著，不僅可實現對煤系高嶺土中有機碳的高效脫除，還能實現對有機碳的高效回收利用，避免了煤炭資源浪費，大大提高了煤系高嶺土的綜合利用率。與現有技術相比具以下優點：

(1)根據有機碳與高嶺土的密度及表面性質差異，采用重選與浮選相結合的工藝，實現了煤系高嶺土中有機碳的高效脫除。其中重選為物理方法，浮選為物理化學方法，與現有的煅燒脫碳方法相比，脫碳的成本大大降低。

(2)通過本發明公開的技術方案對煤系高嶺土脫碳之后，進入后續加工處理環節的高嶺土量減小，大大降低其超細磨礦和煅燒的成本，從而降低了煤系高嶺土的生產成本。

(3)本發明公開的技術方案在有效脫除煤系高嶺土中有機碳、提高其質量的同時，可根據分選回收的有機碳的質量進行合理利用，避免了其直接被煅燒所導致的資源浪費及環境污染問題，大大提高了煤系高嶺土的綜合利用率。

附圖說明

圖1為本發明的煤系高嶺土脫碳工藝的流程圖；

圖2為實現本發明的設備結構示意圖；

圖1中：“+”表示粗粒產物、高密度產物或尾礦，“-”表示細粒產物、低密度產物或精礦；

圖2中：1-原礦，2-破碎產物，3-篩上粗粒產物，4-篩下細粒產物，5-重選低密度產物，6-重選中間密度產物，7-重選高密度產物，8-重選中間密度產物磨礦產物，9-浮選泡沫產品，10-浮選槽內產品，11-煤炭產品，12-高嶺土產品；A-原礦輸送帶，B-破碎機，C-分級篩，D-三產品重介旋流器，E-球磨機，F-浮選機，G-煤炭產品輸送帶，H-高嶺土產品輸送帶。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述：