[發明專利]一種煤矸石組分綜合利用方法

有效

• 申請號: 201611102452.6
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106583415B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 李超;趙亮;王東琴;楊凱
• 申請（專利權）人: 山西省生態環境研究中心
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種煤矸石組分綜合利用方法，屬于煤矸石再利用技術領域，解決現有的煤矸石在研究應用過程中存在的煤矸石用作回填材料的低附加值的技術問題，解決方案為：經過破碎、初級脫碳、深度脫碳、脫硫和活化之后的煤矸石中高碳煤矸石和低碳煤矸石得到了全部轉化，兩次脫碳過程得到的炭塊、精煤和細精煤可直接作為電廠燃料；硫精礦可用作化工原料用于硫酸制備；活化后的煤矸石用作水泥活性混合材、混凝土礦物摻和料等，實現對煤矸石原料的全組分以及高值利用看，同時本發明對所采用的煤矸石原料的化學成分、礦物組成、物理性能等要求很低，原狀矸石、洗矸、自燃矸石等都可作為原料進行處理，具有生產周期短、資源可循環利用的優點。

技術領域

本發明屬于煤矸石再利用技術領域，特別涉及一種煤矸石組分綜合利用方法。

背景技術

隨著世界經濟高速迅猛的發展，各行各業對能源的需求越來越大，而煤炭作為目前世界上儲量巨大的固體燃料，一直以來都受到人們的青睞，成為日常生活和生產不可或缺的供能物質。但是，隨著煤炭的大量開采，以煤矸石為代表的固體廢棄物被源源不斷地開采出來，由于其碳含量較低，同時含有大量的粘土類礦物，不易做供能物質。因此，被大量任意堆放，一方面不僅占用了大量的土地和農田，另一方面大量堆積的煤矸石，往往發生自燃，產生有毒氣體和大量粉塵，這些物質溶于大氣和土壤中，對附近生態環境造成了嚴重的污染。

按照國家發布的《煤矸石綜合利用管理辦法》中提出的煤矸石綜合利用以大宗利用為重點，將煤矸石發電、煤矸石建材及制品、復墾回填以及煤矸石山無害化處理等大宗利用煤矸石技術作為主攻方向。

現有煤矸石綜合利用技術一般根據煤矸石的熱值以及化學成分分為以下幾種類型：煤矸石直接破碎至所需粒徑，然后用作礦井、溝壑回填材料；煤矸石經破碎后直接用作低熱值燃料；煤矸石生產建材、進行有價元素提取等。上述煤矸石綜合利用技術在研究應用過程中，一般只是單獨采用某種技術，而并未根據煤矸石性質等采用多種技術對其進行全面、高效利用。煤矸石直接用作回填材料，雖然能夠實現其大宗利用，但是煤矸石中的固定碳以及硅鋁成分無法得到高效綜合利用，附加值較低；煤矸石直接用作低熱值燃料，由于煤矸石灰分較高（70%以上），會產生大量的低溫灰渣，煤矸石處理問題轉變為灰渣處理問題；而煤矸石生產建材、進行有價元素提取等都對其化學組分和礦物成分等有一定要求，并不能夠直接利用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種煤矸石組分綜合利用方法，解決現有的煤矸石在研究應用過程中存在的煤矸石用作回填材料的低附加值的技術問題；煤矸石直接用作低熱值燃料，產生大量低溫灰渣的技術問題；煤矸石在生產建材、進行有價元素提取等對煤矸石化學組分和礦物成分的限制的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種煤矸石組分綜合利用方法，它由下列步驟組成：

1）破碎：通過分級封閉錘式破碎機對煤矸石原料進行破碎，直至粒徑為20～40mm；

2）初級脫碳：利用煤矸石中各礦物組分的比重（密度）差別，對破碎后的煤矸石顆粒進行初級脫碳，并分選出高碳煤矸石、低碳煤矸石、炭塊和精煤；

3）深度脫碳：所分選出的高碳煤矸石進入煤矸石粉磨系統粉磨至150～200mm之后，進入煤矸石深度脫碳系統，利用煤矸石中不同礦物自身表面的疏水特性或經藥劑作用后獲得的疏水(親氣或油)特性差別，對粉磨后的高碳煤矸石進行深度脫碳，得到低碳煤矸石和細精煤；

4）脫硫：對初級脫碳分選出的低碳煤矸石和深度脫碳所得到的低碳煤矸石進行脫硫處理，得到低碳低硫煤矸石和硫精礦；

5）活化：通過加熱、化學試劑或機械力作用對低碳低硫煤矸石進行活化處理，得到活化煤矸石。