[發明專利]一種煤矸石脫碳工藝

在審

• 申請號: 202011539891.X
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112794726A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 裴芬;和超;趙衛
• 申請（專利權）人: 三梁環境技術（山西）有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B33/132;F23J15/06
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 王義剛;賴慶梧

本公開涉及一種煤矸石脫碳工藝，步驟一，將煤矸石原料進行破碎、磨細、干燥處理；步驟二，將步驟一處理后的煤矸石原料在混合噴嘴內與助燃氣體充分預混合，并通過混合噴嘴噴入反應室，噴入反應室之前，先通過反應室的輔助燃料噴嘴點火升溫，再噴入，使得煤矸石原料在反應室中燃燒反應，進而氧化脫碳；步驟三：燃燒反應后，高溫煙氣、小顆粒煤矸石粉、大顆粒煤矸石粉進入沉降室，大顆粒煤矸石粉因自重落入沉降室，高溫煙氣帶著小顆粒煤矸石粉進入氣固分離設備，在氣固分離設備中實現小顆粒煤矸石粉和煙氣的分離，得到的小顆粒煤矸石粉可用于后續生產使用。本工藝中煤矸石粉反應表面積大，反應更迅速更均勻，脫碳均勻且脫碳效率高，生產率高。

技術領域

本公開涉及煤矸石脫碳技術領域，尤其涉及一種煤矸石脫碳工藝。

背景技術

煤矸石是采煤過程中產生的廢渣，包括巷道掘進過程中的掘進矸石、采煤過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中的洗矸石，它是成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量低、比較堅硬的固體廢棄物，也是一種可用的資源。含碳量較高的煤矸石(含碳量大于20％)，可直接供沸騰爐作燃料；含碳量較低、小于6％的可以用于磚瓦、水泥等建材的生產；含碳量極低的可填坑造地或用作路基材料。

大部分煤矸石含碳量在而燒制高性能煤矸石陶粒要求煤矸石中含碳量不要過大，以低于5％為宜。陶粒原料煤矸石中含碳量過高，目前的主要解決辦法是大量摻入粘土和頁巖等輔助材料，來降低混合原料的含碳量，這就需要開山采石，挖河取沙，導致生態環境被破壞。申請號為CN201810034270.2的中國發明專利申請公開了一種煤矸石資源化脫碳工藝，煤矸石破碎之后先預熱3-7個小時，進入回轉爐煅燒5-12個小時脫碳，然后冷卻得到產品，解決了開山采石、挖河取沙、導致生態環境被破壞的問題，但現有的脫碳技術存在脫碳不均勻、脫碳效率低、生產率低的問題。

因此，本申請提出一種煤矸石脫碳工藝。

發明內容

為了解決上述技術問題中的至少一個，本公開提供了一種煤矸石脫碳工藝。

本發明采用的技術方案是這樣的：

一種煤矸石脫碳工藝，包括如下步驟，

步驟一，將煤矸石原料進行破碎、磨細、干燥處理；

步驟二，將步驟一處理后的煤矸石原料在混合噴嘴內與助燃氣體充分預混合，并通過混合噴嘴噴入反應室，在噴入反應室之前，先通過反應室設置的輔助燃料噴嘴點火升溫，再噴入反應室，使得煤矸石原料在反應室中燃燒反應，進而氧化脫碳；

步驟三：燃燒反應后，高溫煙氣、小顆粒煤矸石粉、大顆粒煤矸石粉進入沉降室，大顆粒煤矸石粉因自重落入沉降室，高溫煙氣帶著小顆粒煤矸石粉進入氣固分離設備，在氣固分離設備中實現小顆粒煤矸石粉和煙氣的分離，得到的小顆粒煤矸石粉可用于后續生產使用。

優選地，所述步驟一中的磨細后的煤矸石粒徑小于1mm。

優選地，所述步驟一中干燥后的煤矸石含水率小于1％。

優選地，所述助燃氣體為預熱空氣或者富氧空氣。

優選地，所述步驟二中噴入反應室的速度為60-70m/s。

優選地，若所述步驟二中的維持燃燒反應所需的熱量不夠，通過所述輔助燃料噴嘴噴入輔助燃料，以補充燃燒反應所需熱量的欠缺。

優選地，所述輔助燃料為天然氣或者重油。

優選地，在所述步驟三中，高溫煙氣帶著小顆粒煤矸石粉進入氣固分離設備之前，先經過余熱回收設備，通過余熱回收設備將高溫煙氣中的余熱回收，再進入氣固分離設備進行分離。

優選地，在所述步驟三中，對得到的小顆粒煤矸石粉進行殘碳含量檢測，根據檢測出的殘碳含量調節所述步驟二中噴入反應室內的煤矸石原料與助燃氣體的混合比例。