[發明專利]煤矸石處理方法

在審

• 申請號: 202310272047.2
• 申請日: 2023-03-20
• 公開（公告）號: CN116286127A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 曹坤;圖亞;張瑋琦;趙建強;王麗萍;高桂梅;劉瑞平
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司哈爾烏素露天煤礦;神華準能資源綜合開發有限公司
• 主分類號: C10L5/02
• 分類號: C10L5/02;C01B33/26
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 白雪

1.一種煤矸石處理方法，所述煤矸石包括有機組分及無機組分，所述有機組分為：0.6～3.2wt％的水分、9.5～23.3wt％的揮發分、6.1～18.4wt％的固定碳及微量不可避免的有機雜質，所述無機組分為：30.1～58.5wt％的SiO₂、27.2～70.5wt％的Al₂O₃、0.15～1.27wt％的Fe₂O₃、0.02～1.35wt％的CaO、0.01～1.26wt％的MgO及微量不可避免的無機雜質；其特征在于，所述處理方法包括以下步驟：

步驟S1，將所述煤矸石破碎后進行浮選，以分別收集所述有機組分和所述無機組分；

步驟S2，先采用酸性溶液去除所述無機組分中的Fe₂O₃、CaO、MgO及微量不可避免的無機雜質，再將所述無機組分在500～600℃進行熱解，以得到灰分；其中，所述酸性溶液中酸性化合物的質量濃度為0.5～3wt％；

步驟S3，采用堿性溶液去除所述灰分中的P₂O₅及微量不可避免的無機雜質，得到含硅化合物和/或含鋁化合物。

2.根據權利要求1所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述步驟S1中，將所述煤矸石破碎至粒度＜5mm的顆粒物。

3.根據權利要求1或2所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述浮選包括：先將破碎后的所述煤矸石與水混合得到固含量在60～120g/L的漿料；再向所述漿料中加入捕收劑攪拌1～2min后加入起泡劑進行浮選。

4.根據權利要求3所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述起泡劑選自仲辛醇、甲基異丁基甲醇、松油、松醇油或四號浮選油中的一種或多種。

5.根據權利要求4所述的煤矸石處理方法，其特征在于，以每噸所述有機組分的干重計，所述起泡劑的用量為0.1～0.25kg。

6.根據權利要求5所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述捕收劑選自煤油、正十二烷、或柴油中的一種或多種；

優選地，所述捕收劑中還可選地添加有油酸二乙醇酰胺，且所述油酸二乙醇酰胺的添加量為所述捕收劑重量的3～15％。

7.根據權利要求6所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述起泡劑與所述捕收劑的重量比為1:3～5。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述酸性溶液選自鹽酸水溶液、硫酸水溶液、醋酸水溶液、草酸水溶液或檸檬酸水溶液中的一種或多種；

優選地，所述酸性溶液為HCl質量濃度0.5～3wt％的鹽酸水溶液；

進一步優選地，所述無機組分與所述鹽酸水溶液的重量比為1:3～6。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述堿性溶液選自氫氧化鈉水溶液、氧化鈣水溶液或碳酸鈉水溶液中的一種或多種；

優選地，所述堿性溶液為NaOH摩爾濃度0.1～0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液；

進一步優選地，所述灰分與所述氫氧化鈉水溶液的重量比為1:3～7。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的煤矸石處理方法，其特征在于，所述熱解過程中氧氣的通入速率為30～80mL/min，優選為40～50mL/min。