[發(fā)明專利]煤矸石處理方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310272047.2 | 申請日： | 2023-03-20 |
| 公開（公告）號： | CN116286127A | 公開（公告）日： | 2023-06-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 曹坤;圖亞;張瑋琦;趙建強(qiáng);王麗萍;高桂梅;劉瑞平 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國神華能源股份有限公司哈爾烏素露天煤礦;神華準(zhǔn)能資源綜合開發(fā)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(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240 | 代理人： | 白雪 |
| 地址： | 010300 內(nèi)蒙古*** | 國省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 煤矸石 處理 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種煤矸石處理方法，其包括以下步驟：步驟S1，將煤矸石破碎后進(jìn)行浮選，以分別收集得到有機(jī)組分和無機(jī)組分；步驟S2，先采用酸性溶液去除無機(jī)組分中的Fe2O3、CaO及MgO，再將無機(jī)組分在500～600℃進(jìn)行熱解，以得到灰分；步驟S3，采用堿性溶液去除灰分中的SiO2，得到含硅化合物和/或含鋁化合物。其中，所述酸性溶液中酸性化合物的質(zhì)量濃度為0.5～3wt％。經(jīng)此處理后，該煤矸石中的有機(jī)組分及無機(jī)組分均得到有效利用，有機(jī)組分可以混到煤中用于燃燒發(fā)電；無機(jī)組分則可作為高純度的硅鋁原料，是優(yōu)質(zhì)的硅鋁礦產(chǎn)資源。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及煤矸石處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種煤矸石處理方法。
背景技術(shù)
準(zhǔn)格爾煤田是我國最大的優(yōu)質(zhì)煤系高嶺土礦區(qū)，煤層夾雜的煤矸石以高嶺石和勃姆石為主，其中高嶺石結(jié)晶度高達(dá)82.2％，同時儲量相當(dāng)豐富。經(jīng)估算，僅黑岱溝礦區(qū)煤矸石中高嶺石儲量為0.74億噸，具有明顯的資源化優(yōu)勢。煤矸石無機(jī)礦物成分中硅鋁氧化物含量超過90％，同時TFe2O3、TiO2雜質(zhì)在1％左右，CaO、MgO等雜質(zhì)都低于1％。如何處理這部分煤矸石，以使其可以得到有效利用，是目前待解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種煤矸石處理方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法有效利用煤矸石的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種煤矸石處理方法，煤矸石包括有機(jī)組分及無機(jī)組分，有機(jī)組分為：0.6～3.2wt％的水分、9.5～23.3wt％的揮發(fā)分、6.1～18.4wt％的固定碳及微量不可避免的有機(jī)雜質(zhì)，無機(jī)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(jī)雜質(zhì)。處理方法包括以下步驟：步驟S1，將煤矸石破碎后進(jìn)行浮選，以分別收集有機(jī)組分和無機(jī)組分；步驟S2，先采用酸性溶液去除無機(jī)組分中的Fe2O3、CaO、MgO及微量不可避免的無機(jī)雜質(zhì)，再將無機(jī)組分在500～600℃進(jìn)行熱解，以得到灰分；其中，酸性溶液中酸性化合物的質(zhì)量濃度為0.5～3wt％；步驟S3，采用堿性溶液去除灰分中的P2O5及微量不可避免的無機(jī)雜質(zhì)，得到含硅化合物和/或含鋁化合物。
進(jìn)一步地，步驟S1中，將煤矸石破碎至粒度＜5mm的顆粒物。
進(jìn)一步地，浮選包括：先將破碎后的煤矸石與水混合得到固含量在60～120g/L的漿料；再向漿料中加入捕收劑攪拌1～2min后加入起泡劑進(jìn)行浮選。
進(jìn)一步地，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。
進(jìn)一步地，以每噸有機(jī)組分的干重計，起泡劑的用量為0.1～0.25kg。
進(jìn)一步地，捕收劑選自煤油、正十二烷、或柴油中的一種或多種；優(yōu)選地，捕收劑中還可選地添加有油酸二乙醇酰胺，且油酸二乙醇酰胺的添加量為捕收劑重量的3～15％。
進(jìn)一步地，起泡劑與捕收劑的重量比為1:3～5。
進(jìn)一步地，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(yōu)選地，酸性溶液為HCl質(zhì)量濃度0.5～3wt％的鹽酸水溶液；進(jìn)一步優(yōu)選地，無機(jī)組分與鹽酸水溶液的重量比為1:3～6。
進(jìn)一步地，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(yōu)選地，堿性溶液為NaOH摩爾濃度0.1～0.5mol/L的氫氧化鈉水溶液；進(jìn)一步優(yōu)選地，灰分與氫氧化鈉水溶液的重量比為1:3～7。
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