【摘要】：煤矸石是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中排放量最大的固體廢棄物,其含碳量較高,且富含多種有用礦物。目前我國(guó)煤矸石已累計(jì)堆存50億噸以上,其中硫分S_t6%的高硫煤矸石中賦存的硫鐵礦是我國(guó)重要的硫資源。通過(guò)對(duì)高硫煤矸石中的硫鐵礦進(jìn)行分選,可以減少對(duì)環(huán)境造成的危害,實(shí)現(xiàn)硫資源的最大化回收利用,提高煤矸石的綜合利用價(jià)值。本文重點(diǎn)研究采取重介質(zhì)分選技術(shù)回收高硫煤矸石中的硫鐵礦,提出采用大錐角復(fù)錐重介質(zhì)旋流器作為主選設(shè)備,系統(tǒng)研究了-0.5mm高硫煤矸石和原生磁鐵礦粉配制的高密度重介懸浮液的穩(wěn)定性與流變性,研究了該設(shè)備對(duì)重介懸浮液濃縮程度及其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)分選效果的影響,最后從理論上提出了一種適合該設(shè)備的重介分選工藝。首先,本文對(duì)1.8-2.3g/cm~3,-0.5mm高硫煤矸石含量10%-35%的分選硫鐵礦用高密度重介懸浮液進(jìn)行了系統(tǒng)研究,分析了懸浮液密度和-0.5mm高硫煤矸石含量與其流變性和穩(wěn)定性的關(guān)系。結(jié)果表明:當(dāng)懸浮液密度或非磁性物含量一定時(shí),懸浮液非磁性物含量或密度越高,其黏度越大,穩(wěn)定性越好,否則,反之;采用原生磁鐵礦粉和-0.5mm高硫煤矸石配制的分選硫鐵礦用重介懸浮液,其密度宜控制在2.0-2.2g/cm~3,-0.5mm高硫煤矸石含量宜控制在15%-25%。其次,為探究大錐角復(fù)錐重介質(zhì)旋流器對(duì)重介懸浮液的濃縮程度,設(shè)計(jì)了不同錐角的單因素帶介試驗(yàn),通過(guò)底、溢流密度變化,分析錐角與重介懸浮液濃縮程度的關(guān)系。結(jié)果表明:上錐角是影響大錐角復(fù)錐重介質(zhì)旋流器濃縮效果的主要因素,次要影響因素是下錐角;從底流濃縮度來(lái)看,當(dāng)錐角組合為80°-30°時(shí),底流與入料密度差最大,達(dá)0.41g/cm~3,濃縮度最高,效果最好。然后,通過(guò)設(shè)計(jì)中心管直徑、底流口直徑和錐角的正交試驗(yàn),分析這三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)精礦硫分和回收率影響的主次順序及顯著性,進(jìn)而確定相對(duì)最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)果表明:從底流產(chǎn)品硫品位來(lái)看,底流口直徑對(duì)其影響最大,錐角次之,中心管直徑最小,且當(dāng)中心管直徑120mm——底流口直徑60mm——錐角組合80°-20°時(shí),底流產(chǎn)品硫品位最高,為26.26%;從底流產(chǎn)品硫回收率來(lái)看,錐角對(duì)其影響最大,底流口直徑次之,中心管直徑最小,且當(dāng)中心管直徑120mm——底流口直徑80mm——錐角組合60°—30°時(shí),底流產(chǎn)品硫回收率最高,為51.23%;綜合考慮實(shí)際生產(chǎn)要求、底流產(chǎn)品品位與回收率,最終確定相對(duì)最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)為:中心管直徑80mm——底流口直徑70mm——錐角組合80°-20°,底流產(chǎn)品硫分為25.09%,回收率為46.68%,基本達(dá)到主選產(chǎn)品要求。最后,在前幾章試驗(yàn)研究結(jié)果、典型工藝分析及借鑒選煤工藝的基礎(chǔ)上,提出了一種適合大錐角復(fù)錐重介質(zhì)旋流器的重介分選工藝,但有待進(jìn)一步半工業(yè)性研究、驗(yàn)證。
【圖文】：

員 Butcher DA 和 Rowson NA 根據(jù)煤矸石法分選回收煤矸石中的硫鐵礦，取得較好分ebeci. Yakup 等人[30]采用油團(tuán)聚分選法分選，，研究不同橋接液體(重油、柴油和煤油397)對(duì)硫鐵礦回收率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)表面響顯著，當(dāng)采用 Acorga M5397 與煤油作為經(jīng)過(guò)一次油團(tuán)聚分選，其回收率即可達(dá) 76.7礦回收率可高達(dá) 96.54%。的高硫煤矸石粉碎至-3mm，然后進(jìn)行 0.5mm物，其中產(chǎn)率為 40%，硫分為 8.9%的 3-0.5硫化物變?yōu)榱蚧餁怏w，用于生產(chǎn)硫酸；產(chǎn)級(jí)低硫煤矸石則用于燃燒或生產(chǎn)建筑材料[31]曾提出對(duì)煤矸石采用錘式破碎機(jī)進(jìn)行閉路循充分解離；采用跳汰機(jī)-搖床聯(lián)合分選，使礦質(zhì)量，具體工藝流程如圖 2.1 所示[32]。

圖 2.2 二級(jí)二段短錐旋流器分選流程圖 flow of separation with two-stage short 同結(jié)構(gòu)的旋流器分選黃鐵礦粗精礦（品位°的雙錐水力旋流器要優(yōu)于 10°的單錐水收率為 66.81%；隨后，又在 0.04-0.10MP直徑 250mm 的雙錐水力旋流器，結(jié)果表明其大于 46.50%，僅回收率略有減��；最后將系統(tǒng)運(yùn)行良好，為選礦廠創(chuàng)造了良好的經(jīng)上面三種研究較多的分選方法外，還有部等設(shè)備分選高硫煤矸石硫鐵礦。等人[47]將新泰礦區(qū)的煤矸石破碎至-6mm 后-1mm 的細(xì)粒煤矸石進(jìn)行了分選試驗(yàn)，結(jié)果石具有較好的分選作用，床層最底層物料，分選效果較好。
【學(xué)位授予單位】：煤炭科學(xué)研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TD849.5

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