本發(fā)明涉及一種煤化工氣化爐爐渣的煤灰分離方法，屬于固體廢棄物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤化工主要固體廢物為氣化爐的爐渣，即煤灰渣，煤灰渣由于含碳量較高，燒失量往往超過(guò)30%，不能直接用于建筑市場(chǎng)。
由于爐渣中含碳量一般在30%以上，但熱值低，熱值基本在2000大卡以內(nèi)，現(xiàn)有的鍋爐無(wú)法直接應(yīng)用，唯一解決固廢辦法為燃燒或填埋，由于爐灰渣經(jīng)氣化爐高溫?zé)o氧使用，其揮發(fā)成份已經(jīng)揮發(fā)被利用，熱值較低，只能摻雜在精煤中燃燒，造成處理能力低下；將爐灰渣進(jìn)行填埋堆放處理，不僅污染環(huán)境而且浪費(fèi)資源。
另外，爐灰渣中含有大量微細(xì)固體顆粒物，極易揚(yáng)塵，切填埋場(chǎng)地體積龐大，占用大量土地資源，嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境，影響居民正常生活。
現(xiàn)有技術(shù)存在的不足：
精炭和粉煤灰的回收率較低；
回收得到的精炭，含碳量較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種煤化工氣化爐爐渣的煤灰分離方法，以實(shí)現(xiàn)以下發(fā)明目的：
（1）提高精炭的回收率和粉煤灰的回收率；
（2）回收后的精炭，含碳量大于85%；粉煤灰符合i級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；
（3）回收后的炭用于制作活性炭的原料，灰用于制作分子篩、一級(jí)粉煤灰等原料。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：
一種煤化工氣化爐爐渣的煤灰分離方法，包括以下步驟:
（1）原料預(yù)處理：
原料為固含量為5%的爐灰渣漿料，來(lái)自于煤化工氣化爐，采用濃縮機(jī)將原料濃縮至固含量為12-19%，降溫至40℃左右，形成爐灰渣漿料；
所述原料，來(lái)自于水煤漿爐或氣化爐；所述水煤漿爐為魯奇爐、德士鼓或四噴嘴；
所述氣化爐，為清華爐、東方爐、科林爐、航天爐或gsp；
所述煤化工氣化爐，產(chǎn)出的高碳煤灰渣燒失量也就是含碳量在35%-70%。
所述原料中的爐灰渣，含碳量為35-70%。
（2）捕捉反應(yīng)：
捕捉劑和步驟（1）所得爐灰渣漿料經(jīng)計(jì)量泵按一定比例連續(xù)加入，藥劑反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度180-220r/min，得到初反應(yīng)混合漿料；
所述爐灰渣漿料中的爐灰渣與捕捉劑的加入比例為1噸：4.5-5.5kg；
所述爐灰渣漿料的加料速度為2m3/h；
所述捕捉劑，由環(huán)己酮、油酸組成，質(zhì)量比例為1:1.5-2.5。
（3）起泡反應(yīng)
上述初反應(yīng)混合漿料流入起泡反應(yīng)罐內(nèi)，按一定比例連續(xù)加入起泡劑；反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度設(shè)定為180-220r/min，得待浮選漿料。
所述初反應(yīng)混合漿料中爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：4.8-5.3kg；
所述起泡劑的加藥速率為每小時(shí)10l。
所述起泡劑成分為萜烯醇、松醇油，質(zhì)量比例為1:0.8-1.1。
（4）浮選步驟
包括一級(jí)浮選步驟、二級(jí)浮選步驟；
一級(jí)浮選步驟中：
將待浮選漿料經(jīng)微泡高壓射流浮選柱浮選，空氣進(jìn)入浮選柱，形成氣泡，炭附著在氣泡周?chē)?，浮選而出，得到第一精炭液料與初選爐渣灰液料，所述初選爐渣灰液料中，爐灰渣中碳含量低于10%；
所述浮選柱，篩網(wǎng)孔徑2cm，控制氣泡直徑0.12-0.20毫米，泡沫厚度0.6-0.8米，空氣壓力4-6bars；
初選爐渣灰液料中按比例加入捕捉劑，攪拌2-3分鐘，攪拌速度150-250r/min，得中間混合漿料；
所述初選爐渣灰液料，中爐灰渣與捕捉劑的質(zhì)量比例為1噸：4.5-5.5kg；
中間混合漿料中依灰渣漿一定比例連續(xù)加入起泡劑攪拌2-3分鐘，攪拌速度150-250r/min，得到二次中間混合漿料；
所述中間混合漿料，爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：4.8-5.3kg；
二級(jí)浮選步驟中：
二次中間混合漿料輸送至微泡高壓射流浮選柱進(jìn)行浮選，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。
（5）脫水步驟
將浮選所得第一精炭液料和第二精炭液料混合后通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后精炭水分可降到12-25%；
將得到的粉煤灰通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后粉煤灰水分可降到12-25%。
（6）烘干步驟
脫水后精炭、粉煤灰分別采用三筒烘干機(jī)烘干，經(jīng)烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果：
（1）本發(fā)明分離得到的精炭，含碳量高，所述精炭，含碳量為85-90%；揮發(fā)分含量為2.5-2.8%，水分含量≤1%；回收率為90-95%；
（2）本發(fā)明回收得到的粉煤灰，燒失量為2.5-2.9%，粉煤灰的回收率達(dá)85-89%，需水量比≤93%，安定性≤2mm，活性指數(shù)28d≥77%，含水量≤0.1%。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)例，進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，這些實(shí)施例僅為了舉例說(shuō)明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1一種煤化工氣化爐爐渣的煤灰分離方法
包括以下步驟:
（1）原料預(yù)處理：
原料為固含量為5%的爐灰渣漿料，來(lái)自于煤化工氣化爐，采用濃縮機(jī)將原料濃縮至固含量為15%，降溫至40℃左右，形成爐灰渣漿料；
所述原料，來(lái)自于水煤漿爐或氣化爐；所述水煤漿爐為魯奇爐、德士鼓或四噴嘴；
所述氣化爐，為清華爐、東方爐、科林爐、航天爐或gsp；
所述原料中的爐灰渣，含碳量為35%；
所述原料中的爐灰渣，干基灰分（aad）為59.94%，干基揮發(fā)分（vad）為2.7%，干基無(wú)灰基揮發(fā)分（vadf）為9.53%，干基低位發(fā)熱量為8055kj/kg（1924大卡），收到基底位發(fā)熱量為4798kj/kg（1146大卡），硫（s）含量為0.16%。
（2）捕捉反應(yīng)：
捕捉劑和步驟（1）所得爐灰渣漿料經(jīng)計(jì)量泵按一定比例連續(xù)加入，藥劑反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度190r/min，得到初反應(yīng)混合漿料；
所述爐灰渣漿料中的爐灰渣與捕捉劑的加入比例為1噸：5.5kg；
所述爐灰渣漿料的加料速度為2m3/h；
所述捕捉劑，由環(huán)己酮、油酸組成，質(zhì)量比例為1:1.7。
（3）起泡反應(yīng)
上述初反應(yīng)混合漿料流入起泡反應(yīng)罐內(nèi)，按一定比例連續(xù)加入起泡劑；反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度設(shè)定為190r/min，得待浮選漿料。
所述初反應(yīng)混合漿料中爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：5.2kg；
所述起泡劑的加藥速率為每小時(shí)10l。
所述起泡劑成分為萜烯醇、松醇油，質(zhì)量比例為1:1.1。
（4）浮選步驟
包括一級(jí)浮選步驟、二級(jí)浮選步驟；
一級(jí)浮選步驟中：
將待浮選漿料經(jīng)微泡高壓射流浮選柱浮選，空氣進(jìn)入浮選柱，形成氣泡，炭附著在氣泡周?chē)∵x而出，得到第一精炭液料與初選爐渣灰液料，所述初選爐渣灰液料中，爐灰渣中碳含量低于10%；
所述浮選柱，篩網(wǎng)孔徑2cm，控制氣泡直徑0.15毫米，泡沫厚度0.6-0.8米，空氣壓力4bars；
初選爐渣灰液料中按比例加入捕捉劑，攪拌2-3分鐘，攪拌速度190r/min，得中間混合漿料；
所述初選爐渣灰液料，中爐灰渣與捕捉劑的質(zhì)量比例為1噸：5.5kg；
中間混合漿料中依灰渣漿一定比例連續(xù)加入起泡劑攪拌2-3分鐘，攪拌速度190r/min，得到二次中間混合漿料；
所述中間混合漿料，爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：5.2kg；
二級(jí)浮選步驟中：
二次中間混合漿料輸送至微泡高壓射流浮選柱進(jìn)行浮選，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。
（5）脫水步驟
將浮選所得第一和第二精炭液料混合后通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后精炭水分可降到12%；
將得到的粉煤灰通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后粉煤灰水分可降到15%。
（6）烘干步驟
脫水后精炭、粉煤灰分別采用三筒烘干機(jī)烘干，經(jīng)烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。
分離得到的精炭，含碳量為85%，揮發(fā)分含量為2.5%，回收率達(dá)90%，得到的粉煤灰燒失量為2.5%，粉煤灰的回收率達(dá)85%。
實(shí)施例2一種煤化工氣化爐爐渣的煤灰分離方法
包括以下步驟:
（1）原料預(yù)處理：
原料為固含量為5%的爐灰渣漿料，來(lái)自于煤化工氣化爐，采用濃縮機(jī)將原料濃縮至固含量為19%，降溫至40℃左右，形成爐灰渣漿料；
所述原料，來(lái)自于水煤漿爐或氣化爐；所述水煤漿爐為魯奇爐、德士鼓或四噴嘴；
所述氣化爐，為清華爐、東方爐、科林爐、航天爐或gsp；
所述原料中的爐灰渣，含碳量為50%。
（2）捕捉反應(yīng)：
捕捉劑和步驟（1）所得爐灰渣漿料經(jīng)計(jì)量泵按一定比例連續(xù)加入，藥劑反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度200r/min，得到初反應(yīng)混合漿料；
所述爐灰渣漿料中的爐灰渣與捕捉劑的加入比例為1噸：4.8kg；
所述爐灰渣漿料的加料速度為2m3/h；
所述捕捉劑，由環(huán)己酮、油酸組成，質(zhì)量比例為1:2.3。
（3）起泡反應(yīng)
上述初反應(yīng)混合漿料流入起泡反應(yīng)罐內(nèi)，按一定比例連續(xù)加入起泡劑；反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度設(shè)定為200r/min，得待浮選漿料。
所述初反應(yīng)混合漿料中爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：5.0kg；
所述起泡劑的加藥速率為每小時(shí)10l。
所述起泡劑成分為萜烯醇、松醇油，質(zhì)量比例為1:0.8。
（4）浮選步驟
包括一級(jí)浮選步驟、二級(jí)浮選步驟；
一級(jí)浮選步驟中：
將待浮選漿料經(jīng)微泡高壓射流浮選柱浮選，空氣進(jìn)入浮選柱，形成氣泡，炭附著在氣泡周?chē)?，浮選而出，得到第一精炭液料與初選爐渣灰液料，所述初選爐渣灰液料中，爐灰渣中碳含量低于10%；
所述浮選柱，篩網(wǎng)孔徑2cm，控制氣泡直徑0.19毫米，泡沫厚度0.8米，空氣壓力6bars；
初選爐渣灰液料中按比例加入捕捉劑，攪拌2-3分鐘，攪拌速度200r/min，得中間混合漿料；
所述初選爐渣灰液料，中爐灰渣與捕捉劑的質(zhì)量比例為1噸：4.8kg；
中間混合漿料中依灰渣漿一定比例連續(xù)加入起泡劑攪拌2-3分鐘，攪拌速度200r/min，得到二次中間混合漿料；
所述中間混合漿料，爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：5.0kg；
二級(jí)浮選步驟中：
二次中間混合漿料輸送至微泡高壓射流浮選柱進(jìn)行浮選，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。
（5）脫水步驟
將浮選所得第一和第二精炭液料混合后通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后精炭水分可降到20%；
將得到的粉煤灰通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后粉煤灰水分可降到17%。
（6）烘干步驟
脫水后精炭、粉煤灰分別采用三筒烘干機(jī)烘干，經(jīng)烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。
分離得到的精炭，含碳量為88%，揮發(fā)分含量為2.7%，回收率達(dá)93%，得到的粉煤灰燒失量為2.7%，粉煤灰的回收率達(dá)87%。
實(shí)施例3一種煤化工氣化爐爐渣的煤灰分離方法
包括以下步驟:
（1）原料預(yù)處理：
原料為固含量為5%的爐灰渣漿料，來(lái)自于煤化工氣化爐，采用濃縮機(jī)將原料濃縮至固含量為17%，降溫至40℃左右，形成爐灰渣漿料；
所述原料，來(lái)自于水煤漿爐或氣化爐；所述水煤漿爐為魯奇爐、德士鼓或四噴嘴；
所述氣化爐，為清華爐、東方爐、科林爐、航天爐或gsp；
所述航天爐屬于開(kāi)封晉開(kāi)化工有限公司，航天爐用的是神木和晉城的煤。
所述原料中的爐灰渣，含碳量為55%。
（2）捕捉反應(yīng)：
捕捉劑和步驟（1）所得爐灰渣漿料經(jīng)計(jì)量泵按一定比例連續(xù)加入，藥劑反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度210r/min，得到初反應(yīng)混合漿料；
所述爐灰渣漿料中的爐灰渣與捕捉劑的加入比例為1噸：4.5kg；
所述爐灰渣漿料的加料速度為2m3/h；
所述捕捉劑，由環(huán)己酮、油酸組成，質(zhì)量比例為1:2。
（3）起泡反應(yīng)
上述初反應(yīng)混合漿料流入起泡反應(yīng)罐內(nèi)，按一定比例連續(xù)加入起泡劑；反應(yīng)時(shí)間為2-3分鐘，攪拌速度設(shè)定為210r/min，得待浮選漿料。
所述初反應(yīng)混合漿料中爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：4.8kg；
所述起泡劑的加藥速率為每小時(shí)10l。
所述起泡劑成分為萜烯醇、松醇油，質(zhì)量比例為1:1。
（4）浮選步驟
包括一級(jí)浮選步驟、二級(jí)浮選步驟；
一級(jí)浮選步驟中：
將待浮選漿料經(jīng)微泡高壓射流浮選柱浮選，空氣進(jìn)入浮選柱，形成氣泡，炭附著在氣泡周?chē)?，浮選而出，得到第一精炭液料與初選爐渣灰液料，所述初選爐渣灰液料中，爐灰渣中碳含量低于10%；
所述浮選柱，篩網(wǎng)孔徑2cm，控制氣泡直徑0.2毫米，泡沫厚度0.7米，空氣壓力5bars；
初選爐渣灰液料中按比例加入捕捉劑，攪拌2-3分鐘，攪拌速度210r/min，得中間混合漿料；
所述初選爐渣灰液料，中爐灰渣與捕捉劑的質(zhì)量比例為1噸：4.5kg；
中間混合漿料中依灰渣漿一定比例連續(xù)加入起泡劑攪拌2-3分鐘，攪拌速度210r/min，得到二次中間混合漿料；
所述中間混合漿料，爐灰渣與起泡劑的質(zhì)量比例為1噸：4.8kg；
二級(jí)浮選步驟中：
二次中間混合漿料輸送至微泡高壓射流浮選柱進(jìn)行浮選，得到粉煤灰液料和第二精炭液料。
（5）脫水步驟
將浮選所得第一和第二精炭液料混合后通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后精炭水分可降到15%；
將得到的粉煤灰通過(guò)真空帶式過(guò)濾機(jī)脫水，脫水后粉煤灰水分可降到12%。
（6）烘干步驟
脫水后精炭、粉煤灰分別采用三筒烘干機(jī)烘干，經(jīng)烘干的粉煤灰、精炭水分低于1%。
分離得到的精炭，含碳量為90%，揮發(fā)分含量為2.8%，回收率達(dá)95%，得到的粉煤灰燒失量為2.9%，粉煤灰的回收率達(dá)89%。
除非另有說(shuō)明，本發(fā)明中所采用的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)，本發(fā)明所述的比例，均為質(zhì)量比例。
最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。