一种煤化工气化渣的处理系统及处理工艺的制作方法

1.本发明涉及煤制油煤化工技术领域，尤其是涉及一种煤化工气化渣的处理系统及处理工艺。


背景技术：

2.对煤制油煤化工中产生的汽化渣(粉煤灰)中包含混合着的精煤、一小部分密度低于精煤并且高灰分的废物以及一小部分密度高于精煤并且高灰分的废料，上述两种废物必须处理掉，否则汽化渣(粉煤灰)就只能整体被淹埋，已经没有价值。
3.本技术人发现现有技术中至少存在以下技术问题：上述高灰高密度的废料是能够使用现有设备分离出来的，例如使用粗煤泥分选或镙旋，但在分离上述高灰低密度的废料时，现有设备在分离时较为困难，无法处理，因此目前大部分的煤制油或煤制其他项目等产生的汽化渣在处理时还是普遍采取在掩埋场掩埋的方式，这样不但污染环境而且增加成本，同时也造成了对废料中含有的精煤的浪费。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种煤化工气化渣的处理系统及处理工艺，以解决现有技术中存在的汽化渣中的废料无法有效处理的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.一种煤化工气化渣的处理系统，包括预处理系统、第一分选系统、第一筛选系统、第二分选系统、第二筛选系统、第三分选系统和浓缩系统，所述预处理系统与所述第一分选系统相连通，所述第一分选系统分别与所述第一筛选系统和所述浓缩系统相连通，所述第一筛选系统分别与所述第二分选系统和所述第二筛选系统相连通，所述第二分选系统与所述浓缩系统相连通，所述第二筛选系统分别与所述第三分选系统和所述浓缩系统相连通，所述第三分选系统与所述浓缩系统相连通。
7.优选地，所述预处理系统包括溶水池、破碎机、高压水装置和矿浆预处理器，矿渣经所述破碎机破碎后输送至所述溶水池内，水经所述高压水装置输送至所述溶水池内，所述溶水池与所述矿浆预处理器相连通，所述矿浆预处理器与所述第一分选系统相连通。
8.优选地，所述第一分选系统包括第一分选机和第一脱水装置，所述第一分选机分别与所述预处理系统、所述第一筛选系统和所述第一脱水装置相连通，所述第一脱水装置与所述浓缩系统相连通。
9.优选地，所述第一筛选系统包括脱水分级筛和储水池，所述脱水分级筛分别与所述第一分选系统、所述第二分选系统和所述储水池相连通，所述储水池与所述第二筛选系统相连通。
10.优选地，所述第二分选系统包括第二分选机、第二脱水装置和第四脱水装置，所述第二分选机分别与所述第一筛选系统、所述第二脱水装置和所述第四脱水装置相连通，所
述第二脱水装置和所述第四脱水装置均与所述浓缩系统相连通。
11.优选地，所述第二筛选系统包括旋流器组和第五脱水装置，所述旋流器组分别与所述第一筛选系统、第三分选系统和所述第五脱水装置相连通，所述第五脱水装置与所述浓缩系统相连通。
12.优选地，所述第三分选系统包括第三分选机、第三脱水装置和第六脱水装置，所述第三分选机分别与所述第二筛选系统、所述第三脱水装置和所述第六脱水装置相连通，所述第三脱水装置和所述第六脱水装置均与所述浓缩系统相连通。
13.优选地，所述第一分选机包括罐体、溢流管路、布料器、送水结构、排水管、控制阀和控制器，所述溢流管路设置在所述罐体的顶部并与所述第一脱水装置相连通，所述布料器位于所述罐体的上方并与所述预处理系统相连通，所述罐体的底部设置有倾斜设置的斜板，所述斜板上开设有若干个透水孔，所述斜板将所述罐体沿竖直方向分隔成顶部腔体和底部腔体，所述送水结构与所述底部腔体相连通，所述斜板的低位端与所述排水管的一端相连接，所述排水管的另一端与所述浓缩系统相连通，所述控制阀设置在所述排水管的内部并且能够控制所述排水管的阻断或流通，所述控制器分别与所述送水结构和所述控制阀通信连接。
14.优选地，所述控制阀包括阀本体和驱动装置，所述阀本体与所述驱动装置驱动连接，所述驱动装置与所述控制器通信连接，所述驱动装置启动后能带动所述阀本体在所述排水管内部沿竖直方向移动，所述阀本体向上移动至极限位置时能将所述排水管封堵。
15.一种煤化工气化渣的处理工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
16.步骤a.通过预处理系统将矿渣和水混合形成矿浆并输送至第一分选系统2；
17.步骤b.第一分选系统将矿浆中高灰低密度的废料溢流，并将其余矿浆底流输送至第一筛选系统中；
18.步骤c.第一筛选系统进行颗粒度的分级筛选，将大于0.5毫米的筛上物输送至第二分选系统中，将小于0.5毫米的筛下物输送至第二筛选系统中；
19.步骤d.第二分选系统将第一筛选系统输送来的大于0.5毫米的筛上物中的精煤溢流，并同时将其余废料底流；
20.步骤e.第二筛选系统将第一筛选系统输送来的矿浆进行颗粒度的分级筛选，将小于0.15毫米的筛上物中的精煤进行回收，将大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物输送至第三分选系统中；
21.步骤f.第三分选系统将第二筛选系统输送来的大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物中的精煤经过溢流后进行回收，并同时将其余废料底流。
22.本发明的有益效果为：煤化工气化渣的处理系统可以有效处理掉汽化渣中不符合精煤要求的高灰废料，先把比精煤密度稍轻并且高灰分的成分分离出来，再把比精煤密度大并且高灰分的成分分离出来，使精煤达到用户的要求，在处理过程中还对颗粒进行了分级处理，并使产出的精煤分级，产生更大的收益，同时对废料也进行了分级处理，还可将废料转变为可用的能源，如使废料在建材上以制砖等形式进行重复使用，可以减少污染，减少需要掩埋的数量。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明的工艺流程结构图；
25.图2是本发明中第一分选机的结构图；
26.图3是本发明中控制阀的结构图；
27.图中1、预处理系统；11、溶水池；12、破碎机；13、高压水装置；14、矿浆预处理器；
28.2、第一分选系统；21、第一分选机；211、罐体；212、溢流管路；213、布料器；214、送水结构；2141、变频器；2142、水泵；2143、流量计；2144、水管；215、排水管；216、控制阀；2161、阀本体；2162、驱动装置；217、控制器；218、斜板；2191、密度传感器；2192、压力传感器；22、第一脱水装置；
29.3、第一筛选系统；31、脱水分级筛；32、储水池；
30.4、第二分选系统；41、第二分选机；42、第二脱水装置；43、第四脱水装置；
31.5、第二筛选系统；51、旋流器组；52、第五脱水装置；
32.6、第三分选系统；61、第三分选机；62、第三脱水装置；63、第六脱水装置；
33.7、浓缩系统；71、浓缩池；72、压滤机。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“侧向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1
38.参照图1到图3，本实施例提到了一种煤化工气化渣的处理系统，包括预处理系统1、第一分选系统2、第一筛选系统3、第二分选系统4、第二筛选系统5、第三分选系统6和浓缩系统7，预处理系统1与第一分选系统2相连通，矿渣和水能够在预处理系统1中被溶合在一起形成矿浆，预处理系统1还能够将矿浆进行预处理后输送至第一分选系统2；
39.第一分选系统2分别与第一筛选系统3和浓缩系统7相连通，第一分选系统2能够将
预处理系统1输送来的矿浆中的高灰低密度的废料溢流，并同时将其余矿浆通过底流输送至后续的第一筛选系统3中；
40.第一筛选系统3分别与第二分选系统4和第二筛选系统5相连通，第一筛选系统3能够进行颗粒度的筛选，将大于0.5毫米的筛上物输送至第二分选系统4中，将小于0.5毫米的筛下物输送至第二筛选系统5中；
41.第二分选系统4与浓缩系统7相连通，第二分选系统4能够将第一筛选系统3输送来的大于0.5毫米的筛上物中的精煤溢流，并同时将其余废料底流；
42.第二筛选系统5分别与第三分选系统6和浓缩系统7相连通，第二筛选系统5能够将第一筛选系统3输送来的矿浆进行分级筛选，通过颗粒度进行筛选，将小于0.15毫米的筛上物中的精煤进行回收，将大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物输送至第三分选系统6中；
43.第三分选系统6与浓缩系统7相连通，第三分选系统6能够将第二筛选系统5输送来的大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物中的精煤经过溢流后进行回收，并同时将其余废料底流；
44.浓缩系统7能够将上述第一分选系统2、第一筛选系统3、第二分选系统4、第二筛选系统5和第三分选系统6中的相关结构产生的废水进行收集循环使用，并将废水中的废料进行收集处理；
45.煤化工气化渣的处理系统可以有效处理掉汽化渣中不符合精煤要求的高灰废料，先把比精煤密度稍轻并且高灰分的成分分离出来，再把比精煤密度大并且高灰分的成分分离出来，使精煤达到用户的要求，在处理过程中还对颗粒进行了分级处理，并使产出的精煤分级，产生更大的收益，同时对废料也进行了分级处理，还可将废料转变为可用的能源，如使废料在建材上以制砖等形式进行重复使用，可以减少污染，减少需要掩埋的数量。
46.作为可选地实施方式，预处理系统1包括溶水池11、破碎机12、高压水装置13和矿浆预处理器14，矿渣经破碎机12破碎后输送至溶水池11内，水经高压水装置13输送至溶水池11内，溶水池11与矿浆预处理器14相连通，矿浆预处理器14与第一分选系统2相连通，矿渣和水在溶水池11内混合形成矿浆，通过泥浆泵输送至矿浆预处理器14中，矿浆预处理器14对矿浆进行预处理后，并将预处理后的矿浆输送至后续的第一分选系统2中。
47.作为可选地实施方式，第一分选系统2包括第一分选机21和第一脱水装置22，第一分选机21分别预处理系统1、第一筛选系统3和第一脱水装置22相连通，第一分选机21能够将预处理系统1输送来的矿浆中的高灰低密度的废料通过溢流输送至第一脱水装置22中进行脱水处理，并同时将其余矿浆通过底流输送至后续的第一筛选系统3中，此处其余矿浆主要包括精煤和高灰高密度的废料，此处溢流和底流的具体形式可参照下述第一分选机21的具体结构描述；
48.第一脱水装置22可选用脱水分级筛、弧形筛、高频脱水筛、离心脱水机等脱水机器，均可以起到脱水的作用，具有良好的脱水效果，第一脱水装置22同时与浓缩系统7相连通，第一脱水装置22脱水后形成的筛上物可经过收集后进行集中处理或填埋，或者使废料在建材上以制砖等形式进行重复使用，此处筛上物即指的是上述高灰低密度的废料，第一脱水装置22脱水后形成的筛下水能够排入浓缩系统7中，对水进行回收利用。
49.作为可选地实施方式，第一筛选系统3包括脱水分级筛31和储水池32，脱水分级筛
31分别与第一分选系统2、第二分选系统4和储水池32相连通，脱水分级筛31能够将第一分选系统2输送来的矿浆进行分级筛选，通过颗粒度进行筛选，将大于0.5毫米的筛上物输送至第二分选系统4中，将小于0.5毫米的筛下物输送至储水池32中，储水池32与第二筛选系统5相连通，储水池32在有需要时通过泥浆泵将其内部储存的小于0.5毫米的筛下物输送至第二筛选系统5中。
50.作为可选地实施方式，第二分选系统4包括第二分选机41、第二脱水装置42和第四脱水装置43，第二分选机41分别与第一筛选系统3、第二脱水装置42和第四脱水装置43相连通，第二分选机41能够将第一筛选系统3输送来的大于0.5毫米的筛上物中的精煤通过溢流输送至第四脱水装置43中进行脱水处理，并同时将其余废料通过底流输送至后续的第二脱水装置42中，因第二分选机41与上述第一分选机21结构和原理相同，此处溢流和底流的具体形式可参照下述第一分选机21的具体结构描述；
51.第二脱水装置42可选用脱水分级筛、弧形筛、高频脱水筛、离心脱水机等脱水机器，均可以起到脱水的作用，具有良好的脱水效果，第二脱水装置42同时与浓缩系统7相连通，第二脱水装置42脱水后形成的筛上物为废料，可经过收集后进行集中处理或填埋，或者使废料在建材上以制砖等形式进行重复使用，第二脱水装置42脱水后形成的筛下水能够排入浓缩系统7中，对水进行回收利用；
52.第四脱水装置43可选用脱水分级筛、弧形筛、高频脱水筛、离心脱水机等脱水机器，均可以起到脱水的作用，具有良好的脱水效果，第四脱水装置43同时与浓缩系统7相连通，第四脱水装置43脱水后形成的筛上物为精煤，可再次经过离心机脱水后进行重新利用，第四脱水装置43脱水后形成的筛下水能够排入浓缩系统7中，对水进行回收利用。
53.作为可选地实施方式，第二筛选系统5包括旋流器组51和第五脱水装置52，旋流器组51分别与第一筛选系统3、第三分选系统6和第五脱水装置52相连通，旋流器组51能够将第一筛选系统3输送来的矿浆进行分级筛选，通过颗粒度进行筛选，将小于0.15毫米的筛上物输送至第五脱水装置52中，将大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物输送至第三分选系统6中；
54.第五脱水装置52可选用脱水分级筛、弧形筛、高频脱水筛、离心脱水机等脱水机器，均可以起到脱水的作用，具有良好的脱水效果，第五脱水装置52同时与浓缩系统7相连通，第五脱水装置52脱水后形成的筛上物为精煤，可再次经过离心机脱水后进行重新利用，第五脱水装置52脱水后形成的筛下水能够排入浓缩系统7中，对水进行回收利用。
55.作为可选地实施方式，第三分选系统6包括第三分选机61、第三脱水装置62和第六脱水装置63，第三分选机61分别与第二筛选系统5、第三脱水装置62和第六脱水装置63相连通，第三分选机61能够将第二筛选系统5输送来的大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物中的精煤通过溢流输送至第六脱水装置63中进行脱水处理，并同时将其余废料通过底流输送至后续的第三脱水装置62中，因第三分选机61与上述第一分选机21结构和原理相同，此处溢流和底流的具体形式可参照下述第一分选机21的具体结构描述；
56.第三脱水装置62可选用脱水分级筛、弧形筛、高频脱水筛、离心脱水机等脱水机器，均可以起到脱水的作用，具有良好的脱水效果，第三脱水装置62同时与浓缩系统7相连通，第三脱水装置62脱水后形成的筛上物为废料，可经过收集后进行集中处理或填埋，或者使废料在建材上以制砖等形式进行重复使用，第三脱水装置62脱水后形成的筛下水能够排
入浓缩系统7中，对水进行回收利用；
57.第六脱水装置63可选用脱水分级筛、弧形筛、高频脱水筛、离心脱水机等脱水机器，均可以起到脱水的作用，具有良好的脱水效果，第六脱水装置63同时与浓缩系统7相连通，第六脱水装置63脱水后形成的筛上物为精煤，可再次经过离心机脱水后进行重新利用，第六脱水装置63脱水后形成的筛下水能够排入浓缩系统7中，对水进行回收利用。
58.作为可选地实施方式，第一分选机21包括罐体211、溢流管路212、布料器213、送水结构214、排水管215、控制阀216和控制器217，罐体211的顶部设置有环状的溢流槽并且溢流槽连通有溢流管路212，溢流管路212的另一端与第一脱水装置22相连通，通过溢流槽和溢流管路212进行溢流；
59.布料器213位于罐体211的上方并与预处理系统1相连通，布料器213用于将预处理系统1处理过的矿浆释放至罐体211中；
60.罐体211的底部设置有倾斜设置的斜板218，斜板218上开设有若干个透水孔，斜板218的低位端与排水管215的一端相连接，排水管215的另一端与浓缩系统7相连通，通过排水管215进行底流，控制阀216设置在排水管215的内部并且能够控制排水管215的阻断或流通，同时也能够控制排水管215的底流流量，控制器217与控制阀216通信连接，控制器217能够根据实际情况灵活调节排水管215的流量；
61.斜板218将罐体211沿竖直方向分隔成顶部腔体和底部腔体，送水结构214与底部腔体相连通，送水结构214将清水输送至底部腔体中，并通过其自带的水压将清水从底部腔体处通过喷射到顶部腔体中，顶部腔体中有从布料器213处释放的矿浆，因此清水和矿浆混合后，由于煤化工后的汽化渣已经是粉沫状，大部分颗粒的粒度小于一毫米，颗粒在水中受到顶力加浮力，通过控制器217的自动控制技术控制两种力，将不同密度的精煤和废料进行分层，把密度稍小于精煤密度的废料从顶部通过溢流管路212进行溢流，将精煤和密度大于精煤的废料从底部通过排水管215进行底流，以将精煤和废料分离，实现分选，并且送水结构214与控制器217通信连接，控制器217能够根据实际情况灵活调节送水结构214的水压；
62.值得注意的是，本实施例中，第一分选机21、第二分选机41和第三分选机61为相同结构，仅选择了第一分选机21为例进行描述，但是第一分选机21、第二分选机41和第三分选机61所需要分选的物质具体并不相同，即每个分选机的溢流和底流均不相同，以精煤为例，精煤可能会被溢流，也可能会被底流，需根据实际情况通过控制器217对第一分选机21、第二分选机41和第三分选机61分别单独控制，以灵活调整不同分选机中的送水结构214的水压，以调节底部腔体喷涌向顶部腔体的水量，使颗粒在水中受到顶力加浮力，从而获得不同的密度，最终实现不同的溢流和底流。
63.作为可选地实施方式，送水结构214包括变频器2141、水泵2142、流量计2143和水管2144，变频器2141分别与水泵2142和控制器217通信连接，水泵2142与水管2144相连通，水管2144与底部腔体相连通，流量计2143设置在水管2144的管道上，水泵2142将水从水管2144输送至底部腔体中，流量计2143能够随时监测水管2144内的水压，控制器217能够传递信号给到变频器2141，变频器2141能够调节水泵2142的泵水压力，以调节底部腔体喷涌向顶部腔体的水量。
64.作为可选地实施方式，第一分选机21还包括密度传感器2191和压力传感器2192，密度传感器2191浸泡在罐体211内的液体中，并与控制器217通信连接，能够实时监测罐体
211中液体的密度，并将信号反馈给控制器217，压力传感器2192设置在水管2144中，并与控制器217筒形连接，能够实时监测水管2144的水压强度，并将信号反馈给控制器217，控制器217能够据此调节水压，以调节底部腔体喷涌向顶部腔体的水量。
65.作为可选地实施方式，控制阀216包括阀本体2161和驱动装置2162，阀本体2161的低位端与驱动装置2162驱动连接，驱动装置2162与控制器217通信连接，排水管215的顶部结构优选为上小下大的结构形式，因此其环形的管壁相对于水平面倾斜设置，阀本体2161具体优选为圆锥体形结构，其低位端的截面尺寸与排水管215的高位端的截面尺寸相同，驱动装置2162优选使用油缸结构的液压驱动方式，油缸的活塞杆与阀本体2161相连接，油缸启动后活塞杆能够带动阀本体2161在排水管215的内部沿竖直方向移动，阀本体2161向上移动至极限位置时能将排水管215封堵，阀本体2161从最顶部的极限位置向下移动时，能使排水管215流通，同时还可通过调节其位置控制排水管215的排水量，上述油缸结构本身为较为常规的现有技术，因此不做具体描述，也未在附图中过多展示。
66.作为可选地实施方式，浓缩系统7包括浓缩池71和压滤机72，浓缩池71分别与第一分选系统2、第一筛选系统3、第二分选系统4、第二筛选系统5、第三分选系统6和压滤机72相连通，浓缩池71能够将上述第一分选系统2、第一筛选系统3、第二分选系统4、第二筛选系统5和第三分选系统6中的相关结构产生的废水进行收集循环使用，并通过压滤机72将废水中的废料进行收集处理。
67.实施例2
68.本实施例提到了一种煤化工气化渣的处理工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：
69.步骤a.通过预处理系统1将矿渣和水混合形成矿浆并输送至第一分选系统2；
70.步骤b.第一分选系统2能够将预处理系统1输送来的矿浆中的高灰低密度的废料溢流，并同时将其余矿浆通过底流输送至后续的第一筛选系统3中；
71.步骤c.第一筛选系统3进行颗粒度的分级筛选，将大于0.5毫米的筛上物输送至第二分选系统4中，将小于0.5毫米的筛下物输送至第二筛选系统5中；
72.步骤d.第二分选系统4将第一筛选系统3输送来的大于0.5毫米的筛上物中的精煤溢流，并同时将其余废料底流；
73.步骤e.第二筛选系统5将第一筛选系统3输送来的矿浆进行颗粒度的分级筛选，将小于0.15毫米的筛上物中的精煤进行回收，将大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物输送至第三分选系统6中；
74.步骤f.第三分选系统6将第二筛选系统5输送来的大于0.15毫米并且小于0.5毫米的筛下物中的精煤经过溢流后进行回收，并同时将其余废料底流。
75.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。