一种原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统，属于煤炭清洁利用技术领域。
技术背景
[0002]火电厂发电机组燃煤发电会排放出含有大量SO2气体的烟气，《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)规定，一般地区SO2的排放浓度须< 100mg/m3，重点地区排放浓度须< 50mg/m3，西部地区排放浓度须< 200mg/m3。电厂要满足排放要求，需采用必要的脱硫措施以降低硫的排放量，而同改建扩建烟气脱硫装置、炉中脱硫、采购低硫煤炭等脱硫方式相比，原煤炉前脱硫脱灰技术具有独特优势，它可以增加高硫煤炭的使用量，缓解高灰高硫烟气对设备的腐蚀和磨损、增加SCR催化剂寿命、降低检修费用、降低非停或故障发生几率、增强电厂购煤议价权、提高燃料利用率、减少环境污染。
[0003]原煤炉前脱硫脱灰一般采用选煤技术，通过对原煤进行分选，可脱除大部分的灰分和硫分以提高煤炭质量，还可对不同质量、规格的精煤分别利用以提高煤炭的利用率、节约煤炭资源。例如，中国专利文献CN102489391A所公开的高硫动力原煤分选工艺，包括:将高硫动力原煤经破碎筛分成50-6mm块原煤和6_0mm动力原煤，50_6mm块原煤进入块煤重介质浅槽分选系统，出洗块精煤和矸石，6-0_动力原煤进入重介质旋流器分选系统分选，出洗动力精煤和矸石，其中块煤重介质浅槽分选系统和重介质旋流器分选系统产生的矸石均进入自生介质旋流器矸石分选系统分选，出硫精砂和电煤。上述分选系统的脱硫性能好，节能减排效果显著，但因采用重介质液体作为选煤的工作介质，导致需要联合使用脱水和煤泥水处理系统，造成基建投资和运行费用较高。
[0004]原煤经分选后产生的煤矸石为固体废弃物，煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响生态环境，矸石淋溶水后还会污染周围土壤和地下水，而且煤矸石中含有一定的可燃物，在适宜的条件下会发生自燃，排放二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体，造成环境污染，影响居民的身体健康。在这种背景下，煤矸石的开发利用已成为本领域的一个研究方向。中国专利文献CN104258804A公开了一种煤矸石的综合利用方法，先将煤矸石米用焙烧、粉碎、硫酸浸取、离心分离的方法使铝硅质成分分离，得到铝盐Al2(SO4)3溶液和滤渣(S12)。将滤渣加入消石灰(Ca(OH)2)，按照Ca/Na摩尔比为1: (1.0?2.0)的比例加入烧碱(NaOH)，并采用水热蒸压法于160?180°C水热蒸压反应16?18h，合成了结晶状态良好的雪硅钙石污水处理吸附材料。将浸取的上清液Al2 (SO4) 3溶液，复配氟化钠NaF和氢氟酸HF所形成的氟氢化钠NaHF2，经充分搅拌反应I?1.5h，合成了冰晶石，达到了综合利用煤矸石制备具有较高附加值材料的目的。上述工艺方法虽然可将煤矸石中的二氧化硅、氧化铝分别制备成雪硅钙石污水吸附材料和冰晶石，但煤矸石中的铁、铑、铼、金、钪、镝等有价金属却没有得到有效的回收利用。
[0005]由此可见，煤矸石也是一种可利用资源，如何加大对煤矸石的开发利用以生产高附加值的产品，一直都是本领域技术人员的研究热点。目前，我国也高度重视煤矸石的综合利用问题，并于2015年3月I日起施行《煤矸石综合利用管理办法(2014年修订版)》，因此，急需加强煤矸石综合利用技术的研究，以此来促进煤矸石综合利用产业的发展，解决一系列困扰煤炭、电力等能源企业的难题，实现经济效益、社会效益和环境效益的有机统一。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型一方面解决的是现有技术中的原煤分选工艺因采用重介质液体作为工作介质而导致需要联合使用脱水和煤泥水处理系统，造成基建投资和运行费用高的问题，另一方面解决的是现有技术中的煤矸石利用方法所存在的无法回收铁、铑、铼、金、钪、镝等有价金属的缺陷，进而提供一种操作简便、成本低廉、且可回收铁、铑、铼、金、钪、镝等有价金属的原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统。
[0007]本实用新型实现上述目的的技术方案为:
[0008]—种原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统，包括:
[0009]将原煤送入第一振动筛进行筛分，得到粒径< 50mm的煤炭和粒径> 50mm的煤炭，所述粒径< 50mm的煤炭进入第二振动筛中，筛分后得到50-6mm粒径的煤炭和0_6mm粒径的细粒煤；
[0010]所述50-6mm粒径的煤炭进入ZM矿物高效分离机进行分选，得到第一精煤和第一煤矸石；所述0-6_粒径的细粒煤进入细粒级干法脉冲旋流分选机中，经分选得到第二精煤和第二煤矸石；将所述第一精煤与所述第二精煤送入炉前煤仓；
[0011]所述第一煤矸石与所述第二煤矸石进入矸石分选机进行分选，得到沸腾煤和硫精矿；将所述硫精矿运送至硫酸厂以制备硫酸，或者将所述硫精矿送入氧化焙烧炉中进行氧化焙烧，产生的氧化焙烧渣进入还原焙烧炉中进行还原焙烧，将得到的还原焙烧渣送入磁选机中，经磁选分离出铁精矿和磁选尾矿；
[0012]将所述磁选尾矿送入浸出槽中进行有价金属浸出处理，并对浸出液中的有价金属进行分离和提纯。
[0013]在将所述第一煤矸石与所述第二煤矸石送入矸石分选机之前，先将所述第一煤矸石与所述第二煤矸石送入第一破碎机中进行破碎处理，经破碎后的煤矸石再进入所述矸石分选机中进行分选。
[0014]所述矸石分选机为三产品重介质旋流器，将分选得到的尾矿和中矿合并，即为所述沸腾煤。
[0015]所述沸腾煤进入所述炉前煤仓。
[0016]将所述硫精矿氧化焙烧所产生的含硫烟气通入制酸单元，用以制备硫酸或硫酸铵。
[0017]所述有价金属为铑、铼、铟、镓、锗、金、铷、钪、镝、铽、钆、钇中的一种或多种。
[0018]还包括:将所述粒径> 50mm的煤炭送入第二破碎机，经破碎处理后的物料再进入所述第一振动筛进行筛分。
[0019]与现有技术中的原煤分选及煤矸石综合利用系统相比，本实用新型所述的原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统具有如下优点:
[0020](I)本实用新型所述的原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统，通过将原煤送入第一振动筛进行筛分，得到粒径< 50mm的煤炭和粒径> 50mm的煤炭，所述粒径< 50mm的煤炭进入第二振动筛中，筛分后得到50-6mm粒径和0_6mm粒径的细粒煤，并将50_6mm粒径的煤炭送入ZM矿物高效分离机进行分选，将0-6_粒径的细粒煤送入细粒级干法脉冲旋流分选机中进行分选；这样可实现原煤的全粒级入选，极大地提高了原煤利用率和燃煤品质，降低了电厂炉后的减排压力，有效避免了资源浪费。
[0021]并且，本实用新型限定使用ZM矿物高效分离机和细粒级干法脉冲旋流分选机等干法选煤装置，可在选煤过程中避免使用水，与现有技术中常用的重介质浅槽分选机、重介质旋流器分选机等湿法选煤装置相比，省去了庞杂的脱水和煤泥水处理系统，使得基建投资和运行费用都较湿法选煤厂大幅降低，而且整个选煤系统的占地面积也大大缩小，有效地缓解了工业广场的场地紧张；此外，干法分选还具有不增加煤炭产品水分的优势，有利于提高煤炭的发热量。
[0022](2)本实用新型所述的原煤炉前干法分选及矸石综合利用系统，通过将第一煤矸石与第二煤矸石送入矸石分选机进行分选，得到沸腾煤和硫精矿，将硫精矿送入氧化焙烧炉中进行氧化焙烧，产生的氧化焙烧渣进入还原焙烧炉中进行还原焙烧，再将得到的还原焙烧渣送入磁选机中，经磁选分离出铁精矿和磁选尾矿，进一步地，磁选尾矿送入浸出槽中进行有价金属浸出处理，并对浸出液中的有价金属进行分离和提纯；如此便可实现对煤矸石的综合利用以生产具有高附加值的产品如铁、铑、铼、金、钪、镝等有价金属。并且经浸出处理后的浸出渣还可用于开发建筑材料，使得本实用新型的煤矸石综合利用系统无废弃物产生，安全环保，极大地提高了煤矸石的利用效率。
[0023]此外，本实用新型还将硫精矿