RU2692334C1 - Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС - Google Patents
Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692334C1 RU2692334C1 RU2018115910A RU2018115910A RU2692334C1 RU 2692334 C1 RU2692334 C1 RU 2692334C1 RU 2018115910 A RU2018115910 A RU 2018115910A RU 2018115910 A RU2018115910 A RU 2018115910A RU 2692334 C1 RU2692334 C1 RU 2692334C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ash
- flotation
- suspension
- product
- carbon
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010665 pine oil Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- 239000004566 building material Substances 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004227 thermal cracking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 61
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-pentanol Chemical compound CC(C)CC(C)O WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- FYSNRPHRLRVCSW-UHFFFAOYSA-N dodecasodium;tetraborate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] FYSNRPHRLRVCSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000009291 froth flotation Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
- B03B9/00—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
- B03B9/04—General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
- B03D1/00—Flotation
- B03D1/02—Froth-flotation processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к переработке отходов тепловых электростанций, в частности к способу выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС с получением алюмосиликатного продукта. Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС включает образование водной суспензии золы-уноса, добавление к суспензии коллектора и пенообразователя, перемешивание суспензии с реагентами и гидрофобизацию несгоревшего углерода для образования пенного слоя с целью подъема несгоревшего углерода. В водную суспензию золы-уноса при соотношении зола:вода 1:2-1:4 добавляют коллектор в виде смеси термогазойля с керосином преимущественно в соотношении 1:1 в количестве 5-8 кг на тонну золы. Перемешивают суспензию и коллектор в течение 1-5 мин. После в полученную смесь добавляют пенообразователь в виде соснового масла в количестве 0,2-0,3 кг на тонну золы, перемешивают их в течение 0,5-1 мин, после чего смесь суспензии с реагентами подвергают флотации в течение 5-10 мин для образования пенного слоя и хвостов основной флотации с последующим выделением и получением целевых продуктов в виде углерода, пригодного для сжигания на ТЭС, и алюмосиликатного продукта для использования в производстве строительных материалов. Пенный продукт основной флотации подвергается операции перечистной флотации во второй флотационной камере с получением второго концентрата пенного продукта и камерного промпродукта. Технический результат - значительное снижение расхода используемых при реализации способа дорогостоящих реагентов и упрощение технологического оснащения процесса флотации для получения целевых продуктов в виде более качественного углеродного концентрата и алюмосиликатного продукта при условии полного использования золы-уноса ТЭС. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.
Description
Изобретение относится к переработке отходов тепловых электростанций, в частности, к способу выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС с получением алюмосиликатного продукта.
Известна опытно - промышленная установка, реализующая способ выделения несгоревшего угля из золы-уноса ТЭС, образующейся при сжигании донецких антрацитов (Кизельштейн Л.Я., Дубов И.В., Шпитцглуз А.Л., Парада С.Г. «Компоненты зол и шлаков ТЭС», М.: Энергоатомиздат, 1995 г., с. 147-152).
Известная установка включает узел сгущения зольной суспензии в гидроциклонах, узел подготовки пульпы к флотации, включающий дозаторы реагентов (собирателя и вспенивателя), контактный чан для смешения пульпы с реагентами, флотационные машины для основной и перечистной флотации, узел обезвоживания флотационного концентрата на дисковых вакуумфильтрах. Недостатком реализуемого в установке способа являются сравнительно большие потери углерода с мелкими фракциями, уходящими в слив гидроциклонов, что препятствует их последующему использованию, например, в качестве добавок к цементу из-за повышенного количества несгоревшего углерода.
Известен способ разделения угольсодержащего продукта, включающий гидроклассификацию и флотацию, причем гидроклассификацию угольсодержащего продукта проводят по граничному классу 0,25 мм на шлак и золу уноса, при этом шлак направляют на измельчение для производства цемента, а золу уноса перед флотацией разделяют по граничному классу 0,05 мм на две фракции, каждую из фракций раздельно кондиционируют с собирателем и вспенивателем, флотацию проводят с использованием колонного аппарата, причем флотацию крупного класса более 0,05 мм проводят в прямоточной секции колонного аппарата, флотацию мелкого класса менее 0,05 мм проводят в противоточной секции колонного аппарата, полученный объединенный концентрат флотации двух секций обезвоживают и направляют на сжигание в качестве топлива, а отходы каждой из секций флотации обезвоживают раздельно и используют в производстве цемента (см. патент РФ №2438791, опублик. 10.01.2012).
К недостатком данного способа разделения (или выделения) угольсодержащего продукта является усложнение технологической схемы (раздельная флотация крупного и мелкого классов золы), которое не гарантирует постоянства нагрузки флотационных камер по количеству твердого и содержанию в нем несгоревших частиц_углерода из-за колебаний этих параметров в поступающей золе.
Известен способ выделения несгоревшего топлива из золы ТЭС, согласно которому для приготовления суспензии берут 100 мас. частей золы и 80-110 мас. частей воды, в суспензию последовательно вводят 0,05-0,1 мас. ч. фосфорнокислого двухзамещенного аммония и 0,05-0,1 мас. ч. тетраборнокислого натрия, при этом разделение суспензии осуществляют вибрацией или флотацией или вибрацией с последующей флотацией (см. патент РФ №1176952, опублик. 07.09.1985).
Недостатками такого способа являются сложность и высокая стоимость технологического процесса выделения несгоревшего топлива из золы ТЭС, обусловленная дополнительным к флотации применением вибрационных способов разделения, использование сравнительно дорогих флотационных реагентов при относительно низкой эффективности разделения компонентов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ удаления (или выделения) несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС, включающий образованием водной суспензии золы-уноса, добавление к суспензии коллектора в виде керосина и пенообразователя в виде метилизобутилкарбинола (МИБК), перемешивание суспензии с реагентами в многокамерной погружной мешалке и гидрофобизацию несгоревшего углерода для образования пенного слоя с целью подъема указанного несгоревшего углерода (см. патент РФ №2343984, опублик. 20.01.2009 - прототип).
Полученный таким образом угольный концентрат может быть использован в качестве топлива, а камерный продукт, содержащий не более 1% углерода - при производстве легких заполнителей, в качестве добавки к цементу и т.п.
Недостатком известного способа является использование дорогого реагента - пенообразователя МИБК и сравнительно высокий расход коллектора (собирателя) в виде керосина. Так, например, при содержании углерода в золе 5% расход керосина на флотацию составил 15% от содержания углерода или 7,5 кг на тонну золы.
В основу предложенного изобретения положена задача повышения эффективности флотационного удаления несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС с получением товарных продуктов - топлива для электростанций и алюмосиликатного продукта для использования в качестве добавок к цементу, стройматериалам и др.
Ожидаемый технический результат заключается в значительном снижении расхода используемых при реализации способа дорогостоящих реагентов и упрощении технологического оснащения процесса флотации для получения целевых продуктов в виде более качественного углеродного концентрата и алюмосиликатного продукта при условии полного использования золы-уноса ТЭС.
Технический результат достигается тем, что в способе выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС, включающем образование водной суспензии золы-уноса, добавление к суспензии коллектора и пенообразователя, перемешивание суспензии с реагентами и гидрофобизацию несгоревшего углерода для образования пенного слоя с целью подъема несгоревшего углерода, согласно изобретению, в водную суспензию золы-уноса при соотношении зола-вода 1:2-1:4 добавляют коллектор в виде смеси термогазойля с керосином, преимущественно, в соотношении 1:1 в количестве 5-8 кг на тонну золы, затем перемешивают суспензию и коллектор в течение 1-5 мин, после чего в полученную смесь добавляют пенообразователь в виде соснового масла в количестве 0,2-0,3 кг на тонну золы, перемешивают их в течение 0,5-1 мин, после чего смесь суспензии с реагентами подвергают флотации в течение 5-10 мин для образования пенного слоя и хвостов основной флотации с последующим выделением и получением целевых продуктов в виде углерода, пригодного для сжигания на ТЭС, и алюмосиликатного продукта для использования в производстве строительных материалов.
Кроме того, пенный продукт основной флотации может подвергаться операции перечистной флотации во второй флотационной камере с получением второго концентрата пенного продукта и камерного промпродукта.
Указанные диапазоны численных значений режимов способа выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС в части соотношений зола-вода 1:2-1:4, термогазойля с керосином 1:1, соснового масла в количестве 0,2-0,3 кг на тонну золы, времен перемешивания и флотации являются оптимальными для достижения технического результата и найдены в результате многочисленных экспериментальных исследований по определению режимов осуществления предложенного способа выделения углеродного концентрата и алюмосиликатного продукта из золы-уноса ТЭС.
В результате проведенных в ОИВТ РАН экспериментальных исследований была разработана сравнительно простая технологическая схема реализации способа выделения несгоревшего углерода из золы уноса ТЭС, которая не требует предварительного обесшламливания или разделения золы уноса на фракции крупности с их последующим кондиционированием с реагентами и последующей флотацией в различных гидродинамических условиях. При этом использованы такие режимы реализации способа, которые позволяют, по сравнению с известными техническими решениями, более полно использовать в энергетике и промышленности золу-уноса ТЭС, в том числе, за счет применения более эффективных собирателя и пенообразователя.
В предложенном способе удаления несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС, конкретно применяется впервые реализованные режимы, использующие в качестве коллектора (собирателя) смесь керосина и термогазойля, а в качестве пенообразователя - сосновое масло в сравнительно малых количествах. Керосин - это продукт нефтепереработки, состоящий почти на 100% из компонентов, выкипающих в диапазоне температур 180-250°С и обладающих высокой флотационной активностью. Тяжелый вакуумный газойль каталитического крекинга, содержание среднедистиллятных фракций в котором не превышает 10%, содержит около 70% ароматических углеводородов, половина из которых - полициклические соединения, имеющие структуру, идентичную структурам графитизированного углерода золы. Такой состав термогазойля обеспечивает высокую степень гидрофобизации частиц недожога. Содержание смолистых веществ в сосновом масле до 6% придают реагенту эффективные вспенивающие свойства и обеспечивает снижение расхода пенообразователя. С другой стороны, керосин снижает вязкость термогазойля, обеспечивая тем самым образование тонких эмульсий собирательной смеси, обладающих более высокой флотационной активностью при меньшем расходе собирателя.
Согласно предложенному техническому решению выделение несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС включает образование водной суспензии золы-уноса, например, в соотношении 1:3. После этого к суспензии добавляют коллектор и пенообразователь с поочередным перемешиванием суспензии с реагентами и гидрофобизацией несгоревшего углерода. Перемешивание суспензии с реагентами и гидрофобизацию углерода осуществляют во флотационной машине для образования пенного слоя с целью подъема и отделения несгоревшего углерода и отделения хвостов флотации для последующего получения целевых продуктов.
Ниже приведены результаты практической реализации способа выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС на ряде примеров, подтверждающих достижение указанного технического результата.
ПРИМЕР 1. Проба золы весом 500 г и крупностью менее 300 мкм, содержавшая 9,9% углерода, смешивалась с 1,5 литрами воды при соотношении зола-вода равном 1:3. Затем в суспензию добавляли смесь термогазойля с керосином при соотношении 1:1 в количестве 7,8 кг на 1 т золы и перемешивали их без подачи воздуха в течение 1 мин. Затем в суспензию подавали сосновое масло в количестве 300 г на 1 т золы и перемешивали суспензию в течение 0,5 мин. Обработанную таким способом суспензию подавали во флотационную камеру объемом 1,7 литра, включали подачу воздуха и проводили флотацию углерода из золы в течение 5 мин. Пенный продукт флотации (концентрат основной флотации) и камерный продукт (хвосты основной флотации) удаляли из камеры. Пенный продукт подвергался затем операции перечистки в течение 5 мин при подаче воздуха во второй флотационной камере. Получали второй пенный продукт (готовый концентрат) и камерный продукт перечистной флотации (промпродукт).
Готовый концентрат и алюмосиликатный продукт, состоящий из хвостов основной флотации и промпродукта перечистки, фильтровали, сушили, взвешивали, определяя их количество и, тем самым, выход от исходной пробы золы. Затем в них определяли содержание углерода. По этим данным рассчитывали результаты опыта - выход продукта, содержание в нем углерода и извлечение углерода в данный продукт. При выходе готового концентрата 9,8% содержание в нем углерода составило 67,5%, а извлечение углерода 67,0%. Алюмосиликатный продукт имел выход 91,2% при содержании в нем углерода 3,7%.
ПРИМЕР 2. Проба золы весом 500 г крупностью менее 300 мкм, содержавшая 11,0% углерода, смешивалась с 1,5 литрами воды. Затем в суспензию добавляли в качестве коллектора смесь из термогазойля и керосина при соотношении 1:1 в количестве 6 кг на 1 т золы с последующим перемешиванием в течение 2-х мин. После этого в суспензию подавали сосновое масло в количестве 210 г на 1 т золы и перемешивали суспензию в течение 0,5 мин. Обработанную суспензию подавали во флотационную камеру объемом 1,7 литра, включали подачу воздуха и проводили первичную флотацию углерода из золы в течение 6 мин. Пенный продукт (концентрат основной флотации) и камерный продукт (хвосты флотации) удаляли из камеры. Пенный продукт потом подвергался операции перечистки в течение 5 мин при подаче воздуха во второй флотационной камере.
Получали второй пенный продукт (готовый концентрат) и камерный продукт перечистной флотации (промпродукт). Готовый концентрат и алюмосиликатный продукт, состоящий из хвостов основной флотации и промпродукта перечистки, фильтровали, сушили, взвешивали, определяя их количество и выход от исходной пробы золы. Затем в них определяли содержание углерода. По этим данным рассчитывали результаты опыта - выход продукта, содержание в нем углерода и извлечение углерода в данный продукт. При выходе готового концентрата 14,3% содержание в нем углерода составило 65,8% а извлечение углерода 85,5%. Алюмосиликатный продукт имел выход 85,7% при содержании в нем углерода 1,9%.
ПРИМЕР 3. Проба золы весом 500 г и крупностью менее 300 мкм, содержавшая 6,1% углерода, смешивалась с 1,5 литрами воды. Затем в суспензию добавляли смесь (1:1) керосина с термогазойлем в количестве 6,5 кг на 1 т золы и перемешивали их в течение 1 мин. После этого в суспензию добавляли сосновое масло в количестве 270 г на тонну золы и перемешивали в течение 0,5 мин. Обработанную таким способом суспензию подавали во флотационную камеру объемом 1,7 литра, включали подачу воздуха и проводили флотацию углерода из золы в течение 5 мин. Пенный продукт (концентрат основной флотации) и камерный продукт (хвосты основной флотации) удаляли из камеры. Пенный продукт подвергался затем операции перечистки в течение 5 мин при подаче воздуха во второй флотационной камере. Получали второй пенный продукт (готовый концентрат) и камерный продукт перечистной флотации (промпродукт).
Готовый концентрат и алюмосиликатный продукт, состоящий из хвостов основной флотации и промпродукта перечистки, фильтровали, сушили, взвешивали, определяя их количество и, тем самым, выход от исходной пробы золы. Затем в них определяли содержание углерода. По этим данным рассчитывали результаты опыта - выход продукта, содержание в нем углерода и извлечение углерода в данный продукт. При выходе готового концентрата 6,3% содержание в нем углерода составило 63,7%, а извлечение углерода 66,2%. Алюмосиликатный продукт имел выход 93,7% при содержании в нем углерода 2,2%.
ПРИМЕР 4. Проба золы весом 500 г и крупностью менее 300 мкм, содержавшая 6,25% углерода, смешивалась с 1,5 литрами воды. Затем в суспензию добавляли в качестве собирателя флотации смесь (1:1) из керосина и термогазойля в количестве 5 кг на 1 т золы и перемешивали их в течение 1 мин. Затем в суспензию подавали сосновое масло в количестве 220 г на 1 т золы и перемешивали суспензию в течение 0,5 мин. Обработанную суспензию подавали во флотационную камеру объемом 1,7 литра, включали подачу воздуха и проводили первичную флотацию углерода в течение 5 мин.
Пенный продукт (концентрат основной флотации) и камерный продукт (хвосты флотации) удаляли из камеры. Пенный продукт потом подвергался операции перечистки в течение 5 мин при подаче воздуха во флотационную камеру. Получали второй пенный продукт (готовый концентрат) и камерный продукт перечистной флотации (промпродукт). Готовый концентрат и алюмосиликатный продукт, состоящий из хвостов основной флотации и промпродукта перечистки, фильтровали, сушили, взвешивали, определяя их количество и выход от исходной пробы золы. Затем в них определяли содержание углерода. По этим данным рассчитывали результаты опыта - выход продукта, содержание в нем углерода и извлечение углерода в данный продукт. При выходе готового концентрата 8,2% содержание в нем углерода составило 61,8%, а извлечение в него углерода - 81,1%. Алюмосиликатный продукт имел выход 91,8% при содержании в нем углерода 1,29%.
Преимущества рассмотренного способа выделения несгоревшего углерода и алюмосиликатного продукта из золы-уноса ТЭС по сравнению с аналогичными заключаются в том, что выход углеродного концентрата и извлечение в него углерода оказались существенно выше достигнутых ранее, что обеспечивает значительный прирост получения дополнительного топлива для ТЭС из золы. При этом содержание углерода в алюмосиликатом промпродукте на 1,8% ниже, что дает ему предпочтение в использовании в качестве дополнительного сырья при производстве стройматериалов.
Расход пенообразователя в виде соснового масла когда в качестве собирателя применялась смесь термогазойля с керосином оказался почти на 30% ниже по сравнению с чистым керосином, что объясняется наличием в термогазойле смоляных кислот, обладающих дополнительными вспенивающими свойствами. Выход концентрата углерода оказался в сравнении с известным способом выше на 1,9%, а извлечение углерода - на 15,1%. Алюмосиликатный продукт также имеет более низкое содержание углерода (почти на 1%), что позволяет расширить диапазон его применения, например, в качестве заменителя цемента в производстве строительных изделий.
Результаты приведенных опытов свидетельствуют о том, что повышается эффективность применения предложенного собирателя (коллектора) в сравнении с флотацией золы-уноса ТЭС керосином и при низком содержании недожега (углерода). По европейским (немецким) стандартам содержание углерода в золе не должно превышать 3-4%, при этом указанные опыты позволяют обеспечивать флотацию золы с содержанием углерода 5% и более. Расход собирательной смеси (термогазойля и керосина) в предлагаемом способе при 6 кг/т золы оказывается на 23% ниже, чем в опытах с применением в качестве собирателя одного лишь керосина. При этом расход соснового масла в предложенном способе (210 г/т золы) оказался на 36% ниже, чем в известном способе (330 г/т золы), что связано с содержанием в термогазойле смолистых веществ, обладающих высокими вспенивающими свойствами.
В итоге предложенный способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС позволяет в значительной степени снизить расход используемых при реализации способа дорогостоящих реагентов и упростить технологическое оснащение процесса флотации для получения целевых продуктов в виде более качественного углеродного концентрата и алюмосиликатного продукта при полном использовании золы-уноса ТЭС.
Claims (2)
1. Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС, включающий образование водной суспензии золы-уноса, добавление к суспензии коллектора и пенообразователя, перемешивание суспензии с реагентами и гидрофобизацию несгоревшего углерода для образования пенного слоя с целью подъема несгоревшего углерода, отличающийся тем, что в водную суспензию золы-уноса при соотношении зола:вода 1:2-1:4 добавляют коллектор в виде смеси термогазойля с керосином преимущественно в соотношении 1:1 в количестве 5-8 кг на тонну золы, затем перемешивают суспензию и коллектор в течение 1-5 мин, после чего в полученную смесь добавляют пенообразователь в виде соснового масла в количестве 0,2-0,3 кг на тонну золы, перемешивают их в течение 0,5-1 мин, после чего смесь суспензии с реагентами подвергают флотации в течение 5-10 мин для образования пенного слоя и хвостов основной флотации с последующим выделением и получением целевых продуктов в виде углерода, пригодного для сжигания на ТЭС, и алюмосиликатного продукта для использования в производстве строительных материалов.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пенный продукт основной флотации подвергается операции перечистной флотации во второй флотационной камере с получением второго концентрата пенного продукта и камерного промпродукта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115910A RU2692334C1 (ru) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018115910A RU2692334C1 (ru) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2692334C1 true RU2692334C1 (ru) | 2019-06-24 |
Family
ID=67038095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018115910A RU2692334C1 (ru) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2692334C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110605182A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-24 | 福建三钢闽光股份有限公司 | 一种高炉布带除尘灰浮选药剂及其应用方法 |
| CN112642583A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 黑龙江省宝泉岭农垦溢祥石墨有限公司 | 一种石墨浮选中矿处理工艺以及装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1176952A1 (ru) * | 1984-03-26 | 1985-09-07 | Научно-Исследовательская Лаборатория Физико-Химической Механики Материалов И Технологических Процессов Ордена Ленина Главмоспромстройматериалов | Способ выделени несгоревшего топлива из золы |
| JPH05138151A (ja) * | 1991-11-18 | 1993-06-01 | Mitsubishi Materials Corp | 石炭灰中の未燃炭素の除去方法 |
| RU2019303C1 (ru) * | 1992-01-29 | 1994-09-15 | Петухов Василий Николаевич | Способ флотации угля |
| US5936216A (en) * | 1998-12-01 | 1999-08-10 | Wu; Chiung-Hsin | Froth floatation process for separating carbon from coal ash |
| RU2343984C2 (ru) * | 2003-10-09 | 2009-01-20 | Мицуи Энджиниринг Энд Шипбилдинг Ко., Лтд. | Способ удаления несгоревшего углерода из золы-уноса |
| RU2614003C2 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Промэкоинжиниринг" | Способ комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций и установка для комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций |
-
2018
- 2018-04-27 RU RU2018115910A patent/RU2692334C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1176952A1 (ru) * | 1984-03-26 | 1985-09-07 | Научно-Исследовательская Лаборатория Физико-Химической Механики Материалов И Технологических Процессов Ордена Ленина Главмоспромстройматериалов | Способ выделени несгоревшего топлива из золы |
| JPH05138151A (ja) * | 1991-11-18 | 1993-06-01 | Mitsubishi Materials Corp | 石炭灰中の未燃炭素の除去方法 |
| RU2019303C1 (ru) * | 1992-01-29 | 1994-09-15 | Петухов Василий Николаевич | Способ флотации угля |
| US5936216A (en) * | 1998-12-01 | 1999-08-10 | Wu; Chiung-Hsin | Froth floatation process for separating carbon from coal ash |
| RU2343984C2 (ru) * | 2003-10-09 | 2009-01-20 | Мицуи Энджиниринг Энд Шипбилдинг Ко., Лтд. | Способ удаления несгоревшего углерода из золы-уноса |
| RU2614003C2 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Промэкоинжиниринг" | Способ комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций и установка для комплексной переработки золы отвалов тепловых электростанций |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| РЯБОВ Ю.В. и др. "Флотационное извлечение углерода из золы угольных ТЭС с использованием смеси керосина и газойля", Обогащение руд, N5, 2016, с. 48-54. * |
| РЯБОВ Ю.В. и др. "Флотация углерода из золы уноса Каширской ГРЭС", Обогащение руд, N4, 2013, с. 35-39. * |
| РЯБОВ Ю.В. и др. "Флотация углерода из золы уноса Каширской ГРЭС", Обогащение руд, N4, 2013, с. 35-39. РЯБОВ Ю.В. и др. "Флотационное извлечение углерода из золы угольных ТЭС с использованием смеси керосина и газойля", Обогащение руд, N5, 2016, с. 48-54. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110605182A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-24 | 福建三钢闽光股份有限公司 | 一种高炉布带除尘灰浮选药剂及其应用方法 |
| CN112642583A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 黑龙江省宝泉岭农垦溢祥石墨有限公司 | 一种石墨浮选中矿处理工艺以及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xing et al. | Effect of compound collector and blending frother on froth stability and flotation performance of oxidized coal | |
| US20130284642A1 (en) | Method of beneficiation of phosphate | |
| Cao et al. | Removal of unburned carbon from fly ash using a cyclonic-static microbubble flotation column | |
| US5456363A (en) | Method of removing carbon from fly ash | |
| CN113732007B (zh) | 一种煤气化细渣的回收利用方法 | |
| US4756823A (en) | Particle separation | |
| CN110422975B (zh) | 基于气化黑水的含油废弃物热洗-细渣高值利用集成工艺 | |
| RU2692334C1 (ru) | Способ выделения несгоревшего углерода из золы-уноса ТЭС | |
| CN101861211B (zh) | 用于通过浮选生产低灰分含量精煤的混合起泡剂 | |
| US4209301A (en) | Treatment of coal slurries | |
| CN111389597B (zh) | 一种低阶煤浮选用极性混合药剂及浮选工艺 | |
| US4776949A (en) | Recycle of secondary froth in the hot water process for extracting bitumen from tar sand | |
| US7918344B2 (en) | Method for removal of unburned carbon from fly ash | |
| AU2019280185B2 (en) | Process and equipment assembly for beneficiation of coal discards | |
| CN1631546A (zh) | 一种分离粉煤灰中残炭的浮选柱工艺 | |
| US8501030B2 (en) | Methods for purifying kaolin clays using reverse flotation, high brightness kaolin products, and uses thereof | |
| CN112044604A (zh) | 一种煤泥低硫高效复合浮选剂 | |
| CA1119321A (en) | Beneficiation and dewatering of slurries | |
| AU2007357301B2 (en) | Method for processing coal with a high content of impurities to obtain a purified fuel mixture utilizable in place of fuel oil in present-day power plants | |
| RU2739182C1 (ru) | Способ обогащения угля | |
| WO2023180027A1 (en) | Novel cationic collectors for improving a process for froth flotation of silicates | |
| RU2837504C1 (ru) | Способ обогащения угольных шламов | |
| CN119972345B (zh) | 煤气化渣资源化回收方法 | |
| CN220258319U (zh) | 一种两步法资源化利用气化炉渣的装置 | |
| CN118788490B (zh) | 一种适用于高灰细粒难浮煤泥的浮选方法及浮选药剂 |