化肥厂炉渣浮选脱碳技术研究及工业化可行性分析

发布时间：2020-06-15 04:58

【摘要】： 炉渣是化肥厂造气过程中产生的副产品，将炉渣的碳灰分离是炉渣获得综合利用前提条件。 炉渣中含有约22．65％的碳，它是以无定型碳的形式存在。其灰渣的矿物组成主要是：莫来石类、石英以及钾长石等。对碳以及灰渣矿物的接触角进行检测分析可以得到：碳的接触角随着捕收剂浓度的增加而增大，而灰渣矿物则相反。因此随着捕收剂浓度的增大，碳和灰渣矿物的可浮性差别会越来越大。 浮选体系过程分析结果表明：水介质中捕收剂与碳界面之间的力为引力，与脉石矿物界面之间的作用力为斥力，因此捕收剂能够附着在焦炭表面，使二者的疏水性差别更明显。气泡携带矿粒上浮的条件是气泡临界直径(D)与矿粒(d)满足的关系式为Dd．((δ_固-δ_液)/δ_液)~(1/3)。矿粒要牢固的粘着于气泡的条件是：sinθgk~3δ_液/6γ_(液气)d~2+d/4γ_(液气)(2γ_(液气)/R-hgδ_液)，由此可见，在其他条件如矿浆浓度、气泡粒径等相同的情况下，浮选需要有一个合适的粒度范围。 本浮选实验中，最佳磨矿粒度d_(80)为0．2mm。通过对煤油和轻柴油两种捕收剂以及松醇油、正丁醇和仲辛醇等起泡剂的最佳用量和最佳配合的研究，确定了从炉渣中浮选碳的最佳药剂为轻柴油和仲辛醇。浮选的最佳工艺条件为：粗选中加入轻柴油为180g／t炉渣，仲辛醇为200g／t炉渣，每次浮选时间为5min，浮选矿浆浓度为25％，充气量为0．35m~3／m~2·min，牛顿分离效率为52．6％：精选中加入轻柴油为24g／t炉渣，仲辛醇为48g／t炉渣，每次浮选时间为3min，实现精矿品位为83．53％，精矿回收率达到63．5％。根据实验室数据确定最佳工业浮选方案为“一粗，一扫，一精”。其中的磨矿设备选用了格子型长筒球磨机：浮选机选用XJM-4型浮选机。 山西丰喜公司项目进行技术经济分析，其净现值NPV=3668．220；投资收益率为136．1％，免税收益率为192．0％，因此确定本项目是可行的。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TD97

【参考文献】

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本文编号：2713934