本发明属于重介选煤领域，涉及重介质选煤过程介质回收工艺，特别涉及一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法。
背景技术：
随着原煤质量变差以及用户对产品质量要求的提高，重介质选煤的应用比例日益上升。在主要的煤炭生产国，重介质选煤已经成为主要的选煤方式。重介质回收与净化是重介质选煤技术的核心和关键环节，介质消耗量是评价重介质选煤工艺水平的重要指标，也决定着重介质选煤厂的经济效益。
重介选煤用加重质为具有特定粒度的磁铁矿精矿。磁铁矿精矿质量的好坏，是影响介质消耗高低的首要因素。选煤用磁铁矿粉主要来源于强磁性铁矿石的磨后产品。绝大多数选煤厂所用介质中磁铁矿强磁性矿物含量比例在90％以上，这部分物料在选煤过程中较容易回收，而剩余占比5-10％主要为弱磁性矿物，如赤铁矿等矿物磁性较弱在选煤过程容易损失，是造成介质损失的主要原因之一。
目前选煤行业加强介质质量主要通过严格要求介质供应指标方面，而对于通过介质改性强化介质质量的研究还未见公开，近年来有科研人员通过磁场热处理的强化介质磁性。将磁铁矿粉放入样品仓内，采用电热棒加热，当加热至其居里温度以上后停止加热，然后使设备中的介质以自然速度冷却，冷却过程中，启动磁场发生器，对样品施加定向磁场，使磁性介质的磁畴在定向磁场作用下规则排列。采用该方法可以强化强磁性矿物的磁性，但弱磁性矿物的磁性影响不大。
还原焙烧和磁化焙烧是在选矿冶金领域常用的增强弱磁性矿物磁性的方法。矿石加热到一定温度后在相应气氛中进行物理化学反应的过程，经磁化焙烧后，铁矿物的磁性显著增强。但选煤用磁铁矿粉与选矿领域物料特征和分选要求有很大区别，表现为选矿所面临的矿石中弱磁性矿物含量较高，另外与选矿过程改性显著提高产品经济效益不同，选煤厂介质改性属于耗能环节，经济效益并不显著，要求改性尽可能实现能量的充分利用，且容易与现场加介过程适配。
技术实现要素：
针对现有选煤厂用介质粉弱磁性矿物回收难的问题，本发明提供了一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法。本发明采用还原焙烧的原理，以选煤厂精煤煤粉为还原剂在高温作用下将介质粉中的弱磁性矿物还原为强磁性矿物，且实现了热能循环利用，易于实施，为提高介质粉质量提供了有效方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，包括如下步骤：
步骤1：介质粉给入热风烘干炉；
步骤2：烘干后的介质粉给入超细分级筛除杂和打散；
步骤3：所述超细分级筛上成为杂物，筛下给入干式弱磁选磁选机；
步骤4：所述磁选
尾矿与精煤煤粉混合后给入半焦炉；
步骤5：半焦炉产品与磁选精矿给入浓介桶；
步骤6：半焦炉焦炉气返回热风烘干炉作为烘干介质。
优选地，精煤煤粉掺入比例为3％-5％。
优选地，半焦炉温度控制在400℃-500℃。
优选地，所述超细分级筛超声波
振动筛，筛孔为0.1mm。
优选地，半焦炉产品与磁选精矿给入浓介桶中液面以下。
优选地，步骤1中，介质粉磁性物含量大于90％，-200目含量超过90％，水分<10％。
优选地，步骤4中，焙烧还原剂为低阶煤精煤，灰分<5％，-0.0074mm含量大于90％，水分<5％。
优选地，所述干式弱磁选磁选机磁场强度为300-1000gs。
有益效果：本发明采用还原焙烧的原理，以选煤厂精煤煤粉为还原剂在高温作用下将介质粉中的弱磁性矿物还原为强磁性矿物，且实现了热能循环利用，易于实施，为提高介质粉质量提供了有效方法。
附图说明
图1为本发明所述方法流程示意图；
图中标号：a-热风烘干炉；b-超细分级筛；c-干式弱磁磁选机；d-半焦炉；e-浓介桶。
具体实施方式
为了使本发明技术方法容易理解，现结合附图采用具体实例，对本发明的技术方案进行描述。需要指出的是在此所述的实施例仅为本发明的部分实施例，而非本发明的全部实现方式，其作用只在于为审查员及公众提供理解本发明内容更为直观明了的方式，而不是对本发明所述技术方案的限制。在不脱离本发明构思的前提下，所有本领域普通技术人员没有做出创造性劳动就能想到的其它实施方式，及其它对本发明技术方案的简单替换和各种变化，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图和实例对本发明所述方法进行进一步说明：
本发明包括介质准备环节、介质磁选环节、介质改性环节。
图1为本发明所述方法流程示意图，
选煤厂介质给入热风烘干炉a，脱除水分；
脱除水分后，给入超细分级筛b，充分打散，筛上成为杂物，筛下给入干式弱磁场磁选机c；
磁选机尾矿和精煤煤粉按预定比例经混合后由螺旋
给料机送入半焦炉d；
半焦炉d与磁选精矿混合给入浓介桶e；
半焦炉炉气返回热风烘干炉a作为烘干介质。
某选煤厂生产所用加重质质量如表1所示：
表1加重质铁的物相组成
由表可知，该介质中的磁性铁配分比为87.33％以上，介质质量一般，弱磁性矿物含量占比较高，介质容易损失。
为保证介质质量，将原介质首先经过气流干燥机干燥脱水，接着采用孔径为1mm的超声波振动筛，筛下物料给入磁场强度为500gs的干式弱磁场磁选机，磁选机尾矿与精煤煤粉按95:5比例混合后通过螺旋输送机给入气流床焙烧炉，在还原温度450℃左右条件下反应后，将物料与磁选精矿混合给入至浓介桶液面以下。
经过上述方法改性后的介质铁物相组成如表2所示，磁性铁配分比由改性前的87.33％增加到了92.88％，显著提升了介质磁性物含量。
表2改性后加重质铁的物相组成
可见采用本方法可以增加介质中强磁性物质含量，保证介质质量。
技术特征：
1.一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：介质粉给入热风烘干炉；
步骤2：烘干后的介质粉给入超细分级筛除杂和打散；
步骤3：超细分级筛上成为杂物，筛下给入干式弱磁场磁选机；
步骤4：磁选尾矿与还原剂精煤煤粉混合后给入半焦炉；
步骤5：半焦炉产品与磁选精矿给入浓介桶；
步骤6：半焦炉焦炉气返回热风烘干炉作为烘干介质。
2.根据权利要求1所述的一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，步骤4中，磁选尾矿与精煤煤粉混合物中精煤煤粉占比为3％-5％。
3.根据权利要求1所述的一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，步骤4中，半焦炉温度控制在400℃-500℃。
4.根据权利要求1所述的一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，步骤4中，物料在半焦炉中反应时间为30min-60min。
5.根据权利要求1所述的一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，步骤4中，所述还原剂精煤煤粉为低阶煤精煤，挥发分大于30％，粒度为-200目。
6.根据权利要求1所述的一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，所述超细分级筛为超声波振动筛，筛孔为0.1mm。
7.根据权利要求1所述的一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，其特征在于，步骤5中，半焦炉产品与磁选精矿给入浓介桶中液面以下。
技术总结
本发明提供一种选煤用介质改性改善磁性组成的方法，包括以下步骤：介质首先给入热风烘干炉；烘干后的介质粉给入超细分级装置除杂和打散；筛上成为杂物，筛下给入干式弱磁场磁选机分为精矿和尾矿；所述尾矿与低阶煤精煤煤粉混合后给入半焦炉；半焦炉产品与磁选精矿给入浓介桶；半焦炉焦炉气返回热风烘干炉作为烘干介质。本发明采用还原焙烧的原理，以选煤厂低阶煤精煤煤粉为还原剂在高温作用下将介质粉中的弱磁性矿物还原为强磁性矿物，且实现了热能循环利用，易于实施，为提高介质粉质量提供了有效方法。
技术研发人员：王大鹏;李文秀;乔军强;李晓英;李琛光
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2020.08.13
技术公布日：2020.12.29
声明：
“选煤用介质改善磁性组成的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国矿业大学
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2025年01月03日 ~ 05日 
