本發(fā)明屬于礦石浮選工藝技術(shù)，特別是一種降低高硫煤矸石可燃性的方法，采用綠色化的生物技術(shù)從高硫煤矸石中分離黃鐵礦的方法。

背景技術(shù)：

中國是煤炭生產(chǎn)和消費大國，煤礦區(qū)在通過提供能源為全國經(jīng)濟發(fā)展做出重大貢獻的同時，卻在礦區(qū)滯留了大量煤矸石。煤矸石是在煤形成過程中與煤共生、伴生的巖石，是在煤炭生產(chǎn)和洗選加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物。煤種若以含硫量區(qū)分，分為高硫煤和低硫煤。高硫煤主要分布在西南、西北、中南地區(qū)，其中，西南地區(qū)的高硫煤數(shù)量占61.62%，含硫分居首位，平均達3.23%。含硫物質(zhì)多數(shù)隨高比重的煤矸石一起排棄，形成高硫煤矸石（一般指可燃硫物質(zhì)的硫含量大于2%）。

煤矸石資源化利用途徑主要包括煤矸石發(fā)電、化工利用、生產(chǎn)建材和生產(chǎn)農(nóng)用肥料等，其中煤矸石發(fā)電、化工利用和煤矸石建材是大宗資源化利用煤矸石、消除煤矸石危害的主要方式。但由于高硫煤矸石在燃燒時產(chǎn)生大量so2氣體，導(dǎo)致其發(fā)電利用受到限制。煤研石制磚的生產(chǎn)也僅限于利用低硫煤殲石作燒結(jié)磚，含硫稍高時便難以利用。因為磚坯中的硫分在高溫緞燒作用下生成so2，大量so2氣休的逸出，不僅會造成磚坯體積膨脹導(dǎo)致潰裂，還由于so2氣體易溶于水，與窯內(nèi)大量的水旅汽作用，產(chǎn)生霧狀硫酸而腐蝕設(shè)備。目前，中國的高硫煤矸石幾乎沒有得到利用，而高硫煤矸石的堆放卻造成很多問題。資料顯示，在中國大約有1/3的矸石山發(fā)生過自燃，尤其是高硫煤矸石更容易發(fā)生自燃，且自燃時釋放出大量so2、h2s、co和氮氧化物等有害氣體，并產(chǎn)生大量煙塵排入大氣，嚴重影響礦區(qū)空氣質(zhì)量及周邊居民身體健康，威脅區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，并產(chǎn)生很多安全隱患。煤矸石形成的矸石山之所以會常常發(fā)生自燃，是因為煤矸石中可燃硫物質(zhì)引起的。煤矸石中的硫，一般以硫鐵礦、自然硫和硫酸鹽硫等形態(tài)出現(xiàn)。硫酸鹽硫一般不可燃燒，自然硫和硫鐵礦硫易燃。一般，高硫煤矸石中的含硫物質(zhì)絕大多數(shù)是可燃的以黃鐵礦形式存在的硫鐵礦硫，而硫酸鹽硫和有機硫含量很少。

因此，脫除高硫煤矸石中的含硫物質(zhì)，使之成為可利用的低硫煤矸石是關(guān)鍵問題所在。20世紀80年代中期設(shè)計并一直沿用的梯跳—搖床選硫工藝方法，適用粗粒級硫鐵礦的分選回收，但分選效率低，特別是細粒級硫鐵礦分選回收效果更差，造成硫鐵礦回收率低。鑒于現(xiàn)有選硫生產(chǎn)工藝暴露的問題，必須研究一種新的煤矸石選硫工藝方法，進一步提高硫的回收率，實現(xiàn)高硫煤矸石的合理有效利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)存的高硫煤矸石問題，提出一種降低高硫煤矸石可燃性的方法，該方法采用綠色化的生物浮選技術(shù)，對環(huán)境造成零污染，通過分離一定量的黃鐵礦，可有效使矸石山的自燃情況得到好轉(zhuǎn)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種降低高硫煤矸石可燃性的方法，包括如下具體步驟：

將高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，置于搖瓶中，加入一定量自來水，使搖瓶中的礦漿濃度小于或等于20%；所述的高硫煤矸石是指可燃硫物質(zhì)的硫含量大于2%的煤矸石；

將所述礦漿的ph值調(diào)節(jié)為4.0~5.0之間，加入生物浮選藥劑，生物浮選藥劑的細菌濃度為2.5×108個/ml～3.5×108個/毫升；

將搖瓶置于恒溫搖床，調(diào)控適宜溫度并在轉(zhuǎn)速150rpm條件下振蕩吸附一定時間后，將搖瓶中所有物質(zhì)倒入浮選槽，往浮選槽中再加入一定量自來水，使浮選槽中的最終礦漿濃度小于或等于10%；

加入一定量起泡劑2#油，浮選溫度控制為20～35°c之間，在1500~4000rpm的轉(zhuǎn)速下進行浮選刮泡，得到上浮產(chǎn)品和未上浮產(chǎn)品；

對上浮產(chǎn)品和未上浮產(chǎn)品分別進行烘干、制樣。

步驟2）中的生物浮選藥劑為草分枝桿菌菌液；所述草分枝桿菌購買于中國普通微生物菌種保藏管理中心，菌株編號分別為：4.1180。

步驟3）中的適宜溫度控制為25～40°c之間，所述振蕩吸附的一定時間為10～30min之間。

步驟4）中起泡劑2#油的用量控制為1~2ml/l體系。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明采用浮選藥劑為生物藥劑，使得高硫煤矸石中的可燃硫物質(zhì)（如黃鐵礦）與生物浮選藥劑發(fā)生選擇性生物吸附作用，黃鐵礦的表面性質(zhì)得以改變，在浮選過程中因其疏水性增強而與煤矸石發(fā)生物理分離；在浮選過程中，不需要添加對環(huán)境造成污染的化學(xué)藥劑，煤矸石自燃情況得以改善。該生物法綠色環(huán)保，對環(huán)境不構(gòu)成污染，工藝簡單，易于推廣。

具體實施方式

本發(fā)明有下列實施例進一步說明，但不受這些實施例的限制。

實施例1

將黃鐵礦含量4.36%的高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，置于搖瓶中，加入自來水，使最終礦漿濃度不大于20%；調(diào)節(jié)礦漿ph值為5.0，加入生物浮選藥劑——草分枝桿菌菌液，菌液的細菌濃度為2.5×108個/ml個/毫升；將搖瓶置于恒溫搖床，調(diào)控適宜溫度為30°c，并在轉(zhuǎn)速150rpm條件下振蕩吸附15min，倒入浮選槽，再加入一定量自來水，使最終礦漿濃度不大于10%；加入起泡劑2#油1ml/l，控制浮選溫度為30°c，在1500rpm轉(zhuǎn)速下進行浮選刮泡；對上浮產(chǎn)品和未上浮產(chǎn)品分別進行烘干、制樣。

經(jīng)測定，上浮產(chǎn)品中s含量為9.58%，s回收率為74.7%，未上浮產(chǎn)品中s品位為0.4%。

實施例2

將黃鐵礦含量6.64%的高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，置于搖瓶中，加入自來水，使最終礦漿濃度不大于20%；調(diào)節(jié)礦漿ph值為4.5，加入生物浮選藥劑——草分枝桿菌菌液，菌液的細菌濃度為3.5×108個/毫升；將搖瓶置于恒溫搖床，調(diào)控適宜溫度為40°c，并在轉(zhuǎn)速150rpm條件下振蕩吸附10min，倒入浮選槽，再加入一定量自來水，使最終礦漿濃度不大于10%；加入起泡劑2#油2ml/l，控制浮選溫度為25°c，在2000rpm轉(zhuǎn)速下進行浮選刮泡；對上浮產(chǎn)品和未上浮產(chǎn)品分別進行烘干、制樣。

經(jīng)測定，上浮產(chǎn)品中s含量為26.57%，s回收率為77.5%，未上浮產(chǎn)品中s品位為3.3%。

實施例3

將黃鐵礦含量3.36%的高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，置于搖瓶中，加入自來水，使最終礦漿濃度不大于20%；調(diào)節(jié)礦漿ph值為4.0，加入生物浮選藥劑——草分枝桿菌菌液，菌液的細菌濃度為3.0×108個/毫升；將搖瓶置于恒溫搖床，調(diào)控適宜溫度為25°c，并在轉(zhuǎn)速150rpm條件下振蕩吸附30min，倒入浮選槽，再加入一定量自來水，使最終礦漿濃度不大于10%；加入起泡劑2#油1.5ml/l，控制浮選溫度為20°c，在4000rpm轉(zhuǎn)速下進行浮選刮泡；對上浮產(chǎn)品和未上浮產(chǎn)品分別進行烘干、制樣。

經(jīng)測定，上浮產(chǎn)品中s含量為5.72%，s回收率為61.3%，未上浮產(chǎn)品中s品位為1.76%。

實施例4

將黃鐵礦含量14.2%的高硫煤矸石粉粹至±0.074mm，置于搖瓶中，加入自來水，使最終礦漿濃度不大于20%；調(diào)節(jié)礦漿ph值為4.5，加入生物浮選藥劑——草分枝桿菌菌液，菌液的細菌濃度為3.0×108個/毫升；將搖瓶置于恒溫搖床，調(diào)控適宜溫度為35°c，并在轉(zhuǎn)速150rpm條件下振蕩吸附20min，倒入浮選槽，再加入一定量自來水，使最終礦漿濃度不大于10%；加入起泡劑2#油1.5ml/l，控制浮選溫度為35°c，在3000rpm轉(zhuǎn)速下進行浮選刮泡；對上浮產(chǎn)品和未上浮產(chǎn)品分別進行烘干、制樣。

經(jīng)測定，上浮產(chǎn)品中s含量為31.93%，s回收率為76.9%，未上浮產(chǎn)品中s品位為4.57%。