蔣 莉 陶秀祥 張許峰 曾維晨

（1.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇省徐州市，221116；2.新鄭精煤公司選煤廠，河南省新鄭市，451100）

隨著我國原生煤泥量上升致使浮選量加大，細(xì)粒煤的分選方法通常以浮選為主，其中浮選藥劑是影響浮選效果的一個重要因素，大部分選煤廠會選擇仲辛醇和雜醇做為浮選的起泡劑，柴油和煤油為捕收劑。由于各地區(qū)的粉煤特性存在著一定的差異，使得浮選藥劑存在著用量大和效果差等問題，在提高生產(chǎn)效益方面不能滿足煤炭浮選的要求。新鄭精煤公司選煤廠的原煤高灰細(xì)泥含量高，屬于難選煤。因此，選擇適用于新鄭精煤公司選煤廠煤泥特點(diǎn)且浮選回收率高、易于操作、成本低以及藥耗低的浮選藥劑，是亟需解決的難題。為了提高浮選產(chǎn)率，增加公司的收益，對浮選藥劑的選擇進(jìn)行了試驗。

1 試驗樣品與設(shè)備

1.1 試驗煤樣

煤樣主要采自鄭煤集團(tuán)新鄭精煤公司選煤廠原煤中小于0.5 mm 的細(xì)顆粒，煤樣的Mad為1.68%、Vdaf為24.25%、Aad為23.01%，煤樣的小篩分分析見表1。

表1 煤樣小篩分分析

由表1可見，原煤中大于0.25 mm 粗粒級的累計產(chǎn)率為39.12%，所占比例較高，累計灰分為19.40%，低于該煤樣的平均灰分；而小于0.045mm粒級的煤泥含量較多，僅產(chǎn)率就已達(dá)到23.52%，灰分也遠(yuǎn)大于該煤的平均灰分，高達(dá)32.61%；其他各粒級的灰分均小于平均灰分，但相差不大。經(jīng)分析后發(fā)現(xiàn)，該煤樣高灰細(xì)泥含量多，屬于難選煤，使用常規(guī)的浮選藥劑不能達(dá)到理想要求。

1.2 試驗設(shè)備

試驗儀器有標(biāo)準(zhǔn)篩、XFD 型單槽式浮選機(jī)、真空過濾機(jī)、干燥箱、電子稱、微量計、馬弗爐、秒表、濾紙、洗瓶和紅外光譜儀等。

1.3 復(fù)合藥劑的特點(diǎn)及制備

表面活性劑的制備是將一定量的陰離子型和非離子型表面活性劑混合在250 ml的燒杯中，并加入一定量的蒸餾水，放入溫度為40℃的恒溫水浴鍋中，開動均質(zhì)機(jī)并開始計時，待混合均勻后再攪拌40min左右后停止。

復(fù)合藥劑的制備是在200 ml的燒杯中加入一定組成的捕收劑 （煤油）、起泡劑 （仲辛醇）和表面活性劑，在室溫下用電動攪拌器攪拌均勻約3min即可，所得復(fù)合藥劑為橙黃色液體。表面活性劑和捕收劑的總質(zhì)量與起泡劑質(zhì)量配比為4∶1。

1.4 復(fù)合藥劑的紅外分析

復(fù)合藥劑的紅外光譜圖見圖1。

圖1 復(fù)合藥劑的紅外光譜圖

由圖1可以看出，波長為1715cm-1左右的強(qiáng)吸收峰為羧酸中-C=O 的伸縮振動；波長為1025cm-1、1101cm-1、1165cm-1、1207cm-1和1240cm-1左右的強(qiáng)吸收峰為酯油中C-O-C的不對稱伸縮振動；波長為2933cm-1左右的強(qiáng)吸收峰是亞甲基中的C-H 的不對稱伸縮振動；波長為2874cm-1和2979 cm-1處的強(qiáng)吸收峰分別是-CH3的對稱和不對稱伸縮振動；波長為727 cm-1附近的峰為- （CH2）n- （其中n＞4）的振動峰。

從紅外光譜分析可以看出，- （CH2）n-基的存在使復(fù)合藥劑具有捕收功能，而-C=O 和C-O-C的存在使藥劑又具有起泡功能，從而進(jìn)一步證明了此復(fù)合藥劑兼具捕收和起泡的雙重作用。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 藥劑用量的選擇

浮選礦漿濃度固定在80g／L，即煤樣為120g時只改變藥劑用量，常規(guī)藥劑用量試驗見表2，復(fù)合藥劑用量試驗見表3。

通過表2和表3對比后發(fā)現(xiàn)，兩種藥劑在消耗量為300g／t時的效果最明顯，選用復(fù)合藥劑時的浮選精煤產(chǎn)率、浮選完善指標(biāo)和可燃體回收率比選用常規(guī)藥劑時又分別提高了9.96%、5.54%和11.23%，浮選效果明顯有了提高。但當(dāng)?shù)V漿濃度固定時，復(fù)合藥劑和常規(guī)藥劑的用量分別為200g／t和300g／t時效果是最優(yōu)的，通過這兩種藥劑用量的對比，可見用復(fù)合藥劑比較節(jié)約成本。

表2 常規(guī)藥劑用量試驗

表3 復(fù)合藥劑用量試驗

2.2 藥劑深度的影響

由于礦漿濃度會影響浮選的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，同時由于入料濃度不同，浮選藥劑的用量也不同，所以在藥劑用量最優(yōu)的情況下，探索最優(yōu)的礦漿入料濃度，選其濃度為60g／L、80g／L、100g／L和120g／L進(jìn)行試驗，常規(guī)藥劑用量定為300g／t時礦漿濃度變化試驗見表4，復(fù)合藥劑用量定為200g／t時的礦漿濃度變化試驗見表5。

第二，偵查工作是一項專業(yè)性很強(qiáng)的法律活動，其運(yùn)行必須嚴(yán)格遵守法律法規(guī)，嚴(yán)格按照法律程序來辦理，任何超越法律的行為都將可能導(dǎo)致偵查工作失敗。如在訊問犯罪嫌疑人時，犯罪嫌疑人始終閉口不言，一時拿不下犯罪嫌疑人的供述，面對這種情形，雖然采取刑訊逼供或其它手段可能會很快突破犯罪嫌疑人的心理防線，但是一旦采取這種行為，將導(dǎo)致偵查工作走向非法，其所收集的證據(jù)材料將不能作為定案證據(jù)，更可能直接導(dǎo)致偵查人員觸犯法律。

表4 常規(guī)藥劑用量定為300g／t時礦漿濃度變化試驗

表5 復(fù)合藥劑用量定為200g／t時礦漿濃度變化試驗

通過表4和表5對比后發(fā)現(xiàn)，浮選效果在不同礦漿濃度時是不同的，在其他條件不變的情況下，精煤灰分和產(chǎn)率在濃度為80g／L 時效果最好，因此最佳入浮礦漿濃度為80g／L，其浮選完善度和可燃體回收率在此時也是最大。使用常規(guī)藥劑時浮選完善度和可燃體回收率分別為47.02%、78.54%；使用復(fù)合藥劑時浮選完善度和可燃體回收率分別為51.52%、87.03%。

由表4和表5可以發(fā)現(xiàn)，在濃度為80g／L時，復(fù)合藥劑的效果比常規(guī)藥劑的效果好，可以通過比較精煤產(chǎn)率、浮選完善指標(biāo)和可燃體回收率看出，使用復(fù)合藥劑比常規(guī)起泡劑時分別提高了7.46%、4.50%和8.49%。

2.3 新型復(fù)合藥劑與常規(guī)藥劑的浮選效果比較

為了比較使用不同藥劑時浮選速度的變化，把浮選刮泡時間定為5 min，即0 ～0.5 min、0.5～1.0min、1.0～2.0 min、2.0～3.0 min、3.0～5.0min共分5 次，刮出的精煤分別進(jìn)行過濾、干燥、稱重和分析，最后算出不同時刻刮泡的完善指標(biāo)和累計精煤產(chǎn)率，新型復(fù)合藥劑與常規(guī)藥劑的浮選效果比較見表6，刮泡時間與精煤累計產(chǎn)率的關(guān)系見圖2，刮泡時間和浮選完善指標(biāo)的關(guān)系見圖3。

表6 新型復(fù)合藥劑與常規(guī)藥劑的浮選效果比較表

圖2 刮泡時間與精煤累計產(chǎn)率的關(guān)系

由圖2 可以看出，復(fù)合藥劑的精煤產(chǎn)率在2min時達(dá)到61.69%，常規(guī)藥劑的精煤產(chǎn)率在2min時為52.86%；復(fù)合藥劑的精煤產(chǎn)率在5min時已達(dá)到75.36%，常規(guī)藥劑的精煤產(chǎn)率在5 min時為67.85%，說明此復(fù)合藥劑比常規(guī)藥劑的浮選速度快。

圖3 刮泡時間和浮選完善指標(biāo)的關(guān)系

由圖3可以看出，當(dāng)浮選時間相同時，復(fù)合藥劑的浮選完善指標(biāo)一直在常規(guī)藥劑之上，說明在浮選效果方面復(fù)合藥劑明顯高于常規(guī)藥劑。通過試驗結(jié)果分析，復(fù)合藥劑在浮選速度和浮選效果方面均比常規(guī)藥劑好。

4 結(jié)論

（1）通過對復(fù)合藥劑的紅外光譜分析，得知該復(fù)合藥劑具有起泡與捕收的雙重功效。

（2）使用復(fù)合藥劑代替常規(guī)藥劑，既減輕了現(xiàn)場操作工人的勞動強(qiáng)度，又可以控制精煤灰分。

（3）在藥劑消耗相同時，使用復(fù)合藥劑時的浮選精煤產(chǎn)率、浮選完善指標(biāo)和可燃體回收率比使用常規(guī)藥劑時明顯得到提高。

（4）通過對復(fù)合藥劑和常規(guī)藥劑用量的比較，發(fā)現(xiàn)用復(fù)合藥劑比較節(jié)約成本。

（5）當(dāng)?shù)V漿濃度一定且藥劑用量發(fā)生變化時，使用復(fù)合藥劑時的精煤產(chǎn)率、浮選完善指標(biāo)和可燃體回收率比用起泡劑時分別提高了7.46%、4.50%和8.49%，效果比常規(guī)藥劑的效果好，大大提高了效率和產(chǎn)率。

（6）通過對復(fù)合藥劑與常規(guī)藥劑的比較，發(fā)現(xiàn)使用復(fù)合藥劑時浮選速度快且效果好。

［1］ 孔小紅，康文澤.煤用復(fù)合藥劑浮選效果研究 ［J］.廣州化工，2011（6）

［2］ 謝廣元.選礦學(xué) ［M］.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2010（1）

［3］ 談天.譜學(xué)方法在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用 ［M］.北京：高等教育出版社，1985（1）

［4］ 朱賓，楊建國，張繼龍.復(fù)合藥劑在風(fēng)化煤泥浮選中的性能研究 ［J］.選煤技術(shù)，2011（6）

［5］ 楊兵乾.MJ復(fù)合藥劑在難選煤中的應(yīng)用研究 ［J］.中國煤炭，2008（3）

［6］ 徐初陽，聶容春，唐明康.高效復(fù)合選煤浮選藥劑的研究 ［J］.煤炭科學(xué)技術(shù)，2003 （6）

［7］ 孔小紅.新型KJ復(fù)合藥劑的試驗研究 ［J］.潔凈煤技術(shù)，2008（4）

［8］ 康文澤.KJ復(fù)合藥劑的浮選性能 ［J］.黑龍江科技學(xué)院學(xué)報，2009（1）