摘要：我國的煤泥分選過程中經(jīng)常會出現(xiàn)小浮沉的現(xiàn)象，因此催生了煤泥分級浮沉方法的產(chǎn)生。為了判別各個煤泥浮沉的選擇性，按照GB/T19092-2003有關(guān)煤泥浮沉處理試驗的方法對其進(jìn)行了分級處理，試驗中發(fā)現(xiàn)了粒級為0.25～0.5mm的浮塵在使用離心處理分離時容易產(chǎn)生污染。文章通過對煤泥分級浮塵的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出了一些改進(jìn)的方法。

關(guān)鍵詞：分級小浮沉；試驗方法；煤泥分選；離心處理分離

中圖分類號：TD942 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0022-02

1 分級小浮沉試驗方法簡介

1.1 分級小浮沉試驗的重要性

分級小浮沉試驗是指對于粒級為0.5mm以下的煤泥小顆粒進(jìn)行浮沉分級處理的方法，分級處理浮沉試驗方法與其他煤塊的處理方法基本類似，它是選擇煤層的一項作為基本的工作。隨著現(xiàn)在采煤以及煤炭分層精選處理技術(shù)的發(fā)展，處理好小浮沉顯得尤為重要。企業(yè)可以利用煤泥小浮沉的基本特性來對于煤層的選擇性進(jìn)行評定，也可以根據(jù)小浮沉分級處理結(jié)果來改進(jìn)煤泥精選工藝流程。目前，我國采煤、選煤過程中對于分級精選工藝流程廣泛使用，而不進(jìn)行分級的煤粉顆粒遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到工業(yè)生產(chǎn)的基本要求，也只有改進(jìn)分級處理工藝以及細(xì)化煤泥小浮沉的基本流程，才能促進(jìn)我國煤炭相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

1.2 分級小浮沉試驗中存在的問題及其形成原因

我國GB/T19092-2003有關(guān)煤泥浮沉處理試驗的方法規(guī)定中指出，精選工作人員需要分別對于粒級為0.125～0.25mm以及0.25～0.5mm等的煤粉顆粒進(jìn)行分級處理，但經(jīng)過實驗人員的重復(fù)多次試驗發(fā)現(xiàn)，粒級為0.25～0.5mm的煤粉浮沉分級處理中存在嚴(yán)重的污染問題。試驗人員在試驗結(jié)束分離時，進(jìn)行分離懸浮液以及底部沉淀物質(zhì)時，會出現(xiàn)一些0.25～0.5mm粒級的煤粉浮沉隨之進(jìn)入分離產(chǎn)物中。但是對于其他粒級的煤粉顆粒來說，不僅重產(chǎn)物與上層懸浮液體明顯分離，而且在倒出分離液體時，煤粉并沒有對產(chǎn)物產(chǎn)生污染。

為了改進(jìn)分級小浮沉試驗方法，盡量減少由于試驗人員的操作對于結(jié)果的影響，我們翻閱國內(nèi)外有關(guān)小浮沉處理方法的文獻(xiàn)，并對分級處理試驗過程提出一些改進(jìn)意見，比如試驗人員在進(jìn)行導(dǎo)出上層懸浮液時，要盡量高速穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動離心管，以防備下層沉淀物中的重液對于上層懸浮液的污染。

2 重力力場下的分級小浮沉試驗方法

2.1 重力小浮沉分級處理的試驗準(zhǔn)備工作

首先，這種方法主要適用于粒級在0.25～0.5mm之間的煤泥小浮沉進(jìn)行分級處理。其次，我們在分級處理時，主要采用的四氯化碳、苯等有機(jī)化學(xué)試劑進(jìn)行煤泥顆粒分離。但是又考慮到小浮沉顆粒的粒級大小對于分離試驗結(jié)果的影響，我們又分別對于有機(jī)試劑的濃度進(jìn)行了分級，以便針對于不同粒級的小浮沉進(jìn)行更好的處理，以防由于濃度過大，造成的下層沉淀物黏粘而污染懸浮產(chǎn)物。再次，我們需要選擇合適的化學(xué)試驗器材，通過對于重力分級方法的研究，我們發(fā)現(xiàn)此實驗主要借助于燒杯進(jìn)行。我們在試驗時可以使用口徑直達(dá)7cm以及高度9.5cm的燒杯進(jìn)行。同時需要自制一些撈勺、篩網(wǎng)等過濾性器械。主要是由于實驗會產(chǎn)生一些浮沉物以及沉淀物，需要我們借助這些器材及時進(jìn)行過濾處理。除此之外，我們還要配備分液漏斗、托盤天平以及溫度計等常用的輔助器材。最后，我們需要保證煤樣的質(zhì)量，并且注意將煤樣保存在干燥的環(huán)境中貯存，并且保證質(zhì)量不要低于250克。在采集選取煤樣時，需要將煤粉進(jìn)行多次篩選處理。出于試驗的目的以及保證煤樣的代表性，以及考慮試驗過程的可操作性，我們在試驗時可以選取煤樣總量為100克。

2.2 重力小浮沉分級處理的試驗操作說明

由于試驗處于重力力場條件下進(jìn)行，我們可以參照大浮沉的基本處理方法進(jìn)行，但與此相比，小浮沉的分級處理還存在以下不同：（1）為了保證重力力場下的小浮沉分級處理結(jié)果，我們可以將煤樣分成四份進(jìn)行單獨處理，煤粉約重25克。（2）在進(jìn)行重液與煤樣混合時，首先需要將煤樣放置到燒杯底部，然后傾倒入少許重液，使用玻璃棒穩(wěn)定均勻的攪拌，盡量使得煤樣與重液充分接觸濕潤。最后，再將剩余的重液導(dǎo)入燒杯內(nèi)部，并且一邊傾倒重液一邊均勻攪拌，直至混合液體的容量達(dá)到燒杯容積的2/3。（3）在攪拌結(jié)束后，試驗人員需要將混合液靜放6分鐘以上，并且在充分靜置之后，再用自制的撈勺撈起表面上浮的物質(zhì)。（4）待上浮物打撈完全之后，需要將懸浮液體傾倒出來，并再次加入低密度的重液。（5）需要使用分液漏斗等器械分離懸浮液體，可以將自制撈勺中的比較純凈的煤樣作為輕產(chǎn)物處理，但是如果沉淀物污染了懸浮液時，這些煤樣可以作為重產(chǎn)物進(jìn)行下一步重力分級處理。

2.3 重力小浮沉分級處理的試驗結(jié)果

為了比較離心力場以及重心力場下的試驗效果，我們做了多次對比試驗。我們發(fā)現(xiàn)對于粒級在0.25～0.5mm的小浮沉顆粒在離心力場的作用下，會使得沉淀物中的重物混入到上層懸浮液中，污染輕產(chǎn)物；但是在重心力場分級處理下，這種污染效果明顯減弱。

我們以0.5mm粒級的煤粉小浮沉分級處理作為分析參照基準(zhǔn)，將在離心以及重心下的0.25～0.5mm的粒級小浮沉分級處理結(jié)果作為比對。在粒級為0.125～0.25等粒級的小浮沉處理結(jié)果中并沒有出現(xiàn)污染現(xiàn)象，而在粒級為0.25～0.5mm之間的小浮沉中卻存在一定的差異。

通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析指出試驗加過的差異主要出現(xiàn)在產(chǎn)率上。而各個密度的灰分的差異也是由于產(chǎn)率差距造成的。所以，我們可以選取產(chǎn)率之間的差異來對比實驗結(jié)果。離心分級處理小浮沉方法的結(jié)果差距較大。而在重心力場的作用下，這種差距明顯縮短了。離心試驗方法的差距主要是由于密度低的產(chǎn)物所占比重較大，這也與之前的假設(shè)相一致。而重力試驗的結(jié)果是由于高密度的產(chǎn)物影響造成了產(chǎn)率的差異，所以對于粒級為0.25～0.5mm的小浮沉分級處理適合使用重力分級處理方法。

3 結(jié)語

綜上所述，我們按照GB/T19092-2003有關(guān)煤泥浮沉處理試驗的方法對其進(jìn)行了分級處理。我們在試驗中發(fā)現(xiàn)了粒級為0.25～0.5mm的浮塵在使用離心處理分離時，容易產(chǎn)生污染。針對這些問題，我們按照大浮沉顆粒處理的方法設(shè)計并改進(jìn)了小浮沉分級處理方法，尤其是對于粒級在0.25～0.5mm之間的顆粒使用重心力場分級處理。通過實驗結(jié)果的對比研究，我們分析了離心以及重心作用的分級方法，為以后的小浮沉分級處理方法的改進(jìn)提出一些建設(shè)性的意見。

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作者簡介：王麗紅（1984-），女，山西呂梁人，山西省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院工程師。