吳立星 夏陽超

(1.國投大同能源有限責任公司塔山選煤廠,山西大同 037000;2.太原理工大學礦業(yè)工程學院,山西太原 030024)

煤炭浮選藥劑最佳配比確定的研究

吳立星1夏陽超2

(1.國投大同能源有限責任公司塔山選煤廠,山西大同 037000;2.太原理工大學礦業(yè)工程學院,山西太原 030024)

浮選作業(yè)中,影響分選效果的一個重要因素是浮選藥劑。近年來為了提高浮選效果、降低藥劑消耗,在捕收劑、起泡劑方面研究廣泛。本文就旨在研究煤泥浮選藥劑最佳使用配比的確定。

針對選煤廠的煤泥性質(zhì),選用煤油作捕收劑、仲辛醇作起泡劑。 以不同配比進行浮選藥劑選擇性試驗,以精煤產(chǎn)率為效果評定指標對浮選結(jié)果進行綜合對比分析, 確定了浮選效果較好的藥劑組合。優(yōu)選試驗表明: 當煤油用量為1.06mL/g,仲辛醇用量為0.55mL/g時,浮選效果最佳。并建議實際生產(chǎn)中采取分段加藥方式。

煤炭 浮選 浮選藥劑 煤油 仲辛醇

1 煤泥浮選藥劑最佳配比的確定實驗

本論文的研究目是浮選藥劑的配比及應(yīng)用研究。本章的主要目的是應(yīng)用研究，考察的主要內(nèi)容是對所選煤樣在不同配比藥劑的情況下，對其浮選特性進行全面的揭示，并找出藥劑的最佳使用配比，以期望對所研制的藥劑在浮選中所表現(xiàn)出的浮選行為有一個全面的掌握，并為其實際應(yīng)用提供一個最基本、最詳實的基礎(chǔ)資料。

由于本試驗的試驗操作和一般的實驗室浮選試驗沒什么特別不同，因此主軸轉(zhuǎn)速和充其量不做特別研究，取值應(yīng)在常用的適宜值附近。試驗中，浮選機主軸轉(zhuǎn)速采用1800r/min，對于調(diào)漿來說，雖然調(diào)漿時間的長短影響到藥劑在礦漿中的充分分散和藥劑與礦粒的吸附平衡，但探索性實驗結(jié)果表明，調(diào)漿時間選用常用時間就可以了，增加時間對結(jié)果沒有明顯影響。

浮選試驗嚴格按照GB4757－84《選煤實驗室單元浮選試驗方法》中規(guī)定的試驗步驟進行。每次試驗煤樣150g，礦漿濃度100g/L，攪拌強度為1800r/min，充氣量為0.25m3/min，預(yù)攪拌時間為1min，捕收劑調(diào)漿時間為1min，起泡劑調(diào)漿時間為0.5min，浮選完成后，將收集的精煤過濾、烘干、稱重、化驗，計算精煤產(chǎn)率與灰分。

對浮選煤泥，可分成以下幾個粒度類型：①粗?；蜻^粗粒，指粒徑大于0.4mm的顆粒；②適宜顆粒，指粒徑在0.4～0.074mm之間的顆粒；③細泥，指粒徑在0.074～0.01mm的顆粒；④微粒或超細粒，指粒徑小于0.0lmm的顆粒。

粒度和浮選結(jié)果有以下關(guān)系：①粒度過粗或過細時回收率均下降，0.074～0.5mm的顆粒具有較高的回收率；②不同粒度的顆粒具有不同的浮選速度。③不同粒級具有不同選擇性。細粒選擇性差，高灰細粒易進入精煤造成精煤污染；粗粒選擇性好，但容易進入尾礦造成尾礦損失。

表1-1 煤泥粒度組成

表1-2 試驗煤藥劑試驗結(jié)果

對浮選工藝來說，粗粒煤泥主要問題是的尾礦損失問題，應(yīng)想法增加藥劑與煤粒接觸機會、改善浮選機充氣或分級和脫泥浮選。細粒煤泥主要問題是選擇性的問題，浮選時應(yīng)采用選擇性好的藥劑，并控制藥劑用量，降低入料礦漿濃度。

根據(jù)GB/T 19093—2003《粉煤篩分試驗方法》，對試驗煤泥進行粒度分析，具體見表1-1。

圖1-1 0.94mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分曲線

圖1-2 1.06mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分曲線

由表1可知，0.500～0.250mm產(chǎn)率最高，為37.47%，灰分為15.01%；0.250～0.125mm產(chǎn)率較高，為27.16%，灰分為15.57%；0.500～0.045mm煤泥灰分較為平緩，為15%左右；－0.075 mm產(chǎn)率為22.49%，灰分為18.11%，－0.045mm產(chǎn)率為17.61%，灰分最高為18.96%。因此，試驗煤樣中細粒級煤泥含量較大，且灰分較高，較難分選。

圖1-3 1.18mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分曲線

2 藥劑不同配比作用下實驗室浮選試驗結(jié)果與分析

2.1 藥劑不同配比作用下實驗室浮選試驗結(jié)果

藥劑不同配比作用下實驗室浮選試驗結(jié)果見表1-2。

2.2 藥劑不同配比作用下實驗室浮選試驗結(jié)果分析

試驗煤藥劑試驗精煤產(chǎn)率與灰分分析見圖1-1到圖1-3。

(1)0.94mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分。

0.94mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分見圖1-1，隨著仲辛醇用量的增加，精煤產(chǎn)率和灰分都在增加。

(2)1.06mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分。

1.06mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分見圖1-2，隨著仲辛醇用量的增加，精煤產(chǎn)率與灰分增長，先陡峭增長，后趨于平緩，增長趨勢相同。

(3)1.18mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分。

1.18mL/g煤油+不同濃度仲辛醇混合液的試驗精煤產(chǎn)率與灰分見圖1-3，隨著仲辛醇用量的增加，精煤產(chǎn)率與灰分都在增加，精煤產(chǎn)率均勻增長，精煤灰分先平緩增長后陡峭增長。

3 結(jié)論與建議

(1)通過對浮選藥劑用量的改變對浮選產(chǎn)生的影響的研究，明確了浮選藥劑的用量會對浮選結(jié)果產(chǎn)生重要影響。

(2)通過浮選正交試驗，初步找出最佳的煤油和仲辛醇的用量組合，即煤油用量為1.06mL/g，仲辛醇用量為0.55mL/g時，浮選效果最佳。

(3)建議可以尋找合適的其他浮選藥劑代替煤油與仲辛醇，可以適當減少藥劑的用量，減少生產(chǎn)成本。

[1]楊曉松.煤泥浮選技術(shù)綜述[J].煤炭學報,2011,20(7):77-79.

[2]徐海宏,李滿,李曉蓉,煤用浮選劑研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].華北礦業(yè)高等專科學校學報1999,1(2):14-15.

[3]劉峰.我國跨世紀選煤科學技術(shù)的發(fā)展[J].選煤技術(shù),1999,03:1-6.

[4]田華偉,沈正昌,劉惠林.浮選設(shè)備的發(fā)展與展望[J].選煤技術(shù),2008,5:65-69.

[5]康文澤,新型煤泥浮選設(shè)備--浮選旋流器[J].煤炭加工與綜合利用,1996,4:24-26.