徐景田，段明海，池云生

(1.黑龍江龍煤七臺河礦業(yè)有限責(zé)任公司，七臺河154600；2.鄂爾多斯市國源礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，鄂爾多斯017000；3.唐山神州機械有限責(zé)任公司，唐山 063000)

0 引 言

試驗煤樣來自吉林長吉圖選煤廠，為俄羅斯進口1/3焦煤，煤泥在常規(guī)浮選藥劑制度下不易上浮，精煤帶灰嚴重?，F(xiàn)場工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明：煤油用量2 000 g/t、雜醇用量200 g/t時，精煤產(chǎn)率53.78%，精煤灰分17.10%，浮選完善指標30.17%。為了提高浮選效果，本論文在常規(guī)浮選藥劑制度不變的條件下考察抑制劑對浮選效果的影響，為浮選藥劑制度優(yōu)化提供依據(jù)。

1 煤泥性質(zhì)

1.1 煤泥工業(yè)分析和元素分析

煤泥工業(yè)分析和元素分析，見表1。

表1 煤樣的工業(yè)分析

表2 煤樣的元素分析

由表1可知，煤樣全水分含量為1.45%，說明其內(nèi)在水含量較低；煤泥灰分25.02%，屬中等灰分；煤泥發(fā)熱量值為9 579.9 kJ·kg-1，揮發(fā)分值為28.8%，結(jié)合其粘結(jié)指數(shù)，可知煤樣的種類為1/3焦煤。表2中煤樣元素組成中全硫含量為0.47%，屬于低硫煤；氧含量為6.78%，對應(yīng)煤中的無機礦物質(zhì)和含氧基團。

1.2 煤泥紅外光譜分析

由圖1可知，煤泥波數(shù)吸收峰在3 300～3 650 cm-1面積很大，對應(yīng)基團為-OH、-COOH；煤泥波數(shù)吸收峰在3 010～3 040 cm-1、3 000～3 100 cm-1、2 860～2 920 cm-1處面積較小，對應(yīng)基團分別為C=C、苯C-H和-CH3、-CH2；在1 684～1 724 cm-1處吸收峰有C=O。煤泥紅外光譜表明：煤泥顆粒表面含有羰基C=O、醇和酚-OH，它們都具有很強的親水性，從而增大了煤分子中與苯環(huán)相連的甲基、次甲基、C=C和苯C-H的活性，導(dǎo)致煤泥顆粒表面產(chǎn)生大量的含氧官能團，說明此煤泥易被氧化可浮性較差。

圖1 煤泥紅外光譜分析

2 抑制劑對煤泥浮選效果的影響

2.1 硅酸鈉對煤泥浮選效果的影響

硅酸鈉俗稱泡花堿，是一種水溶性硅酸鹽， 溶解過程中會發(fā)生強烈的水解反應(yīng)，將硅酸鈉與水配制成質(zhì)量分數(shù)5%的溶液進行煤泥浮選試驗，試驗結(jié)果如圖2所示。由圖2可知: 硅酸鈉用量范圍100～2 000 g/t，精煤產(chǎn)率呈小幅度波動，精煤灰分沒有明顯變化，當(dāng)硅酸鈉用量1 500 g/t時，精煤產(chǎn)率69.13%，精煤灰分14.57%，浮選完善指標38.51%，可燃體回收率78.76%，其精煤灰分達到最低。相比不加抑制劑浮選工藝，其精煤產(chǎn)率提高15.26%，精煤灰分降低不明顯。

2.2 氧化鈣對煤泥浮選效果的影響

氧化鈣又稱生石灰，是一種無機化合物，白色粉末狀具有很好的吸濕性。將氧化鈣與水配制成質(zhì)量分數(shù)5%的溶液進行煤泥浮選試驗，試驗結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，氧化鈣用量范圍100～2 000 g/t，精煤灰分基本呈下降趨勢，當(dāng)氧化鈣用量1 000 g/t時，精煤產(chǎn)率63.33%，精煤灰分14.72%，浮選完善指標34.77%，可燃體回收率72.03%，各浮選指標均達到最佳。根據(jù)可燃體回收率的變化趨勢，說明加入氧化鈣可以提高該難浮煤泥的精煤產(chǎn)率，但精煤灰分降低不明顯。

圖2 硅酸鈉對煤泥浮選效果的影響

2.3 六偏磷酸鈉對煤泥浮選效果的影響

六偏磷酸鈉是礦物浮選中常用的分散劑，白色粒狀結(jié)晶或無色透明玻璃片狀，吸濕性很強，露置于空氣中能逐漸吸收水分而呈粘膠狀物。將六偏磷酸鈉與水配制成質(zhì)量分數(shù)5%的溶液進行煤泥浮選試驗，試驗結(jié)果如圖4所示。由圖4可知，六偏磷酸鈉用量范圍50～3 000 g/t，精煤產(chǎn)率、浮選完善指標、可燃體回收率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；當(dāng)六偏磷酸鈉用量1 500 g/t時，精煤產(chǎn)率69.89%，精煤灰分12.04%，浮選完善指標48.36%，可燃體回收率81.99%，此時達到最優(yōu)浮選效果。浮選試驗結(jié)果表明，六偏磷酸鈉在浮選過程中降灰效果非常明顯，相比不加抑制劑浮選工藝，其精煤灰分降低4.97%，精煤產(chǎn)率提高16.11%。

圖3 氧化鈣對煤泥浮選效果的影響

圖4 六偏磷酸鈉對煤泥浮選效果的影響

3 結(jié)束語

試驗結(jié)果表明：硅酸鈉和氧化鈣可以提高精煤產(chǎn)率，但精煤灰分改善不明顯；六偏磷酸鈉浮選效果最優(yōu)，當(dāng)六偏磷酸鈉用量1 500 g/t時，精煤產(chǎn)率69.89%，精煤灰分12.04%，浮選完善指標48.36%，可燃體回收率81.99%，這主要是由于六偏磷酸鈉可以使礦漿中電動電位產(chǎn)生變化，改變擴散層的厚度 ，提高煤顆粒間的斥力， 使得煤顆粒之間保持一定的距離，削弱和抵消了范德華引力，使顆粒分散體系保持穩(wěn)定，讓煤泥中的粘土等物質(zhì)雜質(zhì)不易覆蓋在煤粒表面上，從而改善了浮選效果。