六盤水某洗煤廠煤泥浮選初步研究*

張夢雪,楊　蓉,石業(yè)琴,舒　偉,李露露,石開儀

(六盤水師范學院化學與化學工程系，貴州　六盤水　553004)

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六盤水某洗煤廠煤泥浮選初步研究*

張夢雪,楊蓉,石業(yè)琴,舒?zhèn)?李露露,石開儀

(六盤水師范學院化學與化學工程系，貴州六盤水553004)

為減輕環(huán)境污染，提高煤泥回收率，以六盤水某洗煤廠入浮煤泥為研究對象，在煤質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，探索了浮選藥劑最佳的工業(yè)參數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當捕收劑選用原柴油，用量為80g/t，起泡劑選用二號油，用量為700g/t，礦漿濃度為90 g/L，浮選機充氣量為0.2 m3/min，浮選機葉輪轉(zhuǎn)速為1800 rpm，刮泡時間為3 min時，浮選精煤產(chǎn)率為49.74%，灰分為11.46%。

煤泥；浮選；捕收劑；起泡劑

煤炭是我國的主要能源，占一次能源的70%左右，在未來相當長的時期內(nèi)，煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不會改變[1-2]，但煤炭又是不潔凈能源，大量燃用煤炭已造成嚴重的大氣污染。如今在選煤廠浮選生產(chǎn)過程中，對煤泥的分選浮選效果不是很理想，對資源造成極大的浪費，隨著煤炭在開采的過程中，目前煤炭特點整體處于復雜、貧、細，極細，煤泥的浮選技術(shù)發(fā)展對于選煤業(yè)的發(fā)展顯得尤為重要[3]因此對煤泥采用分選研究，有效的提高了煤泥分選的產(chǎn)品質(zhì)量和回收率，對企業(yè)提高了經(jīng)濟效益和節(jié)能、環(huán)保具有重要的現(xiàn)實意義。

1　實　驗

1.1采樣與制樣

實驗用煤樣來自六盤水某洗煤廠。在浮選機工作1 h左右后，讓生產(chǎn)機械工作穩(wěn)定后采取入浮煤泥水，首先將采集的入浮煤泥水通過真空過濾機過濾，然后把煤泥放在烘箱中并把溫度調(diào)節(jié)到45℃以下使煤泥烘干，為保證浮選入料粒度滿足要求，則將煤樣隔粗，即曬干煤樣經(jīng) 0.50 mm 手搖篩處理，將篩上物排掉，然后采用堆堆四分法進行縮分[4]。最后將混勻的煤樣裝入塑料袋中密封保存，盡量減少煤樣前后性質(zhì)的改變。

1.2試驗煤樣的粒度分析

依據(jù)中華人民共和國國家標準《煤炭篩分試驗方法》(GB/T 477-2008)的規(guī)定，分別使用 0.50 mm、0.25 mm、0.125 mm、0.074 mm 和0.045 mm標準套篩對制備好的試驗樣品進行粒度分析。

1.3煤泥的藥劑制度探索

在礦漿濃度為90 g/L，浮選機容積為1 L，攪拌時間2 min，礦漿與捕收劑接觸時間為2 min，浮選機的攪拌速度為1800 rpm，充氣量為0.2 g/cm3，刮泡時間3 min的情況下。通過對捕收劑，起泡劑以及濃度和攪拌速度的不同從而繪制實驗表，分析出最佳的工業(yè)參數(shù)。

2　結(jié)果與討論

2.1粒度組成分析

該煤樣綜合灰分為34.39%，屬高灰煤泥，煤樣主導粒級為-0.045 mm，占全樣產(chǎn)率為 55.13%，-0.074 mm 占全樣產(chǎn)率為 61.69%，說明煤樣中含有大量微細顆粒。各粒級灰分隨粒度減小而逐漸增大，-0.045 mm 顆?；曳肿畲螅瑸?6.36%，-0.074 mm 顆?；曳忠策_到44.90%，表明煤樣中含有大量高灰細泥。在浮選過程中，部分高灰細泥由于自身性質(zhì)或其它因素易發(fā)生夾帶隨精礦泡沫層進入精煤中，對精煤造成污染，影響整體浮選效果[5]。因此，能否生產(chǎn)合格浮選精煤的關(guān)鍵是能否對微細粒煤泥進行有效的分選。

2.2浮選藥劑對浮選的影響

表1　起泡劑二號油用量對浮選的影響

捕收劑選用80g/t，起泡劑為二號油變量為40～800g/t，其實驗結(jié)果如表1所列。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著起泡劑用量的增加，精煤產(chǎn)率由26.77%增加到45.41%，可燃體回收率由35.38%增加到70.17%，但灰分也同時由10.79%增加到11.75%。當起泡劑為700g/t時，精煤灰分為11.28%，產(chǎn)率為51.74%，可燃體回收率為68.16%。因此，將起泡劑固定為700g/t，考察不同起泡劑煤油用量對浮選效果的影響，變化范圍為40～400g/t，結(jié)果如表2所列。比較發(fā)現(xiàn)，隨著捕收劑濃度增加，精煤產(chǎn)率和可燃體回收率呈增加的趨勢，但灰分均超過了12.00%，達不到浮選要求。可能是起泡劑的量過多造成的。

表2　捕收劑原柴油用量對浮選的影響

因此，調(diào)整起泡劑種類為仲辛醇，捕收劑仍然用原柴油，濃度為80g/t，結(jié)果如表3所列?？梢娭傩链加昧吭酱螅寒a(chǎn)率越高，灰分也增高。因此，選用40g/t時，精煤灰分低于該廠所要求的12.00%，此時精煤產(chǎn)率為47.12%。

表3　起泡劑仲辛醇對浮選的影響

通過比較發(fā)現(xiàn)，捕收劑采用80g/t原柴油，起泡劑采用700g/t二號油時，浮選精煤產(chǎn)率最高，為51.74%，灰分為11.28%，也達到該廠要求。

2.3礦漿濃度對浮選的影響

在考察藥劑用量的基礎(chǔ)上，考察了礦漿濃度對浮選效果的影響，濃度變化范圍為70 g/L到110 g/L，結(jié)果(表4)發(fā)現(xiàn)當濃度為90 g/L時，產(chǎn)率最高，達49.74%，灰分也達到要求，為11.46%，此時為嘛灰分最高，達49.32%，可燃體回收率也最高，為66.42%。

表4　礦漿濃度對浮選的影響

2.4浮選機攪拌速度對浮選的影響

最后考察了浮選機的三個不同轉(zhuǎn)速對浮選的影響，轉(zhuǎn)速分別為1600 rpm，1800 rpm和2000 rpm，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著轉(zhuǎn)速的增加，精煤產(chǎn)率呈增加趨勢，由37.49%增加到53.15%，轉(zhuǎn)速為1600 rpm和2000 rpm時，精煤灰分均超過12.00%，當轉(zhuǎn)速為1800 rpm時，精煤產(chǎn)率為11.46%，此時可燃體回收率為66.42%。

表5　攪拌速度對煤泥浮選的影響

3　結(jié)　論

(1)該洗煤廠煤泥中，-0.045 mm 的含量占55.13%，灰分為46.36%，屬于高灰細粒煤泥。

(2)當捕收劑為原柴油(80g/t)，起泡劑為二號油(700g/t)，礦漿濃度為90 g/L，刮泡時間為3 min時，浮選工藝最優(yōu)，此條件下浮選精煤產(chǎn)率為49.74%，灰分也達標，為11.46%。

[1]劉炯天,樊民強.試驗研究方.2版[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社，2011.

[2]解維偉.煤乳化浮選藥劑的制備與應(yīng)用機理研究[D].北京:中國礦業(yè)大學，2009.

[3]沈麗娟，趙勇，陳建中.極高細泥含量難浮煤泥浮選試驗研究[J].煤炭工程，2013(12)：103-108.

[4]紀長順.淺談煤泥的采制方法[J].江西煤炭科技,2014(2):781-80.

[5]夏靈勇,佟順增,桂夏輝.高灰細泥對煤泥浮選影響的試驗研究[J].選煤技術(shù),2010(5):15-18.

Primary Study of Slime Flotation on Some Coal Preparation Plant in Liupanshui*

ZHANG Meng-xue,YANG Rong,SHI Ye-qin,SHU Wei,LI Lu-lu,SHI Kai-yi

(Department of Chemistry and Chemical Engineering,Liupanshui Normal College,Guizhou Liupanshui 553004,China)

Focused on some coal slime in Liupanshui,after coal analysis,flotation reagents were explored.Results showed that when diesel was chosen as collectors,with concentration of 80g/t,terpineol was used as frother,with concentration of 700g/t,and 90g/t slurry concentration,flotation machine aeration was 0.2 m3/min,speed of impeller was 1800 rps,blow bubble time was 3 min,yield of clean coal reached 49.74%,with ash 11.46%.

slime; flotation; collectors; frother

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201210977002)；六盤水師范學院科技創(chuàng)新團隊(LPSSYKJTD201401)；六盤水師范學院大學生項目(LPSSYYDXS1409)。

張夢雪，女，六盤水師范學院在讀本科生。

石開儀，男，博士，副教授，從事潔凈煤技術(shù)方面教學研究工作。

TQ530

A

1001-9677(2016)06-0050-02