盤縣某洗煤廠煤泥浮選特性研究

龍明偉，黎 嬌，王 杰，石開儀

（六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州 六盤水 553004）

盤縣某洗煤廠煤泥浮選特性研究

龍明偉，黎 嬌，王 杰，石開儀

（六盤水師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系，貴州 六盤水 553004）

為提高選煤廠的煤泥浮選效果，通過X射線衍射分析、篩分、浮選等實(shí)驗(yàn)分析煤泥浮選特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，煤泥中石英和高嶺土含量較高，當(dāng)?shù)V漿濃度為100g·L-1，捕收劑（煤油）用量為1200g·t-1，起泡劑（仲辛醇）用量為100g·t-1時(shí)，浮選效果最佳。

煤泥；X射線衍射；浮選

煤炭是我國的主要能源，占一次能源的70%左右，在未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的主體地位不會(huì)改變[1-2]，高效合理地利用煤炭資源已成為必然的趨勢。煤炭綜合機(jī)械化開采方法的應(yīng)用，使得原煤中高灰煤泥含量大幅增加，浮選是細(xì)粒煤泥分選的主要方法[3]。同時(shí)，迫于節(jié)能減排及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的壓力，煤炭企業(yè)也越來越重視煤泥浮選[4]]，因此對(duì)煤泥進(jìn)行分選研究，提高煤泥的分選產(chǎn)品質(zhì)量和回收率，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能、環(huán)保具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 粒度分析

依據(jù)《煤炭篩分試驗(yàn)方法》（GB/T 477-2008），分別使用0.50mm、0.25mm、0.125mm、0.074mm和0.045mm標(biāo)準(zhǔn)套篩對(duì)煤泥進(jìn)行小篩分實(shí)驗(yàn)，然后對(duì)各粒級(jí)進(jìn)行灰分分析。

1.2 潤濕性分析

采用JC2000D1型接觸角測定儀對(duì)煤泥進(jìn)行測定，用量高法進(jìn)行分析。進(jìn)行3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，取平均值。

1.3 XRD分析

采用TD-3500型X射線衍射儀對(duì)煤泥中的礦物進(jìn)行測定，條件為：衍射角范圍3°~55°，間隔0.04°，電壓為26V。測試結(jié)果利用jade 5軟件進(jìn)行分析。

1.4 煤泥浮選條件研究

利用小浮選法進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，考察礦漿濃度、捕收劑用量和起泡劑用量對(duì)浮選的影響，結(jié)果以浮選各產(chǎn)物的精煤產(chǎn)率為主要指標(biāo)，精煤灰分及浮選完善指標(biāo)為輔助指標(biāo)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 煤泥粒度組成

該洗煤廠煤泥粒度組成如表1所示。由表1可見，粗粒級(jí)和細(xì)粒級(jí)煤泥粒度較少，中間粒度的較多。隨著粒度降低，灰分不斷增加，說明矸石或黏土混入到細(xì)粒中。

表1 煤泥粒度組成

2.2 煤泥潤濕性分析

通過測試，該洗煤廠煤泥接觸角分別為39.95°、39.73°和40.03°，平均值為39.90°。可見其潤濕性大，疏水性較低，可浮性較差。

2.3 煤樣的XRD分析

該廠煤泥的XRD如圖1所示。由圖可知，煤泥中石英和高嶺土含量較高，有少量磁鐵礦及重晶石。高嶺石和石英的存在對(duì)浮選效率有一定影響，容易形成負(fù)電荷膠粒，且易于泥化，親水性強(qiáng)，將不利于浮選[5]。

圖1 煤泥的X射線衍射分析

2.4 煤泥浮選特性研究

通過正交試驗(yàn)研究礦漿濃度、捕收劑、起泡劑用量對(duì)煤泥浮選影響的結(jié)果如表2所示。由表2可知，該洗煤廠煤泥最佳浮選條件是A3B3C2，即礦漿濃度為100g·L-1，捕收劑濃度為1200g·t-1，起泡劑濃度為100g·t-1時(shí)浮選效果最佳，且起泡劑對(duì)浮選的影響最大，其次是捕收劑，礦漿濃度最小。

3 結(jié)論

通過上述研究，得到以下結(jié)論：

1）該洗煤廠煤泥中石英和高嶺土含量較高，細(xì)粒級(jí)含量較高且細(xì)粒級(jí)灰分較高，疏水性較差，不利于煤泥浮選。

2）當(dāng)?shù)V漿濃度為100g·L-1，捕收劑煤油用量為1200g·t-1，起泡劑仲辛醇用量為100g·t-1時(shí)，浮選效果最佳，精煤產(chǎn)率為76.66%，灰分9.29%。

表2 該廠煤泥浮選正交分析表

[1] 劉炯天，樊民強(qiáng).試驗(yàn)研究方法（第2版）[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2011.

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

[3] 李海蘭.分步釋放法浮選煤泥試驗(yàn)研究[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2012(11)：68.

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

[5] Arnold B, Aplan F. The effect of clay slimes on coal flotation: PartⅠ . The nature of the clay[J]. International Journal of Mineral Processing, 1986, 17(3): 225-242．

Study on Flotation Characteristics of Some Mine Slime in Panxian

LONG Ming-wei, LI Jiao, WANG Jie, SHI Kai-yi
(Department of Chemistry and Chemical Engineering, Liupanshui Normal College, Liupanshui 553004, China)

In order to improve the effect of coal washery in Panxian, X-ray diffraction, screening and fotation were explored to analyze the flotation characteristic of coal washery sludge. Results showed that when the slurry concentration was 100g/L, the collector dosage was 1200g/t, foaming agent was 100g/t, the fotation effect was good.

sludge; XRD; fotation

TQ 530

A

1671-9905(2016)04-0026-02

六盤水師范學(xué)院第四批重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（LPSSYZDXK201501）；六盤水師范學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（LPSSYKJTD201401）

石開儀（1983-），博士，副教授，六盤水師范學(xué)院教師，電話：17785187002；E-mail：157263069@qq.com

2016-02-26