煤泥浮選分步釋放試驗(yàn)研究

陳瑤瑤,李曉穎,龔 波,曾志堅(jiān),武文芳,李 帥＊

（六盤水師范學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院,貴州 六盤水 553004）

1 引言

煤的可浮性是受到粒度組成、煤泥含量、煤化程度、脈石含量、以及密度在1.4-1.6級(jí)別的含量等5個(gè)主要因素的影響，總之，在5個(gè)主要因素的影響程度分析后，才能評(píng)判煤的可浮性。因?yàn)槊旱目筛⌒愿∵x工藝的生產(chǎn)實(shí)踐存在必然的聯(lián)系，所以要準(zhǔn)確地把握[1]。

分步釋放試驗(yàn)是通過數(shù)學(xué)方法科學(xué)地對(duì)煤的整體可浮性作出科學(xué)、合理的量化。它采用的工藝流程是一次粗選+多次精選，粗選是在藥劑首先用量70%的情況下進(jìn)行，逐次添加直到某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；而到精選時(shí)基本不再添加藥劑，只通過加水來調(diào)節(jié)礦漿；浮選時(shí)，隨著多次精選后，礦漿逐漸變稀，其中的藥劑濃度也逐漸降低，使得可浮性好的煤粒進(jìn)入最后產(chǎn)品。利用分步釋放試驗(yàn)，對(duì)煤樣的各個(gè)不同可浮性階段作出分段分析，便可知道不同煤樣的可浮性及其影響。

2 試驗(yàn)部分

試驗(yàn)儀器、及所需藥劑：浮選機(jī)，起泡劑（仲辛醇），捕收劑（煤油），煤樣（無煙煤），微量注射器（0.25ml,分度值0.01ml），微量進(jìn)樣器（0.25ml,分度值0.0005ml）。

固定條件：試驗(yàn)用水（自來水），煤漿溫度（20℃±5℃），浮選機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速（1800±10r/min）,刮泡器轉(zhuǎn)速（30 r/min）

2.1 試驗(yàn)內(nèi)容

本次試驗(yàn)是根據(jù)無煙煤樣的單因素逐項(xiàng)浮選試驗(yàn)所確定的最佳工藝條件進(jìn)行粗選，其中捕收劑和起泡劑先加用量的70%，直到浮選尾礦出現(xiàn)淡黃色，粗選結(jié)束，把粘在刮泡板和溢流槽上的煤粒沖洗到粗精產(chǎn)物中；精選時(shí)，每次均先關(guān)氣閥，把上次精煤全部加入到浮選槽，開機(jī)攪拌2min，再加水使礦漿液面低于機(jī)槽第二標(biāo)線10mm，接著攪拌30s，快速加水達(dá)到第二標(biāo)線位置，打開氣閥，開始刮泡到精選結(jié)束；最后當(dāng)浮選的精煤質(zhì)量低于入料量的30%時(shí)，精選次數(shù)不再增加[2]。

稱取150克煤樣，采用一粗多精的浮選流程，根據(jù)試驗(yàn)步驟對(duì)粉煤進(jìn)行分步釋放從而得到幾種可浮性不同的產(chǎn)品，將其編號(hào)為尾煤1、尾煤2、尾煤3、……精煤，然后用真空過濾機(jī)過濾，用烘箱進(jìn)行烘干，最后進(jìn)行灰分的測(cè)定以及計(jì)算分析，最后得到試驗(yàn)結(jié)果:

表1 煤泥分步釋放試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)分步釋放試驗(yàn)步驟以及最后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，整理分步釋放數(shù)據(jù)并繪制分步釋放試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到下圖：

圖1 分步釋放試驗(yàn)曲線

由上圖我們可以看出，隨著精選次數(shù)的增多，煤泥的灰分在逐漸降低的，說明隨著試驗(yàn)的進(jìn)行我們得到的產(chǎn)品的質(zhì)量越來越好，煤泥的品位越來越高，由圖1可以看出隨著試驗(yàn)的進(jìn)行隨著浮物產(chǎn)慮的升高，其灰分也在不斷增高，隨著試驗(yàn)次數(shù)的增多，沉物產(chǎn)率也在升高。

對(duì)比浮沉試驗(yàn)來探究可選性的大小，分步釋放試驗(yàn)與其不同之處在于，它通過實(shí)際的浮選，判斷了煤樣的可浮性差異，雖然在此過程中受到了浮選機(jī)、人為操作、流程工藝等因素的影響。上述試驗(yàn)，可以說是在近似理想的環(huán)境下，把煤樣自身可浮性作了分段分析。

3 結(jié)語

隨著精選次數(shù)增多，礦漿濃度逐漸降低，礦漿中藥劑濃度同時(shí)也隨之下降，其實(shí)質(zhì)是用足夠量的浮選藥劑，先把灰分高的雜質(zhì)分離出，再把泡沫產(chǎn)品多次精選，分出表面疏水程度不同的產(chǎn)品，為判斷浮選建立理論指標(biāo)。

分步釋放浮選試驗(yàn)流程包括兩部分：一次粗選和多次精選。粗選的目的是要盡量回收煤樣中的有機(jī)物質(zhì)，而把灰分盡量留在尾礦中?？傊?，經(jīng)過“一次粗選和多次精選”的流程設(shè)計(jì)，與其它流程相比較，能實(shí)現(xiàn)可浮性分選的最佳流程是多次精選方案。

分步釋放浮選試驗(yàn)是建立近似理想環(huán)境下的試驗(yàn)條件，其雖不能說一定是最好的可浮性評(píng)價(jià)方法，但確實(shí)是近似最理想的方案。利用最真實(shí)的條件獲得的分析結(jié)果才最有價(jià)值，所以這也是目前比較好的真實(shí)反映煤樣本身可浮性的設(shè)計(jì)。

根據(jù)本次試驗(yàn)的結(jié)果，可以改進(jìn)的地方有：在粗選的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行一次掃選，這樣的結(jié)果可能對(duì)可浮性的判別更有指導(dǎo)意義。

[1]李延鋒.礦物加工實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2010.

[2]劉炯天,樊民強(qiáng).試驗(yàn)研究方法[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2006.