高灰細粒難浮煤泥浮選工藝研究

李秀芹

（山東巨野友邦實業(yè)有限公司，山東 菏澤 274900）

1 前言

具體開展浮選工作的過程中，傳統(tǒng)烴類捕收劑一邊捕收煤粒一邊還會攜帶有大量的脈石礦物，產(chǎn)生大量細泥夾帶的情況，選擇性較差。將適量表面活性劑添加到捕收劑之中，能夠促進浮選效果得到良好改善，高效分離好煤粒和脈石礦物，因而重點工作環(huán)節(jié)在于選擇到合適的表面活性劑。

2 高灰細粒難浮煤泥浮選工藝的實施情況

浮選工作的良好實施能夠有效提升煤炭的品質(zhì)。高灰細粒煤泥在當前煤炭開采過程中較為常見，實際主要是通過改變浮選操作參數(shù)和浮選設(shè)備對其進行分選作業(yè)。前者包含礦漿預(yù)處理、載體浮選、藥劑乳化等參數(shù)，而后者則包含離心力場浮選、旋流微泡浮選柱方面。這些浮選手段能夠在一定程度上應(yīng)對好高灰細粒煤泥處理工作需求，但是其中多是僅采用煤油方面的傳統(tǒng)烴類油作為捕收劑，難以實現(xiàn)良好的浮選目標，經(jīng)過處理的煤泥之中還存在著煤灰含量較高的情況。尤其是對于高灰細粒難浮煤泥來說，浮選工作實施效果不夠良好，積極引進適量的表面活性劑可以起到良好效果。

在高灰細粒難浮煤泥浮選作業(yè)中采用表面活性劑，可以從以下幾個方面入手：（1）浮選環(huán)節(jié)依然采用傳統(tǒng)的捕收劑，并將少量表面活性劑加入其中，實現(xiàn)改善浮選工藝指標的目標。（2）科學(xué)制備一定的乳化液，其中主要是針對傳統(tǒng)烴類油、水以及表面活性劑進行處理，在超聲處理、機械攪拌以及高剪切處理手段下，都可以起到良好的制備效果。（3）制備微乳液，這主要是采用傳統(tǒng)烴類油、水、助表面活性劑以及表面活性劑這些藥劑進行組合處理。這些環(huán)節(jié)運行中所使用到的表面活性劑是以甲醇、乙醇等為代表的短鏈醇類，在實際制備處理中，其可以是一種或者多種表面活性劑的混合[1]。

3 改進高灰細粒難浮煤泥浮選工藝的試驗

為全面有效推進高灰細粒難浮煤泥浮選作業(yè)的順利開展，需要注重不斷改進具體的浮選工藝實施手段。本文擬從適當增加表面活性劑，針對煤泥表面性質(zhì)加以改善，也就是親疏水性，實現(xiàn)良好的分選效果。選取山東巨野友邦實業(yè)有限公司的高灰細粒難浮煤泥作為試驗對象，其在具體浮選過程中會容易夾帶一定的高灰細泥，使得浮選精煤泡沫層的精度不夠高，從而出現(xiàn)浮選精煤受到污染的情況，全面細致分析表面活性劑添加前后性能情況，選擇到較優(yōu)的浮選方案[2]。

3.1 試驗煤樣

本次試驗過程中，從選煤廠分級選流口溢流方選取一定量的煤樣，并對其進行充分處理，主要是干燥、均勻布置方式，為浮選提供良好的前提。經(jīng)過工業(yè)分析，煤樣的Mad、Aad、Vad、FCad分別為6.69%、30.48%、23.87%以及38.97%。按照GB/T 190933-2003《粉煤篩分實驗方法》的要求，細致篩分好試驗煤樣，得到煤樣粒度的實際組成情況，如表1所示。

表1 煤樣粒度的實際組成情況表

從上述表格數(shù)據(jù)能夠看出，在不同煤樣中，不同粒度級別的煤泥產(chǎn)率之間存在著較大差異，灰分方面也存在著較大差異。+0.5粒度級別和-0.045粒度級別之間的產(chǎn)率差異十分明顯，前者僅僅為1.02%，后者則能夠達到71.69%；灰分方面兩者分別為3.65%和39.76%。由此能夠得到，本次煤樣試驗工作進行中，一些極度細粒級的煤泥含量很高，其在參與到浮選工作過程中，細粒煤泥夾帶進入到浮選泡沫層給精煤造成污染的可能性較大。同時還需要意識到，0.045mm以上的煤泥累計產(chǎn)率和灰分都較低，因而不斷實施浮選優(yōu)化作業(yè)時，需要對其給予高度關(guān)注，重點解決這部分煤泥的上浮夾帶問題[3]。

3.2 試驗方法和步驟

（1）本次浮選試驗采用了山東巨野友邦實業(yè)有限公司的高灰細粒難浮煤泥，捕收劑采用煤油，起泡劑則采用仲辛醇。按照GB/T4757-2001《煤粉（泥）實驗室單元浮選試驗方法》的各項要求，嚴格執(zhí)行浮選操作手段。首先，稱取一定量的煤樣放入浮選單體槽中，加入適量水，達到刻度線之后，打開攪拌閥門，在2min的攪拌過程中，使煤樣達到充分潤濕的效果。其次，添加煤油捕收劑，等待2min后，再添加仲辛醇，靜置10s之后打開充氣閥門，同時還要將刮板打開，使得浮選的精煤得以刮出，具體刮泡的時間控制在3min[4]。

（2）為準確探究不同捕收劑、礦漿濃度、起泡劑的用量在高灰細粒難浮煤泥浮選作業(yè)過程中的影響，需要分別控制好不同的試驗參數(shù)。礦漿濃度需要控制在80g/L、100g/L和120g/L三個等級，起泡劑用量需要按照100g/t、200g/t、300g/t/、400g/t和500g/t加以選擇。結(jié)合捕收劑在高灰細粒難浮煤泥浮選過程中的應(yīng)用情況，可以判定出礦漿濃度和起泡劑的最佳劑量[5]。

（3）為準確判斷捕收劑在高灰細粒難浮煤泥浮選過程中的應(yīng)用效果，需要采用不同的制備方式進行試驗。在配制復(fù)配型捕收劑時，以煤油為基準，與油酸二乙醇酰胺（ODEA）按照1:5的比例進行控制，與脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）按照1∶10的比例，而與壬基酚聚氧乙烯醚（NP10）則需要按照1:15的比例進行。試驗方法和前面所述一致。同時還要將這些物質(zhì)進行混合配置，形成一定的乳化液，開展單元浮選試驗活動[6]。

3.3 試驗結(jié)果分析

經(jīng)過高灰細粒難浮煤泥浮選試驗可以得知：（1）礦漿濃度在逐漸上升的過程中，精煤和灰分的產(chǎn)率之間保持著一致的變化趨勢，即為先上升后逐漸下降。具體到數(shù)值方面，礦漿濃度為100g/L是精煤產(chǎn)率和灰分產(chǎn)率最高的時候，相應(yīng)地可燃體的回收率也十分之高，可以達到將近54%。（2）起泡劑用量也會給高灰細粒難浮煤泥的浮選帶來重要影響，在全面細致分析各項浮選指標的過程中，將能夠選擇到最佳的起泡劑用量。當起泡劑用量不斷增加，精煤產(chǎn)率和灰分都有所增加，相應(yīng)地，可燃體的回收率、浮選完善類型的指標都在提升，能夠確定起泡劑的最佳用量是500g/t。在實際應(yīng)用起泡劑的過程中，其質(zhì)量濃度保持在一定濃度范圍內(nèi)，礦漿的具體表面張力會有所下降，氣泡的性能也得到明顯提升，促進固體顆粒和氣泡之間的接觸碰撞幾率增加，這樣氣泡上會容易附著一定的煤粒，并一起進入到浮選泡沫層，會分離尾礦[7]。如果使用到的起泡劑用量過大，礦漿本身的表面張力將能夠得到有效控制，在一定程度上會遏制起泡能力。高灰細粒難浮煤泥需要有較多的起泡劑作為支撐，才能夠發(fā)揮良好的浮選作用[8]。（3）煤油用量會在很大程度上影響到煤泥的浮選效果。本次試驗中，在固定礦漿濃度、起泡劑用量的前提下，選定合適的煤油用量。浮選作業(yè)實施環(huán)節(jié)，捕收劑用量、精煤產(chǎn)量、尾煤灰分等多種指標都會上升。（4）復(fù)配型捕收劑會給高灰細粒難浮煤泥帶來較好的分選效果。重點觀察好煤油配比、表面活性劑產(chǎn)生的效果，在油酸二乙醇酰胺（ODEA）配制過程中，4kg/t的捕收劑用量效果較好；脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）和煤油進行配制的過程中，按照1:1的比例可以起到良好效果；壬基酚聚氧乙烯醚（NP10）與煤油加以配制時，同樣也要按照1:1的比例進行。

4 結(jié)束語

高灰細粒難浮煤泥浮選工藝開展過程中，要注重科學(xué)引進先進有效的實施手段，充分保障其總體的實施效果，提升浮選活動的運行情況。傳統(tǒng)高灰細粒難浮煤泥浮選活動進行中，僅僅采用煤油無法起到良好效果，可以充分發(fā)揮表面活性劑的優(yōu)勢和作用，同時借助于捕收劑開展合理的配制工作，更好支持浮選工藝的科學(xué)穩(wěn)步開展。