精煤產(chǎn)品粒度組成分析研究

李新波

摘 要：本文對精煤樣品粒度組成進行分析，在選擇合適試驗方法的基礎(chǔ)上，對精煤產(chǎn)品浮選效果評定方法進行深入探究，總結(jié)了精煤產(chǎn)品粒度組成對浮選的諸多影響，最后研討了精煤產(chǎn)品的篩分優(yōu)化策略，旨在為精煤灰分和水分的科學估算、輔助檢測精煤產(chǎn)品各項指標和強化精煤產(chǎn)品質(zhì)量檢測可靠性的提供更多參考與啟迪。

關(guān)鍵詞：精煤產(chǎn)品;粒度組成;浮選

山西焦煤屯蘭礦選煤廠為年設(shè)計入洗能力高達500萬t的特大型礦井煉焦煤選煤廠，實際煉焦原煤全部來源于該地屯蘭礦井，產(chǎn)品以國家12級、10級冶煉焦精煤為主，產(chǎn)品粒度分布均勻，產(chǎn)品灰分、水分較為穩(wěn)定，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)重點鋼鐵企業(yè)、焦化企業(yè)，甚至進一步走出國門，走俏日本、韓國、印度等東亞國家，遠銷德國、巴西等其他國際國家，洗煤副產(chǎn)品全部供古交電廠發(fā)電，為區(qū)域民生做出了重要貢獻。在山西焦煤屯蘭礦選煤廠優(yōu)化設(shè)計前，該廠設(shè)計年入洗能力為400萬t，原生產(chǎn)工藝為跳汰浮選聯(lián)合工藝流程。但由于該選煤廠加壓改快開后，快開系統(tǒng)浮精處理量大幅度增加，使選煤系統(tǒng)整體處理量大幅度提高，直接增大了精煤產(chǎn)量。同時也造成了快開系統(tǒng)投入使用后，產(chǎn)品灰分、水分的實際波動值較大。同時，由于自動采樣系統(tǒng)是精煤實際采樣裝置，受制于排料周期的不良影響，很容易造成該選煤廠點樣灰分偏離實際情況，最終影響該選煤廠精煤產(chǎn)品檢測準確度。在此背景下，本文對精煤產(chǎn)品粒度組成進行深度分析，探討了精煤產(chǎn)品粒度組成對浮選的影響，最終總結(jié)了精美產(chǎn)品篩分優(yōu)化的諸多策略。

1 試驗部分

1.1 煤樣粒度組成分析

山西焦煤屯蘭礦選煤廠實際煤樣粒度組成分析如表1所示，煤樣中較粗顆粒和微小顆粒煤泥所占比例較大，細煤泥灰分較高。由表可知，煤樣粒度組成在0.375-0.180mm的含量占據(jù)33%，灰份為23%，而煤樣粒度小于0.074mm的煤泥含量為41%，灰分高達48%。采用傳統(tǒng)模式下的常規(guī)分級浮選方式，由于細煤泥灰分較高，整體浮選效果較差，很容易對煤泥產(chǎn)品最終浮選質(zhì)量造成不良影響。從煤泥粒度組成分布看，由于較粗顆粒和較細煤泥實際含量占比較大，可浮選性差異很大，因此，選擇合適的浮選工藝對確保洗煤質(zhì)量有著重要影響。

1.2 試驗方法

在對山西焦煤屯蘭礦選煤廠實際煤樣進行試驗時，應(yīng)確保煤樣小篩分試驗條件符合相關(guān)標準，保證待篩分煤樣入料濃度為100g/l，應(yīng)選擇輕柴油作為煤樣浮選藥劑，保證浮選藥劑用量符合相關(guān)標準。其次，應(yīng)確保藥劑比例與煤樣混合液整體比例為4：1，保證充氣量、攪拌時間甚至刮泡時間等參數(shù)滿足實驗條件。再進一步探究煤炭選樣試驗方法時，可利用振動篩選機將煤樣分為小于0.074批次、0.074-0.125中間批次、0.125-0.833等三批次。將小于0.074批次煤樣按照不同含量放入不同的其他煤樣中，探討細煤泥對整個煤礦精煤浮選質(zhì)量效果的影響，從而得出最佳浮選煤泥含量。最后對浮選精煤進行篩分和灰分測定試驗，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息并總結(jié)規(guī)律。

1.3 浮選效果評定方法

在對山西焦煤屯蘭礦選煤廠實際煤樣浮選效果進行評定時，為最大限度確保煤樣浮選效果評定正確，選擇利用可燃體回收率和完善度指標兩相結(jié)合方式，綜合評價煤樣浮選效果。在此過程中，進一步對山西焦煤屯蘭礦選煤廠501精煤產(chǎn)品進行篩分，確定各煤泥粒度組成，結(jié)合各粒度組成分選設(shè)備的入料粒度，合理計算出各分選系統(tǒng)的實際比例，最終對該煤礦精煤產(chǎn)品的灰分和水分進行估算。

2 精煤產(chǎn)品粒度組成對浮選的影響

就細煤泥對0.074mm以上煤泥浮選效果的影響規(guī)律探究而言，將小于0.074mm的細煤泥按照不同比例分別添加到大于0.074mm的煤泥中進行最終浮選效果的測量，其示意圖如圖1所示。由圖可知，當細煤泥添加含量為12%左右時，細煤泥對整個精煤產(chǎn)品浮選效果最好，可燃體利用率及完善度指標最高。由于浮選入料中小于0.074mm的細煤粒中聚集了更多含量的粘土類礦物、易碎親水的絲炭組分，能在微細煤泥中解離完全，且其中含有一定比例的低灰分微細煤泥，該類物質(zhì)能極大限度地增強氣泡和較粗顆粒煤泥面上的附著強度，增加不脫落概率以優(yōu)化煤泥浮選效果?？偠灾?，在綜合考慮浮選可燃體回收率、完善度指標分配率以及其他浮選指標狀況下，當細煤泥含量為12%時，細煤泥浮選效果質(zhì)量最佳。

另一方面，探究細煤泥對0.125-0.833mm粒級的煤泥浮選效果影響規(guī)律可知，將小于0.074mm的洗煤泥按照不同比例添加到0.125-0.833mm的煤泥中進行浮選效果評判，其結(jié)果示意圖如圖2所示。由圖可知，當細煤泥的實際添加含量為13%時，整體浮浮選效果質(zhì)量最佳。在此過程中，進一步強化精煤小篩分試驗組分析比較可知，當細煤泥的整體添加量大于15%時，精煤含量中0.125-0.833含量的精煤產(chǎn)品粒度組成產(chǎn)率大幅度下降，灰分呈現(xiàn)先下降后略微回升趨勢。隨著細煤泥添加量的不斷增加，灰分呈現(xiàn)急劇升高狀態(tài)，粗顆粒煤泥浮選效果逐步變差。

3 精煤產(chǎn)品篩分優(yōu)化

為了進一步探究山西焦煤屯蘭礦選煤廠精煤篩分效果，進一步采用捕收劑、起泡劑、浮選礦漿、浮選機及浮選柱等對其進行產(chǎn)品篩分試驗。進一步探究產(chǎn)品篩分試驗過程可知，浮選柱對細微煤泥有著較強篩分效果，而對于0.045mm以上粒級煤泥，浮選柱和浮選機的實際浮選差異并不明顯，但以灰分和可燃體回收率為標準探究浮選篩分效果可知，浮選機的實際篩分效果更加優(yōu)良。對于小于0.045mm的微細煤泥而言，浮選柱的實際篩分效果比浮選機更好，浮選柱分選效果下的可燃體回收率高達56%，但浮選機僅僅為45%。

4 結(jié)論

總之，結(jié)合501自動采樣系統(tǒng)采樣的測定結(jié)果，能對精煤浮選效果質(zhì)量進行驗證，保證檢測的準確性與科學性，更能夠杜絕不合格產(chǎn)品出現(xiàn)，降低商務(wù)糾紛發(fā)生概率，不斷提高經(jīng)濟效益。

參考文獻：

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