精煤產(chǎn)品粒度組成分析研究

李新波

摘 要：本文對(duì)精煤樣品粒度組成進(jìn)行分析，在選擇合適試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，對(duì)精煤產(chǎn)品浮選效果評(píng)定方法進(jìn)行深入探究，總結(jié)了精煤產(chǎn)品粒度組成對(duì)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(xué)估算、輔助檢測(cè)精煤產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)和強(qiáng)化精煤產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)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(jì)入洗能力高達(dá)500萬(wàn)t的特大型礦井煉焦煤選煤廠，實(shí)際煉焦原煤全部來(lái)源于該地屯蘭礦井，產(chǎn)品以國(guó)家12級(jí)、10級(jí)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(guó)內(nèi)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)、焦化企業(yè)，甚至進(jìn)一步走出國(guó)門(mén)，走俏日本、韓國(guó)、印度等東亞國(guó)家，遠(yuǎn)銷(xiāo)德國(guó)、巴西等其他國(guó)際國(guó)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(xiàn)。在山西焦煤屯蘭礦選煤廠優(yōu)化設(shè)計(jì)前，該廠設(shè)計(jì)年入洗能力為400萬(wàn)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(kāi)后，快開(kāi)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(shí)也造成了快開(kāi)系統(tǒng)投入使用后，產(chǎn)品灰分、水分的實(shí)際波動(dòng)值較大。同時(shí)，由于自動(dòng)采樣系統(tǒng)是精煤實(shí)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(diǎn)樣灰分偏離實(shí)際情況，最終影響該選煤廠精煤產(chǎn)品檢測(cè)準(zhǔn)確度。在此背景下，本文對(duì)精煤產(chǎn)品粒度組成進(jìn)行深度分析，探討了精煤產(chǎn)品粒度組成對(duì)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(yàn)部分

1.1 煤樣粒度組成分析

山西焦煤屯蘭礦選煤廠實(shí)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(xì)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(dá)48%。采用傳統(tǒng)模式下的常規(guī)分級(jí)浮選方式，由于細(xì)煤泥灰分較高，整體浮選效果較差，很容易對(duì)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(xì)煤泥實(shí)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(duì)確保洗煤質(zhì)量有著重要影響。

1.2 試驗(yàn)方法

在對(duì)山西焦煤屯蘭礦選煤廠實(shí)際煤樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)確保煤樣小篩分試驗(yàn)條件符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)。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(shí)間甚至刮泡時(shí)間等參數(shù)滿足實(shí)驗(yàn)條件。再進(jìn)一步探究煤炭選樣試驗(yàn)方法時(shí)，可利用振動(dòng)篩選機(jī)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(xì)煤泥對(duì)整個(gè)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(duì)浮選精煤進(jìn)行篩分和灰分測(cè)定試驗(yàn)，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(píng)定方法

在對(duì)山西焦煤屯蘭礦選煤廠實(shí)際煤樣浮選效果進(jìn)行評(píng)定時(shí)，為最大限度確保煤樣浮選效果評(píng)定正確，選擇利用可燃體回收率和完善度指標(biāo)兩相結(jié)合方式，綜合評(píng)價(jià)煤樣浮選效果。在此過(guò)程中，進(jìn)一步對(duì)山西焦煤屯蘭礦選煤廠501精煤產(chǎn)品進(jìn)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(jì)算出各分選系統(tǒng)的實(shí)際比例，最終對(duì)該煤礦精煤產(chǎn)品的灰分和水分進(jìn)行估算。

2 精煤產(chǎn)品粒度組成對(duì)浮選的影響

就細(xì)煤泥對(duì)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(xì)煤泥按照不同比例分別添加到大于0.074mm的煤泥中進(jìn)行最終浮選效果的測(cè)量，其示意圖如圖1所示。由圖可知，當(dāng)細(xì)煤泥添加含量為12%左右時(shí)，細(xì)煤泥對(duì)整個(gè)精煤產(chǎn)品浮選效果最好，可燃體利用率及完善度指標(biāo)最高。由于浮選入料中小于0.074mm的細(xì)煤粒中聚集了更多含量的粘土類(lèi)礦物、易碎親水的絲炭組分，能在微細(xì)煤泥中解離完全，且其中含有一定比例的低灰分微細(xì)煤泥，該類(lèi)物質(zhì)能極大限度地增強(qiáng)氣泡和較粗顆粒煤泥面上的附著強(qiáng)度，增加不脫落概率以?xún)?yōu)化煤泥浮選效果?？偠灾诰C合考慮浮選可燃體回收率、完善度指標(biāo)分配率以及其他浮選指標(biāo)狀況下，當(dāng)細(xì)煤泥含量為12%時(shí)，細(xì)煤泥浮選效果質(zhì)量最佳。

另一方面，探究細(xì)煤泥對(duì)0.125-0.833mm粒級(jí)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(jìn)行浮選效果評(píng)判，其結(jié)果示意圖如圖2所示。由圖可知，當(dāng)細(xì)煤泥的實(shí)際添加含量為13%時(shí)，整體浮浮選效果質(zhì)量最佳。在此過(guò)程中，進(jìn)一步強(qiáng)化精煤小篩分試驗(yàn)組分析比較可知，當(dāng)細(xì)煤泥的整體添加量大于15%時(shí)，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(shì)。隨著細(xì)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(jìn)一步探究山西焦煤屯蘭礦選煤廠精煤篩分效果，進(jìn)一步采用捕收劑、起泡劑、浮選礦漿、浮選機(jī)及浮選柱等對(duì)其進(jìn)行產(chǎn)品篩分試驗(yàn)。進(jìn)一步探究產(chǎn)品篩分試驗(yàn)過(guò)程可知，浮選柱對(duì)細(xì)微煤泥有著較強(qiáng)篩分效果，而對(duì)于0.045mm以上粒級(jí)煤泥，浮選柱和浮選機(jī)的實(shí)際浮選差異并不明顯，但以灰分和可燃體回收率為標(biāo)準(zhǔn)探究浮選篩分效果可知，浮選機(jī)的實(shí)際篩分效果更加優(yōu)良。對(duì)于小于0.045mm的微細(xì)煤泥而言，浮選柱的實(shí)際篩分效果比浮選機(jī)更好，浮選柱分選效果下的可燃體回收率高達(dá)56%，但浮選機(jī)僅僅為45%。

4 結(jié)論

總之，結(jié)合501自動(dòng)采樣系統(tǒng)采樣的測(cè)定結(jié)果，能對(duì)精煤浮選效果質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性與科學(xué)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(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉波，謝廣元，倪超等.難選微細(xì)煤泥分選試驗(yàn)探究[J].現(xiàn)代化工，2017（12）：534-535.

[2]崔廣文，張繼柱，扶相通等.煤泥粒度組成對(duì)浮選效果的影響[J].選煤技術(shù)，2016（3）：20-22.