细粒煤泥对粗粒煤泥浮选的抑制机理研究

通过实验室浮选试验和理论分析,对细粒煤泥(-0.074mm)抑制粗粒煤泥(+0.074mm)浮选的机理进行了探讨。结果表明:粗粒煤泥单独浮选时具有很高的浮选产率,与细粒煤泥混合浮选时(细粒煤泥含量为27.82%),粗粒煤泥产率降低65.69%,与高岭土混合浮选时(高岭土含量27.82%),粗粒煤泥的产率不受影响;粗粒煤泥的产率随着捕收剂的增加而增大,继续增加捕收剂用量,产率变化缓慢;浮选矿浆中六偏磷酸钠的添加量为2500g/t时,粗粒煤泥产率提高18.86%,六偏磷酸钠通过降低细粒煤泥与粗粒煤泥间的作用力改善粗粒煤泥的浮选;通过偏反光显微镜观察到细粒煤泥颗粒主要是煤和矿物杂质的伴生体,兼具亲水性和疏水性表面;根据扩展DLVO理论分析得出细粒煤泥罩盖使得粗粒煤泥的疏水表面减少,抑制了粗粒煤泥的浮选。     

不同密度细粒煤泥对浮选效果的影响研究

为探索不同密度细粒煤对浮选过程的影响，将不同密度细粒煤泥以不同的配比掺入到粗粒煤中进行试验。利用浮选入料和重选精煤作为试验煤样，用重选精煤制备粗粒煤泥和低密度细粒煤泥，利用有机重液，通过浮沉试验将浮选入料样制备成不同密度的细粒煤。在不同的掺配比例下，首先进行了最佳药剂量试验，然后以最佳药剂量对不同的浮选入料进行浮选速度试验。试验结果表明，低密度细粒煤对浮选影响不是很明显；中密度细粒煤存在时，对粗粒煤浮选速度的影响不如低密度细粒煤明显；高密度细粒煤会通过夹带作用，大幅度降低浮选精煤质量。     

疏水引力在煤泥浮选过程中的作用机理及应用

为了分析疏水引力在煤泥浮选过程中的作用机理,将-0.074mm的不同密度细粒煤泥混入粗粒煤泥中进行浮选试验,研究不同密度细粒煤泥对可燃体回收率的影响;进行了EDLVO理论计算,分析各作用能的作用效果和疏水引力的成因。结果表明:1.3～1.4 g/cm~3密度级细粒煤泥容易罩盖于粗粒精煤表面疏水部分;水中两个相互接近的疏水表面间的作用以疏水作用为主,疏水引力的产生是由于水中疏水表面相互接近到一定距离时自发形成了纳米气泡桥;浮选调浆的强度应适中,在破坏煤泥颗粒间疏水引力的同时而不破坏煤泥与气泡的附着。     

祁东选煤厂细粒煤分选工艺优化研究

针对祁东选煤厂原工艺采无法有效分选-0.20mm部分低灰细粒煤泥的情况,对原有工艺进行优化改造。煤泥性质分析表明,粗煤泥中-1.4g/cm3密度级的累积产率较高,灰分较低。为提高细粒煤的回收率,确定了改造工艺:1.5~0.25mm粒度级采用TBS干扰床分选机进行粗煤泥分选,-0.25mm进入浮选系统。通过经济比较,改造后增加收入27100.8万元。     

不同密度细粒煤泥掺配粗粒煤浮选研究

为了研究不同密度细粒煤泥对粗粒煤泥浮选的影响,将细粒煤泥以不同比例与粗粒煤泥掺配成浮选入料进行浮选试验,比较了不同浮选入料的浮选效果和最佳药剂量。结果显示,中密度、高密度细粒煤泥都会使浮选药剂耗量增加,在相同掺入比例条件下,高密度细粒煤泥相比,中密度细粒煤泥的掺入使浮选药剂量增加更多。随着浮选药剂量的增加,掺入中密度细粒煤泥后浮选精煤灰分基本保持不变,通过改变浮选药剂量的方式获取低灰精煤较为困难。     

煤泥半焦浮选提质实验研究

针对煤泥低温热解制备的半焦产品灰分较高、粒度较细的特点,采用浮选法对其进行提质降灰处理。确定浮选试验最佳药剂用量为煤油1200 g/t、曲拉通X-100 200 g/t、仲辛醇100 g/t,最终获得了灰分为21.08%、产率75.67%、可燃体回收率82.93%的精煤产品。通过SEM和EDS检测,发现低密度、灰分高的表面带有细小的脉石矿物组分和复杂表面结构的煤泥半焦颗粒,在浮选过程中随-1.0 g/cm3密度级半焦混入泡沫产品在浮选精煤中得到富集,这是导致浮选精煤灰分较高的主要原因之一。     

煤泥半焦浮选提质试验研究

针对煤泥低温热解制备的半焦产品灰分较高、粒度较细的特点,采用浮选法对其进行提质降灰处理。确定浮选试验最佳药剂用量为煤油1 200g/t、曲拉通X-100 200g/t、仲辛醇100g/t,最终获得了灰分为21.08%、产率75.67%、可燃体回收率82.93%的精煤产品。通过SEM和EDS检测,发现低密度、灰分高的表面带有细小的脉石矿物组分和复杂表面结构的煤泥半焦颗粒,在浮选过程中随-1.0g/cm3密度级半焦混入泡沫产品在浮选精煤中得到富集,这是导致浮选精煤灰分较高的主要原因之一。     

粗煤泥棒磨和浮选特性试验研究

为了解粗煤泥棒磨和浮选特性,提高粗煤泥再选的经济技术指标,以大武口选煤厂金能分厂的TBS尾煤为研究对象,在试验室内进行了磨矿条件试验,确定了棒磨过程最佳的矿浆浓度、介质配比、磨机转速和介质填充率;通过调节磨矿时间,得到了不同粒度和解离程度的5组产品;通过浮选试验发现磨矿12 min产品取得了最佳的浮选指标,产率33.89%、灰分12.92%的精煤。对浮选精、中、尾煤进行密度和粒度分析,发现磨矿产物中部分煤泥解离仍不够充分,低灰的粗粒煤泥浮选过程中上浮能力较差,导致浮选可燃体回收率较低,高灰的细泥则通过夹带等进入精煤使得精煤灰分偏高。     

新阳选煤厂煤泥分级浮选特性的试验研究

为优化煤泥的分选,采用先分级、再浮选的方法对新阳选煤厂不同粒级煤泥进行了试验研究,结果表明:各粒级煤泥的浮选效果存在明显的差异,且浮选入料的粒度越粗,浮选药剂用量就越大;0.5~0.25mm粒度级煤泥的可浮性最好;0.125mm粒度级的煤泥浮选精煤产率低,灰分高,可浮性较差。     

煤泥自载体浮选

粒度组成细、高灰细泥含量大的煤泥浮选时,浮选精煤易于超灰且精煤产率低、生产操作困难。针对这些问题,在总结载体浮选理论的基础上,研究了以浮选精煤作为自载体改善煤泥浮选效果的作用和机理。结果表明:用浮选出的精煤作自载体可显著改善煤泥的浮选效果。随自载体量的增加,精煤产率、浮选完善指标、尾煤灰分均提高,浮选精煤灰分降低。乌海煤泥采用该工艺浮选时,确定出最佳自载体用量为入浮煤泥的10%,加入自载体经4次循环后即可达到稳定的浮选效果,浮选精煤产率提高7.11%、灰分降低1.14%,浮选完善指标提高7.25%。EDLVO理论的计算研究表明,精煤本身的疏水性和捕收剂在煤粒表面吸附产生的疏水力,促使细煤粒黏附于粗颗粒载体,细颗粒间也会发生疏水絮凝,改善了浮选环境和浮选效果。     

调浆剪切强度对煤泥浮选的影响

以开滦钱家营炼焦煤选煤厂的煤泥为样品,在对原煤泥、>0.074 mm为主的粗煤泥、 <0.074 mm 为主的细煤泥等煤样进行实验室调浆试验的基础上,利用自行研制的新型调浆机完成了35 m 3 /h负荷的半工业性试验,重点考察调浆机叶轮线速度对浮选可燃体回收率的影响。结果表明：在实验室、半工业性规模的煤泥调浆试验中,均存在适宜的调浆剪切强度,不足或过度调浆都不利于提高可燃体回收率;实验室试验中对原煤泥、>0.074 mm为主的粗煤泥,优化的调浆叶轮线速度相似,均为6.00 m/s,对<0.074 mm为主的细煤泥,优化的调浆叶轮线速度为2.33 m/s;对半工业性试验中采用的新型煤泥调浆机,叶轮线速度在5~8 m/s时可获得较好的调浆效果,浮选可燃体回收率比矿浆预处理器平均提高9.65百分点。     

煤表面热力学特性的Washburn动态法测试

微细粒中煤浮选的突出问题是选择性差、精煤产品灰分高,而润湿性是影响微细颗粒分选重要的界面性质,基于此,考察了煤样与主要杂质矿物高岭石的表面热力学特性。用Washburn动态法,以正己烷、1-溴萘、甲酰胺、去离子水为液体分子探针测量其对不同密度级微细粒中煤样品及高岭石的润湿过程,用线性回归法分析润湿速率并计算亲油亲水比,联合Washburn方程和van Oss-Chaudhury-Good理论对不同密度级煤粉样品以及高岭石的表面自由能进行估算,并进行煤泥的分布释放实验。研究表明：随煤样密度级的增加,正己烷对煤样的润湿速率降低,且变化不大,去离子水对煤样的润湿速率增高,两者对高岭石的润湿速率分别为0.010 1,0.020 6 g2/s,远大于对煤样的润湿速率;煤样随密度级的增加亲油亲水比值LHR值减小,1.5~1.6 g/cm3与1.6~1.8 g/cm3中间密度级煤样的润湿速率和LHR值相近,高岭石的LHR值最低,为1.44,呈亲水性;各个密度级样品的非极性成分γLWs呈略微降低趋势且其值基本一致,均低于高岭石的γLWs,样品表面自由能极性成分中氢键作用的碱性力与LHR值呈正相关。该煤样分布释放浮选实验结果与各个密度级样品表面性质测试结果吻合。     

煤泥“2+2”分选工艺的问题分析及优化试验

针对煤泥“2+2”分选工艺在工业应用中处理粗煤泥灰分较高和(或)高灰细泥含量大的煤泥时,存在粗精煤泥和二次浮选精煤灰分偏高、重介精煤“背灰”的问题,提出在该工艺中引入TBS分选粗煤泥和旋流微泡浮选柱作为二次浮选设备的工艺技术,通过试验进行了验证。试验结果表明：利用TBS不仅分选出合格的粗精煤泥,而且数量效率达85.01%,可能偏差Ep=0.069;旋流微泡浮选柱作为“2+2”分选工艺的二次浮选设备比常规浮选机优势明显,当煤油用量1 000 g/t,仲辛醇用量125 g/t时,浮选柱比浮选机的精煤灰分降低3.76%,精煤产率增加4.10%,浮选完善指标提高9.97%。     

淮北选煤厂细粒煤泥分选实践

为探索煤炭精细分级分选,优化生产系统,淮北选煤厂对煤泥重介质旋流器及粗煤泥振动弧形筛进行了优化,通过采用大直径煤泥重介质旋流器,改变弧形筛工艺参数,增加筛面喷水,稳定斜管浓缩机溢流等措施,加强重介分选环节对>0.25 m m粒级煤炭的精选,降低了重介系统分选下限,有效控制了粗精煤灰分、水分;降低了浮选入浮量、粒度、灰分,减轻了浮选系统的压力。同时通过采用“2+2”浮选工艺,降低了浮选精煤灰分,避免了重介精煤“背灰”现象,实现了精煤产率最大化。     

粗细粒级差异化给矿对浮选柱选别性能的影响

粗细粒级矿物具有不同的浮选特性,浮选柱主要应用于精选作业的细粒级矿物分选,对粗颗粒矿物回收率较低,限制了浮选柱的应用。在泡沫层分选理论的基础上,以纯石英矿物(纯度大于99%)为代表矿样,将其分成150~280μm和-15μm粗细粒级两个组分,采用Ф100 mm×2 000 mm浮选柱开展试验考察粗细粒级差异化给矿对选别性能的影响。在一个试验中将粗细粒级矿物混合给入浮选柱泡沫层之下进行常规浮选,在另一个试验中将粗细粒级矿物差异化给入浮选柱泡沫层之上和泡沫层以下分别进行泡沫层分选和常规浮选。试验对比结果表明,粗细粒级差异化给矿提高了浮选柱精矿回收率,对粗颗粒矿物回收效果提升更为显著。     

强化重力沉降作用的浮选柱降灰研究

为降低旋流微泡浮选柱(FCMC)处理高灰细泥含量大煤泥的精煤灰分,构建了强化重力沉降作用、沉降物单独回收的沉降-旋流微泡浮选柱(S-FCMC),研究了结构参数对精煤灰分、产率及浮选完善指标的影响,并与最优工艺参数的FCMC进行对比。结果表明:与FCMC相比,最佳结构参数组合的S-FCMC精煤灰分降低1.17%,尾煤灰分提高10.79%,精煤主导粒级(0.045mm粒级)灰分降低2.48%,0.074 mm粒级产率基本相当;沉降物中0.045 mm粒级占本级产率50%,灰分58.16%。S-FCMC通过强化浮选过程中高灰细泥的重力沉降脱除,有效减少高灰细泥对精煤的污染,降灰效果明显。     

液固流化床分级与分选联合工艺的研究与应用

为了解决液固流化床在粗煤泥分选过程中入料粒度范围过宽、高灰细泥进入溢流污染精煤导致的粗精煤灰分偏高,严重影响液固流化床分选效果和精煤产品质量的问题,提出了液固流化床分级与分选联合工艺,即采用液固流化床对粗、细煤泥进行分级,溢流的细煤泥采用浮选处理,底流的粗煤泥进入第二台液固流化床分选,从而使粗、细煤泥均实现了高精度的分选。液固流化床分级与分选联合工艺在梁北选煤厂的生产实践中取得了良好效果,使入料中高灰细泥减少了80.32%,粗精煤灰分下降了2.43个百分点。     

抑制剂在赵各庄矿业分公司选煤厂浮选中的应用研究

为降低赵各庄矿业分公司选煤厂浮选精煤灰分,以该选煤厂煤泥为研究对象,采用六偏磷酸钠、氟硅酸钠、水玻璃作为抑制剂,对该厂煤泥进行降灰试验。试验结果表明:在试验条件下,采用水玻璃作为抑制剂且用量为500 g/t时,浮选效果最好;结合抑制剂在生产中的应用情况和选煤厂经济效益,该厂决定选用2.4玻璃作为抑制剂。     

浮选精煤中杂质矿物含量变化规律研究

为研究煤泥浮选时精煤中杂质矿物含量在不同粒度随浮选时间的变化规律,本文选取平朔3#弱粘煤(-0.5mm)作为试样,用X射线荧光光谱分析煤样中主要氧化物质为Al_2O_3、SiO_2及CaCO_3,用X射线衍射仪对各粒级入料煤样及精煤中不同浮选时间的4种产品的杂质矿物分别进行了定性及RIR定量分析,并根据烧灰前后发生的化学变化及质量守恒定律计算烧灰前矿物实际含量。结果表明:平朔3#弱粘煤(-0.5mm)煤样中矿物质主要由高岭石、方解石及石英3种组成,其中0.125~0.074mm、0.250~0.125mm、0.500~0.250mm粒度级中高岭石含量均在70%以上,且该煤样中高岭石含量随粒度的增大而增加,石英、方解石含量则随粒度的增大而减少。在有效浮选3分钟内,随着浮选时间增加,粒度级为0.500~0.250mm、0.250~0.125mm时矿物质含量变化规律相似,即高岭石、方解石的含量均为先减小后增大,石英含量则先增大后减小。粒度级为0.125~0.074mm、-0.074mm时,高岭石含量先增大后减小,石英、方解石含量则没有明显变化规律。