不同能量输配的煤泥浮选过程特征

 为了研究不同能量输入条件下的煤泥浮选过程,以唐山矿区高灰难选煤泥为研究对象,将煤泥浮选过程分为调浆和浮选两个阶段,分别进行了调浆和浮选不同转速下的浮选功耗试验。试验结果表明：调浆过程和浮选过程最优的转速均为2400r/min;随着调浆搅拌转速的提高,精煤灰分和可燃体回收率先增加后减小;随着浮选功耗的增加,精煤灰分先增加后减小,精煤可燃体回收率逐渐增加;过低的搅拌强度不利于煤泥的矿化,而过强的搅拌会影响泡沫层的稳定。根据矿物可浮性的变化,对浮选过程中的能量需要进行分配,用最低的功耗获得较好的浮选指标。     

搅拌速度对浮选机分选效果影响的研究

分析了搅拌在浮选机浮选过程中的作用,以精煤可燃体回收率、灰分和浮选完善指标为评价指标,考察了调浆、浮选两阶段搅拌速度对浮选效果的影响。研究表明:调浆阶段采用较高的搅拌速度可以强化气泡的矿化过程,有利于提高可燃体回收率;浮选阶段则宜采用相对较低的搅拌速度,以降低浮选槽内的紊流对泡沫层的影响,更有利于降低精煤灰分。     

煤泥浮选能耗试验研究

为探索不同可浮性煤泥的浮选能耗,针对钱家营选煤厂烟煤和陈四楼选煤厂无烟煤两种代表性煤泥,在最优药剂用量、浓度和充气量条件下进行浮选能耗试验。试验结果表明：陈四楼煤泥的天然可浮性较差且高灰细泥含量较多;转速越高,同种煤泥达到相同的可燃体回收率所需的浮选时间越短,但所需的总能耗越多;低转速、较长浮选时间条件下消耗较少的功能够与高转速、较短时间条件下消耗较多的功获得相同的可燃体回收率;可通过计算浮选能耗比较指标Wf值来比较不同煤泥的可浮性;随着浮选过程的进行,精煤灰分逐渐增加,浮选速率常数k值逐渐减小,煤泥的可浮性越来越差,单位可燃体回收率的产品浮出所需的能耗越来越多。     

不同因素对煤泥浮选指标的影响研究

以延安市禾草沟一矿5~#原煤浮沉得到的低密度精煤和高密度泥质页岩为原料,制备出匀质精煤泥和高灰细泥的复配煤样,在适宜的药剂条件下,通过正交试验,研究了浮选入料灰分、矿浆浓度、搅拌转速以及充气量四个因素对浮选精煤高灰细泥夹带、可燃体回收率、浮选完善指标的影响。结果表明:搅拌转速和充气量对三个指标的影响均不显著;矿浆浓度对精煤高灰细泥夹带量和浮选完善指标影响显著;浮选入料灰分对于可燃体回收率和浮选完善指标影响显著。     

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。     

絮凝剂、凝聚剂对低阶煤浮选效果的影响

以内蒙古红庆河煤矿低阶煤为研究对象,分析了低阶煤的煤质特性。通过实验室浮沉试验、浮选试验,探究了在煤泥水沉降效果相同时,絮凝剂、凝聚剂以及两者组合使用时对低阶煤浮选效果的的影响。结果表明:单一使用凝聚剂对浮选效果影响较大,可燃体回收率减少了16.46个百分点;单一使用絮凝剂或絮凝剂和凝聚剂组合使用时,对浮选效果影响相对较小,可燃体回收率分别降低3.19、2.08个百分点;凝聚浮选、絮凝和凝聚组合浮选对精煤的灰分影响较小,分别增大0.85、0.98个百分点;絮凝浮选对精煤灰分影响较大,增加5.49个百分点。     

煤泥浮选过程中粗颗粒的强化回收研究

对山西某选煤厂的浮选产品进行分析,得出+0.125 mm粗颗粒的回收效果较差,是导致精煤产率低的主要原因。以该厂的浮选入料作为试验样品,进行了粗颗粒强化回收试验研究,结果表明:分级浮选效果最佳,与全粒级浮选时相比,药剂用量相同时,在精煤灰分基本相当的情况下,精煤产率和可燃体回收率分别提高了5.19和5.67个百分点。     

分散剂和PAM促进长焰煤浮选的试验研究

为合理有效地利用长焰煤中的细粒煤泥,对其进行浮选试验研究,考察了分散剂和聚丙烯酰胺PAM对其浮选的促进作用。结果表明,作为动力用煤,长焰煤精煤灰分不能太低,宜为16~20%,煤油和仲辛醇用量分别应在1000 ~ 2000 g·t-1和150 ~ 250 g·t-1之间,以保证产品质量并控制药耗。分散剂可消除煤颗粒表面的高灰细泥罩盖从而促进长焰煤的浮选。不同分散剂对精煤可燃体回收率的促进作用从大到小依次为：多聚磷酸钠>六偏磷酸钠>焦磷酸钠,与它们的分子构型以及其中阴离子的量有关。其中多聚磷酸钠在3000g·t-1时对应精、尾煤灰分分别为19.64%和69.33%,精煤可燃体回收率提高11.80%。使用少量聚丙烯酰胺可以使精煤灰分降低,可燃体回收率提高,使用少量阴离子聚丙烯酰胺可得到灰分17.25%、可燃体回收率94.23%的精煤,对应尾煤灰分66.27%。     

叶轮转速对煤泥浮选效果及动力学影响分析

为了提高矿物可浮性,改善细粒煤分选效果,选择粒度为0.5 mm以下的煤样为研究对象,通过实验室单元浮选试验以及窄粒级浮选动力学试验的方法,探讨了叶轮转速对不同密度级细粒煤浮选动力学的影响。结果表明:试验煤样的浮选过程符合一级动力学方程;叶轮转速对不同密度级细粒煤的浮选速率常数影响较大;叶轮转速增加,煤样的精煤产率及可燃体回收率增加,同时灰分也有所上升,叶轮转速太大不利于细粒煤浮选。     

乳化煤油脱硫降灰效果实验研究

为了考察乳化煤油影响邢台高硫煤的浮选脱硫降灰效果,分别应用乳化煤油与煤油作为捕收剂,采用可燃体回收率、浮选完善度、脱硫率为评价指标,对煤样进行实验室浮选试验,试验结果表明乳化煤油具有更好的选择性,在可燃体回收率相同的情况下,具有乳化煤油精煤灰分更低,同时确定了最佳捕收剂用量;采用分级浮选考察了乳化煤油的脱硫降灰效果。通过对煤样与药剂作用前后的接触角和Zeta电位的对比,初步探讨了乳化煤油脱硫降灰的机理。     

褐煤煤泥浮选降灰试验研究

为探索内蒙古白音华煤田褐煤降灰的可能性,对该煤田褐煤干燥过程中产生的褐煤粉煤进行小浮沉试验和捕收剂条件试验,在此基础上进行浮选降灰试验。试验结果表明:该煤田褐煤煤泥具有分选降灰的可能性,当浮选精煤灰分为18%时,精煤产率为70%,精煤可燃体回收率为84.31%,此时该褐煤属于易浮煤;当浮选精煤灰分<15%时,精煤可燃体回收率为65.04%,此时该褐煤属于中等可浮煤。该试验说明褐煤煤泥可通过浮选降灰提质,为褐煤脱硫降灰提供一定的数据支持。     

煤泥浮选过程中的细泥夹带与罩盖机理

选用开滦矿区钱家营矿的高灰难选煤泥和大同塔山选煤厂煤系高岭石,通过单矿物和混合矿物浮选试验研究了影响高灰细泥夹带和罩盖的主要因素。研究发现：影响高灰细泥夹带的主要因素为细泥粒度、起泡剂用量和矿浆浓度,捕收剂用量对其影响较小;矿浆pH值接近8时,可燃体回收率最大。EDLVO理论计算发现：微细粒的高岭石与煤粒间存在着“能垒”,当颗粒间距约为30 nm时,“能垒”达到最大值;高岭石的粒度越细,“能垒”越低。外界能量输入可以打破“能垒”,使细泥颗粒发生罩盖。试验表明：强烈的机械搅拌使混合煤样的精煤产率和可燃体回收率分别降低10.87%和13.16%。     

高灰细泥对煤泥浮选影响的试验研究

针对细粒级含量高的高灰难选煤泥,为考察0.074mm粒级微细粒的浮选选择性情况,对细粒煤泥进行了红外光谱分析、分步释放试验分析及浮选速度分析,并对不同细泥含量的煤泥进行了浮选试验。试验结果表明:细泥在浮选过程中对精煤质量产生了很大影响,细泥含量越大,其可燃体回收率越低,且精煤灰分越高,分析认为细粒煤质量小、尺寸小、捕收剂分散性差是造成细泥选择性差的主要原因。     

六偏磷酸钠在煤泥浮选中的应用及机理探讨

探索了添加抑制剂六偏磷酸钠前后的浮选对比试验,结果表明:当六偏磷酸钠用量为2 kg/t时,精煤灰分可以降到10.73%左右,满足了生产要求,同时,精煤产率略微下降,但浮选完善指标和可燃体回收率均有所增加。并采用红外光谱分析对六偏磷酸钠的抑制机理进行了分析,结果表明:六偏磷酸钠的加入,会增强煤粒间的阻隔作用,使得煤粒处于分散状态,提高煤中高灰成分的亲水性,从而抑制煤中高灰物质随精煤浮出,达到降低浮选精煤灰分的目的。     

深度调浆对煤泥浮选效果的影响

以山西司马矿浮选入料为试验样品,进行了煤质分析和调浆转速探索试验、剪切调浆前后浮选速度的对比试验。结果表明:该煤样适宜浮选粒级0.250~0.125 mm、0.125~0.074 mm含量分别达到56.85%、20.70%;而不易浮选粒级即0.5 mm、0.045 mm粒级含量仅为0.65%、5.62%,所以该煤样可浮性较好。当调浆转速为1 950 r/min时,精煤灰分降低0.14%,精煤产率增加5.05%,可燃体回收率增加5.59%;适当的转速可以提高捕收剂油滴的分散度,并且高剪切调浆流态提供的强紊流流态大幅度提高煤粒与油滴的碰撞概率,促进油滴与煤粒的有效吸附,增强颗粒表面的可浮性。     

高灰难浮煤泥二次浮选试验研究

为解决精煤泥两次浮选、双段脱水回收流程处理高灰难浮煤泥二次浮选精煤灰分偏高,重介精煤"背灰"严重的难题,文章提出采用旋流微泡浮选柱作为二次浮选分选设备并进行相关试验研究。试验结果表明:浮选柱能解决重介精煤"背灰"难题,相比于传统浮选机,在精煤产率相当时,浮选柱分选精煤灰分降低3.44%,尾煤灰分提高1.67%,浮选完善指标提高6.54%;在精煤灰分相当时,精煤产率提高10.27%,尾煤灰分提高6.91%,浮选完善指标提高5.14%。     

Prediction of coal response to froth flotation based on coal analysis using regression and artificial neural network

In this paper, the combustible value (i.e. 100-Ash) and combustible recovery of coal flotation concentrate were predicted by regression and artificial neural network based on proximate and group macerals analysis. The regression method shows that the relationships between (a) ln (ash), volatile matter and moisture (b) ln (ash), ln (liptinite), fusinite and vitrinite with combustible value can achieve the correlation coefficients (R²) of 0.8 and 0.79, respectively. In addition, the input sets of (c) ash, volatile matter and moisture (d) ash, liptinite and fusinite can predict the combustible recovery with the correlation coefficients of 0.84 and 0.63, respectively. Feed-forward artificial neural network with 6-8-12-11-2-1 arrangement for moisture, ash and volatile matter input set was capable to estimate both combustible value and combustible recovery with correlation of 0.95. It was shown that the proposed neural network model could accurately reproduce all the effects of proximate and group macerals analysis on coal flotation system.