薛湖选煤厂浮选工艺优化及搅拌调浆改造

为强化搅拌调浆对浮选的作用,加强微细粒煤泥的分选,介绍了薛湖选煤厂浮选工艺及存在的问题,重点介绍了对浮选前搅拌调浆作业的改造,通过增加浮选前的搅拌调浆力,延长调浆过程,提高入浮浓度等方案的实施,浮选精煤产率大大提高,浮选指标进一步完善。     

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。     

调浆对低阶煤浮选的影响及其机理研究

为了研究调浆对低阶煤浮选的作用，以低阶煤为原料，研究了调浆转速和时间对低阶煤浮选的影响。通过傅里叶红外光谱仪、X射线光电子能谱分析和接触角测定仪分析了调浆前后煤泥表面性质的变化。结果表明，调浆显著提高了低阶煤的浮选效果，随着调浆转速和时间的增加，精煤产率和可燃体回收率逐渐增加。当柴油用量为7 kg/t、调浆转速为2400 r/min、调浆时间为1 min时，精煤可燃体回收率和浮选完善指标达到最大值。煤样表面的接触角随着调浆转速的增加逐渐增加，但调浆转速过高时，煤样表面接触角略有降低。与调浆前的煤样相比，调浆后煤样表面的碳含量增加，C—C/C—H官能团含量增加，C—O官能团含量降低，煤样表面疏水性增加。强搅拌调浆有利于减少低阶煤表面含氧官能团，提高非极性油的分散程度，增加捕收剂与煤颗粒的碰撞概率，但搅拌转速过高时，高强度的剪切作用可能会使吸附在煤颗粒表面的药剂脱附，降低调浆和浮选效果。     

彬长细粒煤浮选制备洁净煤工艺的研究

采用分步释放脱灰工艺对粒度<0.5mm的彬长细粒煤进行浮选,探讨了煤粒度(A)、煤浆浓度(B)、捕收剂(C)、起泡剂(D)、搅拌转速(E)五因素对精煤产率和精煤灰分的影响,并通过正交试验对各因素间的无交互作用进行了试验,得出了影响精煤产率的显著性因素,依次是:D>E>C>A>B,最佳工艺条件组合为A2B4C1D3E3,即煤粒度为0.125~0.074mm、煤浆浓度为60g/L、捕收剂用量为1.73kg/t、起泡剂用量为0.18kg/t、搅拌转速为2 000 r/m in,此时精煤产率38.26%,灰分3.52%。     

高剪切调浆强化微细粒煤泥浮选机理研究

微细粒煤泥具有粒度细、质量小、比表面积大的基本特征，针对传统浮选回收率低、选择性差的问题，提出了高剪切锯齿调浆强化微细粒煤泥浮选工艺，考察了锯齿调浆器结构参数对煤泥浮选效果的影响。通过捕收剂分散度测试、捕收剂吸附量测试、煤泥絮凝体粒径测试，探索高剪切调浆技术强化微细粒煤泥浮选机理。结果表明：对于锯齿调浆器，锯齿与隔板间的缝隙大小是影响浮选效果的关键结构参数，其他结构参数对浮选效果影响较小；同样操作参数条件下，高剪切锯齿调浆器最多可提升精煤可燃体回收率6.36个百分点，同时精煤灰分普遍低于普通调浆器；随着搅拌转速上升，捕收剂油滴分散度更高，有效提高了捕收剂在煤泥表面的吸附；对比普通调浆器，锯齿调浆器提高煤泥絮凝体粒径的能力更强，有效增加了浮选颗粒与气泡的碰撞效率。     

高强度调浆对煤泥浮选效果的影响

为研究高强度调浆对高灰细粒煤泥浮选效果的影响，以高灰细粒煤含量较高的炼焦配煤入浮煤泥为研究对象，在粒度分析的基础上，采用接触角试验、煤泥浮选试验等，对高强度调浆时的煤泥浮选效果、不同调浆强度下各粒级浮选精煤灰分组成及强调浆作用下煤泥疏水性变化规律进行了研究。研究结果表明：高强度调浆通过提升微细粒与药剂间的碰撞概率增大了低灰细粒级煤泥接触角，促进了浮选过程中低灰细粒级煤泥的上浮，同时能抑制高灰细粒煤泥的非选择性上浮，从而提高浮选精煤可燃体回收率，降低浮选精煤灰分，提升浮选效率。该研究可为高灰细粒煤泥浮选效果提供有益参考。     

搅拌转速对低品位铝土矿浮选的影响

以河南某低品位铝土矿作为原矿,利用实验室XFD-1.0型浮选机系统地研究了矿浆pH值、捕收剂用量、调浆转速和浮选转速对低品位铝土矿浮选的影响。试验结果表明:最佳矿浆pH值为9.5左右,捕收剂用量为1200g/t,调浆转速为2500r/min,浮选转速为2000r/min。浮选产品分析结果表明:调浆转速的提高有利于提高低品位铝土矿各个粒级的回收率,尤其是-0.038mm的细粒级,浮选转速提高也能强化-0.038mm细粒级的回收,但会造成细泥夹带,同时+0.074mm粗粒级的浮选回收率略有降低。     

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。     

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。     

调浆强度对浮选效果的影响试验研究

调浆方式和强度是影响浮选效果的因素之一,为研究调浆强度对浮选效果的影响,对林西矿选煤厂入浮煤浆进行了实验室试验及工业试验。实验室试验结果表明,当调浆转速为2 580 r/min时,精煤灰分相近情况下,精煤产率较不调浆增加了3.98%.工业试验表明,浮选矿浆采用2 400 r/min左右的调浆强度可优化该浮选机浮选效果。针对不同性质的矿浆,通过调整剪切强度可以满足微细难选矿物浮选工艺的需求,提高浮选效果。     

叶轮转速对硅钙质胶磷矿双反浮选的影响

浮选机叶轮转速对硅钙质胶磷矿反浮选脱镁、反浮选脱硅有不同的影响。随着叶轮转速的增加,脱镁尾矿产率降低,MgO脱除率降低,BK424捕收能力略有减弱,选择性变化不大。随着叶轮转速的增加,反浮选脱硅尾矿产率增加,S iO2脱除率升高,BK430捕收剂略有增加,但是选择性明显变差,P2O5损失率增大。在阴离子捕收剂体系中,较高的转速导致粗粒白云石从矿化气泡脱落,降低了其上浮率;对磷灰石影响较小。在阳离子捕收体系中,较高的转速增加了细粒磷灰石与BK430的作用,增加了其上浮率。研究结果表明,降低浮选机叶轮转速可以提高磷精矿P2O5回收率。     

A comparison of the critical impeller speed for solids suspension in a bench-scale and a pilot-scale mechanical flotation cell

This paper compares the critical impeller speed results for 6 L Denver and Wemco bench-scale flotation cells with findings from a study by Van der Westhuizen and Deglon [Van der Westhuizen, A.P., Deglon, D.A., 2007. Evaluation of solids suspension in a pilot-scale mechanical flotation cell: the critical impeller speed. Minerals Engineering 20, 233–240; Van der Westhuizen, A.P., Deglon, D.A., 2008. Solids suspension in a pilot scale mechanical flotation cell: a critical impeller speed correlation. Minerals Engineering 21, 621–629] conducted in a 125 L Batequip flotation cell. Understanding solids suspension has become increasingly important due to dramatic increases in flotation cell sizes. The critical impeller speed is commonly used to indicate the effectiveness of solids suspension. The minerals used in this study were apatite, quartz and hematite. The critical impeller speed was found to be strongly dependent on particle size, solids density and air flow rate, with solids concentration having a lesser influence. Liquid viscosity was found to have a negligible effect. The general Zwietering-type critical impeller speed correlation developed by Van der Westhuizen and Deglon [Van der Westhuizen, A.P., Deglon, D.A., 2008. Solids suspension in a pilot scale mechanical flotation cell: a critical impeller speed correlation. Minerals Engineering 21, 621–629] was found to be applicable to all three flotation machines. The exponents for particle size, solids concentration and liquid viscosity were equivalent for all three cells. The exponent for solids density was found to be less significant than that obtained by the previous authors, and to be consistent with values reported in the general literature for stirred tanks. Finally, a new dimensionless critical impeller speed correlation is proposed where the particle size is divided by the impeller diameter. This modified equation generally predicts the experimental measurements well, with most predictions within 10% of the experimental.     

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。     

煤泥絮团分选超净煤的试验研究

为探索处理动力煤选煤厂煤泥的新途径,以动力煤选煤厂煤泥为研究对象,分析了煤泥的性质、煤泥中矿物质的种类和嵌布特征,通过分步释放浮选试验考察了该煤泥的理论精煤产率和灰分,分析了煤泥经超细粉碎后分选超净煤的可行性。基于扩展DLVO（EDLVO）理论,论证了絮团浮选前采取高剪切搅拌的必要性,研究了高速搅拌对颗粒和药剂之间的促进作用。采用絮团浮选方法,对超细粉碎后的煤泥进行了超净煤分选试验,探讨了高剪切搅拌叶轮线速度、搅拌时间、煤泥粒度和非极性油用量与分选效果的关系。试验结果表明,只有在高速搅拌的情况下超细粉碎后的煤泥颗粒才能形成絮团,并且在与药剂作用后,降低了需要输入的搅拌功耗;高速搅拌还可以促进药剂的分散,从而增加药剂与煤颗粒的碰撞概率;若要达到较好的絮团分选效果,需要一定程度的搅拌强度和适当的搅拌时间。当粉碎平均粒度为4.70 μm、非极性油用量为135.24 kg/t、叶轮线速度为12.56 m/s、搅拌时间5 min时,分选出的超净煤灰分达到1.15%,产率为69.23%。     

煤泥浮选高剪切调浆技术装备及其应用

传统调浆设备难以满足煤泥浮选所需要的高分散、高效碰撞接触流体力学环境,加强调浆对改善浮选效果十分重要。为全面阐述煤泥高剪切调浆技术,分析了以煤粒表面净化、药剂分散、煤粒与药剂有效碰撞为主的煤泥高剪切调浆机理,通过实验室颗粒表面净化试验、调浆浮选试验等对煤泥高剪切调浆机理进行了说明和验证,并以BGT系列表面改质调浆机在多煤种选煤厂的工业应用效果为例,进一步说明了调浆对改善浮选生产的重要性,指出充分、适度的高剪切调浆是改善浮选效果的重要途径。     

煤泥浮选工艺参数对浮选指标影响的试验研究

采用XFDⅣ型浮选机对汾西紫金矿选煤厂浮选入料进行浮选试验,研究了浮选机充气量、叶轮转速和药剂配比及用量对煤泥浮选指标的影响。试验结果表明:当浮选机充气量为150 L/h、转速为1 800 r/min,捕收剂和起泡剂配比为4∶1,捕收剂和起泡剂用量分别为1 200 g/t和300 g/t时,浮选效果最好。     

Interfering ions in the flotation of a phosphate ore in a batch column

The “Barreiro” carbonatite complex is located in Araxá, MG, Brazil. The production of apatite concentrate from this ore started in 1978 and the current production capacity is 800,000 tonnes.The ore is subjected to the following unit operations in the concentrator: grinding, classification, low field magnetic separation, desliming, apatite and barite flotation, high field magnetic separation, filtration and drying.Barite and apatite flotations were performed in 300 ft³ (8.5 m³) Wemco mechanical cells until 1992. The replacement of the mechanical cells by flotation columns occurred in two stages: fine fraction flotation circuit in 1993 and coarse fraction flotation circuit in 1994. All the 66 mechanical cells were replaced by 6 flotation columns (3.0 m × 4.5 m × 14.5m), resulting in improved selectivity and recovery and significant reductions in the consumption of the collectors for barite and, mainly, for apatite.The flotation process control monitoring in laboratory bench scale mechanical cells was then inadequate due to the discrepancy with the industrial practice. A specific methodology was developed for batch column flotation testing. The technique was checked by means of comparison with the industrial plant practice of apatite and barite flotation, showing its reproducibility and reliability for process development testwork.The batch flotation column was utilised to evaluate the effect of ions (dosed in the conditioning stage) on the flotation of barite and apatite. Flotation tolerance limits were established for the ions calcium, magnesium, phosphate, fluoride and rice bran oil soaps. Due to the fact that these ions were dosed as sodium salts (in the case of anions) or as chlorides (in the case of cations), the effect of sodium and chloride ions was also assessed (tests with the addition of sodium chloride).The results led to the environmental benefit of a full process of water recirculation in the concentrator without impairing the flotation performance.     

氯化钠强化煤泥浮选过程的机理探讨

煤泥浮选是选煤厂提质增效的重要环节,以无机盐离子为基本要素的溶液化学环境对煤泥.浮选过程具有重要影响。文章以溶液体系中常见的无机盐一NaCl为调控因素,研究了NaCl对无烟煤煤泥浮选过程的影响。采用气泡尺寸检测、气泡破裂时间检测、聚焦光束反射测量等技术手段研究了NaCl对浮选体系气泡尺寸和颗粒聚集行为的影响。结果表明:NaCl可以显著降低气-液两相体系的气泡尺寸,0.4mol/L的NaCl对气泡尺寸的降低作用与9 mg/L的仲辛醇相当;NaCl促进了矿浆体系中的颗粒聚集,0.6mol/L NaCl溶液的加入使矿浆中颗粒的平均弦长由28.5μm增大至40μm;NaCl对气泡尺寸和颗粒聚集行为的调控作用对煤泥浮选过程具有显著的促进作用,在氯化钠浓度为0.6 mol/L条件下,浮选精煤可燃体回收率可从26.32%提高至74.04%.     

叶轮参数对BK6500矿浆调浆槽动力学影响研究

为了填补大型矿浆调浆搅拌槽研究的空白,在BK6500搅拌槽内进行了叶轮参数对单相流流场和两相流悬浮特性影响的试验研究。对比4PB(4直叶片)叶轮和4HB(4螺旋叶片)叶轮的单相流流速和功耗,得到4PB叶轮单位循环流量功耗是4HB叶轮的1.25倍;对比4PB叶轮和4HB叶轮的两相流悬浮特性,得出4HB叶轮能够实现矿物的均匀悬浮,而4PB叶轮在电机满负荷时仍不能实现均匀悬浮。所以大型矿浆调浆搅拌槽应优先选用4HB叶轮。该试验结果对大型矿浆调浆搅拌槽的工业应用具有指导意义。