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%。     

超细粉碎对煤表面性质及超净煤分选的影响

为探讨超细粉碎对煤表面性质及絮团和超净煤分选的影响，选取淮南气煤(HN)和太西无烟煤(TX)2种不同变质程度的煤样，利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）、ζ电位仪、比表面分析仪、微量热仪分析了不同超细粉碎时间后煤颗粒表面官能团、电位以及润湿性的变化，分别研究了粒度、表面电位和润湿性对絮团形成的影响，结合超净煤的分选结果，综合探讨了超细粉碎、表面性质变化、絮团形成以及超净煤分选的关系。结果表明：超细粉碎改变了煤粒表面的亲水基和疏水基的比例；随着粒度的减小，太西煤的电动电位绝对值先减小后增大，在粒度8.30 μm时电负性最弱，润湿热出现小的峰值，搅拌过程中形成的大尺度絮团较多，在乳化柴油用量67.62 kg/t时，分选出的超净煤灰分0.68%，产率高达97.26%；而淮南煤随着粒度的减小，电负性逐渐增强，润湿热单调递减，润湿性逐渐减弱，在相同搅拌强度下，细颗粒形成的大尺度絮团减少，分选出的超净煤产率降低；分散剂的加入有效地降低了淮南气煤分选出超净煤的灰分，粒度越小，灰分减小愈明显。     

物理法分选超净煤

论述了开发超净煤分选技术的意义 ,介绍了超净煤分选技术现状和 3种典型的分选方法及其分选结果。     

煤泥深度浮选技术的研究

介绍了煤泥深度浮选的基本原理及其特点，首先采用常规的浮选分选出灰分较低的精煤和灰分尽可能高的尾煤，分选出的中间产物采用超细磨的方法磨至其中的煤和无机矿物充分解离，再采用絮团浮选的方法分选出其中的低灰精煤.分步释放浮选试验和中间产物的显微照片表明，中间产物以煤矸连生体为主.比较深度浮选和常规浮选试验的结果表明：在精煤灰分接近的情况下，深度浮选的精煤产率要高出46.06 ％，在精煤产率接近时，深度分选的精煤灰分要低1.78 %.深度分选的结果甚至优于分步释放浮选的理论结果.     

超细粉碎方式对超净煤分选效果的影响

针对不同超细粉碎方式的作用特点,选用搅拌磨、气流磨、胶体磨、球磨,研究不同粉碎方式对超净煤分选效果的作用,发现采用胶体磨加工处理得到的超净煤产率最高为84.55%,灰分最低为0.83%,更有利于提高超净煤的分选效果。为了研究磨矿方式对超净煤分选效果促进作用的机理,通过粒度分布曲线和SEM研究超细粉碎方式对煤粒几何特征的作用,结果表明胶体磨加工处理后粒度分布均匀,细化充分有效避免了细粒再次聚团;煤粒表面没有明显的断裂,存在大量凹凸,尖角被钝化。通过AFM,FTIR和润湿热曲线研究不同超细粉碎对煤粒的表面化学性质的作用,AFM结果表明,胶体磨处理的煤样表面粗糙度最大,Rq=2.96 nm,高度变化较大,暴露更多的官能团,因此煤样解离更充分;FTIR结果表明胶体磨处理后煤样表面官能团含量发生显著变化,疏水基与亲水基吸收峰面积比值最大为0.084,煤样中的有机质和无机质更有效的解离,煤样疏水性改善;润湿热曲线表明胶体磨处理后煤样与非极性油有更强烈的作用,润湿热为1.384 J/kg,有利于煤粒形成结构紧实、选择性好的絮团。形成密实稳定选择性好的絮团,可以有效地提高超净煤的分选效果。     

低阶煤表面改性制备超净煤初探

针对低阶煤—准格尔煤表面含氧官能团多、孔隙率高、表面疏水性差且改性困难的特点 ,经过初步的探索试验说明 :经添加多种高速剂进行调浆后 ,采用常规浮选药剂可实现对该煤样的浮选分离 ,并获得了较好的浮选指标。     

基于分形维数分析剪切力场对超净煤分选的作用

针对目前物理法制超净煤工艺中絮团形成过程动力学指标和絮团形态学变化与超净煤分选效果之间关系研究的不足,应用分形维数分析了剪切力场中絮团形态和粒径的非线性变化并解释了其与超净煤分选效果之间的关系。通过量纲分析法,确立絮团分形维数与搅拌速度的函数关系;通过二维分形维数的研究,描述和表征颗粒群体的整体性和平均性;通过絮团多重分形图谱的研究,揭示絮团分形变化的动力学过程。进而确立絮团生成动力学过程中的控制指标,以期为超净煤制备过程中的工艺操作提供科学依据,为实际工程应用提供适当的控制参数的指导。研究表明,机械搅拌速度为2 000 r/min时,絮团的二维分形维数有最大值1.762,此时絮团具有密实的结构和合适的粒径;多重分形图谱特征参数f(α_(max))具有最大值0.796,此时絮团粒径最大,数量最多。故此时分选出的超净煤有最高产率84.314%,最低灰分0.831%。     

煤的超细粉碎与超净煤的分选

分析了6种不同变质程度煤样的无机矿物组成、嵌布粒度，研究了煤样粒度和煤中无机矿物的解离度与磨煤时间之间的关系,并通过分选试验探明了粉碎粒度、无机矿物解离程度及其种类对分选效果的影响.试验研究表明,只有当煤的粒度粉碎到<10 μm时，无机矿物才能得到较充分的解离；煤中的无机矿物主要是黏土，黏土含量小的煤可以分选出超净煤，反之，黏土和黏土与有机物连生体含量高的煤，很难分选出灰分低于2%的超净煤；黏土含量高的煤，经过球磨后，在煤浆中出现大量和稳定的微小气泡，影响了超净煤的分选精度；低阶煤经球磨后，表面亲水性增加，即使粉碎粒度很细，用絮团-浮选也无法分选出超净煤.     

超细粉碎技术在降低精煤灰分中的应用

为提高炼焦煤选煤厂总精煤产率,提出了通过降低浮选精煤灰分,提高选煤厂总精煤产率的技术路线,即超细粉碎煤泥中间产物,致使其中的无机矿物和有机可燃体充分解离,采用絮团浮选的方法分选出灰分较低的浮选精煤,在保持现有总精煤灰分不变的情况下,适当提高重选的分选密度,提高重选精煤的灰分,由此达到较大幅度提高全厂总精煤产率的目的.试验结果表明,在保持全厂总精煤灰分不超过9.50%时,重选精煤的产率由现有的69.25%提高到75.79%,全厂总精煤产率增加了6.54%.     

机械能输入对超净煤分选中絮团生成的影响

研究了超净煤制备工艺中机械能输入对絮团生成的作用机理,利用扩展的DLVO理论计算微细煤粒间的作用势能并绘制势能曲线,说明机械能的输入是使微细煤粒间克服势能曲线能垒形成絮团的必要条件;对絮团生成过程进行动力学分析计算,说明机械能输入对絮团生成的影响。为了验证机械能输入对絮团生成的影响,通过沉降试验,证实机械能输入对絮团效率的作用,发现搅拌速度在500~2 000 r/min时,絮团效率迅速增加,在2 000 r/min时达到峰值,此后搅拌速度增加絮团效率基本稳定,无明显变化;通过分析金相显微镜拍摄的絮团图片,证实机械能输入对絮团形态的作用,发现絮团的结构随着机械能的输入由松散逐渐紧实,而机械能输入过量后,絮团结构又重新被破坏,最终成为疏松的链状絮团;通过常规浮选法,证实不同机械能输入对超净煤品质的作用,发现在搅拌速度为2 000 r/min时,超净煤产品产率最高,灰分最低。     

FHMC-SF分选工艺实现煤炭深度脱硫降灰的探讨

根据我国高硫煤的赋存特点和目前的技术基础，提出采用微细介质重介旋流器及细泥选择性絮凝组合工艺（简称ＦＨＭＣ－ＳＦ工艺）实现煤炭的深度脱硫降灰。采用ＦＨＭＣ－ＳＦ工艺较采用单一重介旋流器和重介旋流器—微泡浮选联合流程，无机硫脱除率可大幅度提高，分选下限明显降低，是实现煤炭深度脱硫降灰的有效技术途径。     

李雅庄矿4~#煤层极难选煤深度物理加工技术研究

本文对李雅庄矿4~#煤层极难选煤进行了物理加工技术的分析研究。结果表明:确定试验煤样洗选中间旋流器的底流产物和保持常规浮选精煤灰分在10%以下时的浮选尾煤为深加工副产品;采用跳汰和重介操作工艺,重介旋流器底流约占入选原煤的18%,该深加工技术提高总精煤产率11%以上。该难选煤深度物理加工技术为4~#煤层进行重新开采奠定了基础。     

低灰煤制备的原料选择及分选工艺

低灰煤是开发煤炭应用新领域的前提。对于一些适宜的煤种,利用净化能力强、分选效率高的旋流微泡浮选柱可以分选出灰分小于２％的低灰煤。探讨了低灰煤制备原料的选择方法和浮选柱制备低灰煤的分选工艺。     

锡深加工及锡粉制备

介绍了我国锡资源及其深加工现状。综述了普通锡粉、超细锡粉和纳米锡粉的制备方法。     

鹿洼煤矿选煤厂工艺系统的完善与改造

介绍了鹿洼煤矿选煤厂从调试到达产的过程,详述了在整个调试过程中对工艺系统的优化、完善及取得的效果。     

深部与浅部煤层气储层物性及开发工程差异分析

以樊庄区块3口煤层气井和临兴区块1口煤层气井为研究对象,通过分析这4口井的储层物性参数和工程数据发现,随着深度的增加,储层压力、破裂压力、裂缝高度、平衡产水阶段的排采时间都随之增大,但是裂缝延伸长度随之减小。深部煤层和浅部煤层物性差异导致二者的工程差异性,相对于浅部煤层,深部煤层对开发工程具有更高的要求。     

周源山选煤厂工艺系统改造实践

介绍了周源山选煤厂在低投入下实现洗水闭路循环和矸石综合利用的方案。重点论述了动力煤洗选工艺的选择、煤泥连续脱水与掺混、矸石的综合利用问题。     

物理法制备超纯煤研究现状

超纯煤的物理法制备是煤炭清洁加工和综合利用的重要组成,介绍了超纯煤制备技术的背景和意义,从物理法制备的角度,阐述了超纯煤的多种制备工艺方法,如浮选法、摩擦电选法、油团聚法等,并做出可行性分析。对近几年物理法制备超纯煤的各种研究成果进行了讨论总结,并分析了物理法制备超纯煤制备技术的发展趋向,对其做出了展望。     

动力煤洗选煤泥回收工艺的探讨

对现有动力煤选煤厂的煤泥回收工艺进行分析,建议使用细煤离心机,提出了动力煤洗选煤泥回收的新工艺。     

PLC在临涣选煤厂选煤控制系统中的应用

介绍了PLC在选煤控制系统中的应用。集中控制系统采用GE公司90-70系列PLC,控制主机选用PAC-System RX7i控制器,上位机采用ifix3.5组态软件,具有良好的系统兼容性和人机界面。实践证明,PLC的应用,提高了自动化控制水平,降低了工作人员的劳动强度,保证了选煤的安全可靠运行,取得了良好的经济和社会效益。