难浮煤泥两段浮选工艺改造研究

2019-09-10陈斌

山西能源学院学报 2019年4期

关键词：浮选

陈斌

【摘要】对难浮煤泥进行浮选时，适宜的药剂制度及工艺布置对最终浮选效果的好坏具有重要影响。本文以山西古交某中心选煤厂难浮煤泥为试验对象，进行单元浮选试验，研究表明：对煤泥实施两段浮选效果较好，其中一段浮精作为精煤产品，其指标以最终精煤产品指标为准进行调整;二段浮精作为中煤产品，并根据中煤发热量确定其浮选灰分及二段的补加药剂量。二段浮精去向设置两条支路，即浮精矿桶和浮选中煤桶，根据入浮煤泥可浮性变化做具体调整。

【关键词】浮选;煤泥;可浮性;工艺改造

【中图分类号】 TD923 【文献标识码】 A

【文章編号】 2096-4102（2019）04-0047-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1引言

为了挖掘煤泥中的价值，往往采用浮选手段获得精煤，提高对原煤的利用率。但由于原煤煤质的恶化，煤泥中存在的高灰细泥越来越多，加之部分煤泥存在风化氧化现象，使得煤泥浮选的效果不甚理想。目前，人们一方面通过研究高效浮选药剂及其使用制度来改善煤泥的浮选效果;另一方面通过对煤泥水工艺布置进行改造，选择适合该特定煤泥的生产工艺方案，力求最大限度地回收精煤组份。本文以山西古交某中心选煤厂难浮煤泥为试验样品，采用单因素试验方法对难浮煤泥进行实验室单元浮选试验，研究适宜的生产工艺，以期改善企业经营效益，为难浮煤泥的合理利用提供一定的试验参考。

2样品及药剂

本文采用山西古交某中心选煤厂浮选入料作为试验样品。该厂浮选入料可浮性较差，当要求浮选精煤灰分控制在10%以下时，浮选尾煤灰分只能控制在33%—40%范围内，并且浮精产率低。首先对该煤泥进行小筛分试验，所得数据如表1所示。

如表1所示，该煤泥随着粒级的减小，灰分逐渐升高，其中高灰部分主要集中在-0.045mm粒级，灰分达到了55.73%，占比为22.68%，这部分高灰细泥的存在会对捕收剂的选择性造成重要影响，不利于浮选精煤灰分的控制。占比最高的是0.25-0.125mm粒级，灰分为29.04%，说明在目前生产状况下，这部分粒级中有大量精煤颗粒损失在了尾煤中，浮选效果较差。

本文所用药剂主要为起泡剂和捕收剂，如表2所示。

3试验分析

本文采用实验室单元浮选试验对煤泥的浮选效果进行测定，已知在本厂生产中，起泡剂的用量变化对浮选效果影响相对较小，因此在本文所述各组试验中固定起泡剂用量为190g/t。入料浓度为80g/L，刮泡时间3min，主轴转速1800r/min。改变捕收剂用量，分别为700g/t、900g/t、1100g/t、1300g/t、1500g/t、1700g/t。分别测定各组试验的精煤、尾煤产率及灰分，并绘制折线图如图1、2所示。

如图1所示，随着捕收剂用量的增多，精煤灰分呈现大幅上升的趋势。当捕收剂用量达到1500g/t后，精煤灰分的上升趋势减缓。但在此捕收剂用量下，精煤灰分为16.77%，远大于10%的产品精煤控制灰分。在这一指标控制范围内，当捕收剂用量为900g/t时，精煤灰分为9.23%，但此时精煤产率仅为38.21%。同时由图2可知，此时的尾煤灰分仅为49.72%，产率高达61.79%。并且随着捕收剂用量的增加，虽然尾煤产率不断降低，但尾煤灰分始终保持在70%以下，并在捕收剂用量达到1300g/t后基本趋于稳定。可见，单纯为了保证精煤灰分，会造成大量的精煤组份损失在尾煤中，是对资源的极大浪费，同时也是企业经济效益的损失。但从试验结果分析，单独通过药剂制度的优化也无法做到在保证精煤灰分的前提下大幅度改善浮选效果。

4优化措施

为了保证精煤产品指标正常，同时尽可能提高尾煤灰分，减少精煤损失，本文根据本厂的生产特性提出了工艺上的改进措施。

由第3节数据可知，在使用该样品进行试验时，当浮精指标合格时，尾煤灰分仅为38.21%，说明有大量精煤损失在尾煤中。通过提高药量的方式，尾煤灰分有所提高，说明这部分损失在尾煤中的精煤在可浮性方面仍有被回收的可能性。同时，由于本厂属于中心选煤厂，根据入洗煤质的不同，煤泥的可浮性也会在不同时期有所差异，在相同条件下浮选时进入精煤的高灰细泥量也会有所差异。因此，需要在生产过程中对浮选产品去向进行差异化设计。

综合前文数据分析，本文在该煤泥的浮选试验结果基础上，做出了两段三产品的浮选工艺改造方案。具体方案为设置两段浮选机。一段浮精指标以本厂产品指标为准，即浮精灰分控制在10%以内，该部分浮精经压滤后作为精煤产品使用。一段浮选的尾煤进入二段浮选机，补加一定量的捕收剂，该段浮选的精煤产品灰分以本厂的中煤灰分值为参照，如中煤灰分一般为32%—40%时，二段浮精的灰分则以40%为标准进行浮选，后续经压滤后掺入中煤产品使用。在生产过程中，可对二段浮精的发热量进行测定，如在灰分相同时，二段浮精发热量大于重选中煤的发热量，则可继续增大补加药剂量，上调二段浮精灰分，以达到回收更多有用组份，最大限度降低尾煤损失的目的。由于具体生产过程中，一段浮选的加药量会随煤质变化有所波动，因此二段浮选中的补加药量也要根据产物灰分要求做具体调整。

需要注意的是，本文所参照的选煤厂属于中心选煤厂，入洗原煤种类并不固定，由此造成煤泥可选性会存在较大差异。因此，在进行两段浮选的工艺改造过程中应对各个产物的管道输送及储存桶布置进行设计，主要在于浮选中煤的输送管道应设置两条线路。分别去往浮选精矿桶和浮选中煤桶，并在两条支路上分别设置阀门。当入浮煤泥可浮性差，需要进行三产品浮选时，二段浮精进入浮选中煤桶，经压滤后作为中煤产品使用;当入浮煤泥可浮性较好，可以同时满足精尾煤对灰分的要求时，则一二段浮选的精煤均去往浮选精矿桶，此时既可以通过加大药剂用量，适当提高一段浮选精煤的灰分，使两段浮选转变为“粗选+精选”的分选工艺;也可以适当降低一段浮选加药量，使浮选药剂始终处于亏量状态，提高浮选精度。通过这种工艺上的改进，在入洗原煤煤质差异较大时同步实现差异化浮选，最大限度地实现对精煤的高效回收，提高经济效益。

5结语

本文在对山西古交某中心选煤厂难浮煤泥进行单元浮选试验的基础上，针对其浮选特点，提出了两段三产品的浮选改造方案，得出如下结论：

（1）进行三产品浮选时，一段浮精指标以最终产品指标为依据进行调整，二段浮精指标以重选中煤指标为依据进行调整，最大限度提高尾煤灰分，降低尾煤产率;

（2）在两段三产品浮选过程中，二段的补加药剂量应根据实际生产指标适时调整;随着二段补加药剂量的增多，尾煤灰分会达到一个峰值，继续增加药剂量对提高尾煤灰分没有明显影响，但会进一步降低尾煤产率;

（3）应对二段浮选的产物设置两个去向，使其既可作为精煤产品，又可作为中煤产品，并根据入浮煤泥实际情况进行调整。

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