金黃莊選煤廠煤泥浮選影響因素分析

摘 要：自礦井聯(lián)合試運轉(zhuǎn)以來，煤泥量不斷提高，同時煤泥中不可避免的混入大量煤矸石或粘土礦物，導(dǎo)致高灰煤泥含量不斷增加，特別是遇水易膨脹的粘土礦物，結(jié)果是造成選煤廠煤泥的浮選難度也越來越難。為了改善高灰煤泥浮選效果，提高浮選精煤數(shù)質(zhì)量，本文結(jié)合金黃莊選煤廠煤泥浮選生產(chǎn)實際總結(jié)影響煤泥難浮選的影響因素。

關(guān)鍵詞：金黃莊選煤廠；煤泥；難浮選；影響因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.090

安徽金黃莊礦業(yè)有限公司選煤廠是一座礦井型選煤廠，設(shè)計入洗規(guī)模為90萬噸/年。由煤炭工業(yè)濟(jì)南設(shè)計院設(shè)計，于2012年10月開始興建，2013年11月投產(chǎn)，是新汶礦業(yè)集團(tuán)重點建設(shè)項目。入洗原煤以1/3焦煤為主，選煤廠主導(dǎo)產(chǎn)品為煉焦用煤，采用分選精度較高的選煤方法提高精煤回收率。200～50mm塊原煤重介淺槽排矸、50～1mm無壓三產(chǎn)品旋流器分選、1～0.25mm粗煤泥分選、<0.25mm細(xì)煤泥浮選柱分選、尾煤泥壓濾的聯(lián)合分選工藝，該工藝技術(shù)成熟可靠、分選精度高，適合各種煤質(zhì)的原煤入洗。但也遇到問題如生產(chǎn)的煤泥粒度比較細(xì)，且細(xì)粒級的灰分較高，各密度級產(chǎn)率和灰分有明顯的變化，屬于極難選煤泥，浮選精煤很難達(dá)到灰分12%以下的產(chǎn)品要求。

1 煤泥浮選工藝概況

煤浮選是目前應(yīng)用最廣效果、最好的煤泥精選方法，浮選效果的好壞直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著采煤機(jī)械化程度的提高，選煤廠的原料煤中粉煤量越來越多，浮選作業(yè)也就越來越重要。影響浮選過程的工藝因素很多，包括：原料煤的性質(zhì)、礦漿濃度、充氣量、加藥方式、攪拌強(qiáng)度、調(diào)漿時間等，在浮選生產(chǎn)實踐中首先必須查清原料的性質(zhì)及其變化規(guī)律，然后通過試驗研究，選擇和確定各項最佳浮選工藝條件（即工藝因素），使它適應(yīng)于煤樣特點，并在生產(chǎn)操作中保持相對穩(wěn)定的操作制度，這樣才易獲得較好的評選效果。對于極難選煤泥的浮選采用的工藝方法有：選擇性絮凝、分級浮選、精煤再選、加抑制藥劑和改變礦漿濃度和浮選時間等。

2 煤泥難浮選影響因素分析

2.1 煤樣粒度對浮選效果的影響

浮選物料大多數(shù)細(xì)粒級含量較大，灰分較高，這些高灰細(xì)泥對精煤的數(shù)量和質(zhì)量、藥劑量影響較大，多以提高細(xì)粒級選擇性和粗粒級回收率是煤泥浮選的重要任務(wù)，主要因為：

（1）粒度越大，回收率越低，只有在適宜粒度方可獲最大回收率，通常0.074-0.5mm的顆粒在不同濃度下均可達(dá)到最高回收率。

（2）不同粒度具有不同浮選速度，通常各粒級的浮選速度大致為：160～200目>+200目>120～160目>60～120目>-60目。

2.2 礦漿濃度對浮選效果的影響

礦漿濃度（或密度）是影響浮選過程的重要因素之一。礦漿濃度的變化不僅影響礦漿的充氣程度、礦漿在浮選槽內(nèi)的停留時間，同時對藥劑的體積濃度以及氣泡的礦化過程也有重要的影響。實踐表明，在某一具體條件下，浮選作業(yè)的礦漿濃度都有其最適宜的波動范圍，且與浮選機(jī)的類型、藥劑制度、作業(yè)的性質(zhì)和任務(wù)以及礦漿中的固相組成等有關(guān)。

2.3 藥劑制度對浮選效果的影響

煤泥浮選過程的藥劑制度也是影響煤泥浮選過程的重要因素之一，所謂的浮選藥劑制度主要浮選過程中浮選藥劑種類選擇和不同的添加方式。首先煤泥浮選藥劑主要分為捕收劑、起泡劑及調(diào)整劑，不同的藥劑制度主要是指浮選所用藥劑的種類及其藥量；其次是指藥劑添加的順序、地點和方式（如一次加入和分批加入等）、藥劑的制備方法以及藥劑與礦漿的作用時間等。

2.4 礦漿溫度對浮選效果的影響

常用的浮選藥劑都需要先分散、溶解，而礦漿溫度對藥劑溶解、水解及分解具有重要的影響。另外從分子運動的角度可知，礦漿溫度高，分子熱運動激烈，因此，提高溫度不僅可以加速藥劑的溶解同時還可以提高藥劑與礦物顆粒表面的作用速度，減少浮選時間，提高浮選效率。浮選礦漿的加溫，實際是來自如下兩方面的需要，其一是某些難溶、且溶解度隨溫度變化而變化的浮選藥劑，只有當(dāng)?shù)V漿升溫藥劑才能有效地發(fā)揮作用；其二是某些特殊浮選分離工藝過程，加溫才易達(dá)到礦物的有效分離。

2.5 浮選時間對浮選效果的影響

在實際生產(chǎn)條件下，礦漿通過每個浮選槽都有一定的停留時間，習(xí)慣上將礦漿流經(jīng)每一作業(yè)各浮選槽的時間之和稱為本作業(yè)的浮選時間。各種礦石最適宜的浮選時間，可通過試驗研究加以確定。一般有如下規(guī)律：當(dāng)目的礦物可浮性好、含量低、浮選給礦進(jìn)度適中、藥劑作用強(qiáng)烈、礦漿充氣性好，這時所而浮選時間就較短；反之，則需較長的浮選時間。各種礦石的精選時間變化很大，有的小于粗選時間，有的近于粗選時間，有的則大于相選時間?？傊?，增加浮選時間可增加回收率，但精煤質(zhì)量隨之降低?？梢姡谄渌鞣N工藝條件相同情況下，所得浮選指標(biāo)的好壞與浮選時間密切相關(guān)。

2.6 浮選流程的選擇對浮選效果的影響

浮選流程是分為粗選、精選和掃選。影響浮選效果因素眾多，因此浮選流程的選擇就顯得特別重要，同樣的煤質(zhì)，不同的浮選流程得到不同的浮選結(jié)果。實踐表明：浮選流程是最重要的工藝因素，浮選流程的選擇必須適應(yīng)原料性質(zhì)，針對不同性質(zhì)的原煤采用不同的有針對性的浮選流程，這樣才可以保證得到較好的浮選效果。合理的工藝流程應(yīng)保證能獲得最佳的選別指標(biāo)和最低的生產(chǎn)成本，根據(jù)不同的浮選目的，一種或多種浮選流程單一或者聯(lián)合應(yīng)用以便實現(xiàn)最優(yōu)的浮選效果。

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作者簡介：孫晉升（1987-），男，山東棗莊人，本科，助理工程師，生產(chǎn)副廠長，技術(shù)副廠長，研究方向：煤泥浮選技術(shù)。