中國(guó)噴射式浮選機(jī)研發(fā)的簡(jiǎn)要回顧

吳大為，張賢賢，吳朝蕩，丁光耀，任利勤，張玉磊

(1.華北科技學(xué)院，河北 三河 063020；2.北京國(guó)華科技集團(tuán)有限公司，北京 101300)

中國(guó)的噴射式浮選機(jī)研發(fā)至今已50余年，文章對(duì)此作簡(jiǎn)要回顧，謹(jǐn)獻(xiàn)給早年為開(kāi)拓噴射式浮選機(jī)付出努力，現(xiàn)已逝世的，以王永山同志(原南山選煤廠黨委書(shū)記)為代表的選煤工作者。

1 對(duì)于旋流式浮選機(jī)的模仿

早期的黑龍江省鶴崗礦務(wù)局南山選煤廠是偽滿(mǎn)時(shí)期日本住友株式會(huì)社于1937年設(shè)計(jì)的爛尾工程，新中國(guó)成立后，雖經(jīng)改擴(kuò)建，但工藝仍落后，設(shè)備陳舊，并受當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的“氣煤不設(shè)浮選”設(shè)計(jì)的影響，該廠的煤泥只用煤泥篩回收，致使煤泥水排至場(chǎng)外煤泥沉淀池，完全靠人工挖取。由于沉淀池面積過(guò)小，人工挖取效率低，導(dǎo)致大量煤泥流失，污染松花江水系。1965年南山選煤廠為改變落后面貌，決定增設(shè)浮選機(jī)，對(duì)于選用什么樣的浮選機(jī)提出兩項(xiàng)原則：一是先進(jìn)，指標(biāo)好；二是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠自制。

當(dāng)時(shí)出版發(fā)行的《煤炭譯叢》期刊中有一篇譯文，介紹了美國(guó)的旋流式浮選機(jī)，其充氣攪拌裝置為一個(gè)大錐角的旋流器(圖1)，工作時(shí)循環(huán)煤漿經(jīng)泵加壓后，切線給入旋流器的圓筒部分，在旋流器壁的限制下，物料呈螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在底流口沿360°圓周甩向浮選機(jī)底部；壓縮空氣則從溢流管(進(jìn)氣管)進(jìn)入，被旋轉(zhuǎn)的煤漿切割成氣泡，從而實(shí)現(xiàn)充氣攪拌。

1—圓筒體；2—底流口；3—入料管；4—進(jìn)氣管(溢流管)

該譯文中只有一張沒(méi)有標(biāo)注任何尺寸的旋流攪拌器的照片，于是該廠組織十余人的攻關(guān)小組首先對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，在此基礎(chǔ)上，制造了一臺(tái)總?cè)莘e為6 m3的樣機(jī)，進(jìn)行了半工業(yè)性試驗(yàn)，試驗(yàn)中將樣機(jī)分隔為6個(gè)室，每?jī)墒遗渲靡慌_(tái)循環(huán)泵。

1966年10月該廠自制的兩臺(tái)容積為12 m3的旋流式浮選機(jī)(8室)順利投入生產(chǎn)，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)煤用非機(jī)械攪拌、直流式浮選機(jī)的先河。

2 噴射旋流式浮選機(jī)

由于南山選煤廠的旋流式浮選機(jī)與跳汰機(jī)共用一個(gè)風(fēng)源，跳汰機(jī)開(kāi)停嚴(yán)重影響浮選機(jī)充氣量的大小，為了節(jié)省動(dòng)力消耗，不單獨(dú)設(shè)置風(fēng)源，借鑒了當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)的一種噴射式浮選機(jī)的工作原理[1]，為這兩臺(tái)旋流式浮選機(jī)加裝了噴射器，同時(shí)去除了旋流攪拌器的底流口。1967年4月，我國(guó)兩臺(tái)噴射式浮選機(jī)正式用于生產(chǎn)。其工作原理是：循環(huán)煤漿經(jīng)泵加壓后，首先經(jīng)過(guò)噴射器的噴嘴，將煤漿以近20 m/s的速度噴出進(jìn)入旋流器的同時(shí)，在噴射室產(chǎn)生抽吸作用，形成了負(fù)壓，于是空氣從吸氣管吸入，裹卷到煤漿射流中，含氣煤漿進(jìn)入旋流攪拌器，從其底口甩出后，對(duì)浮選機(jī)底部的煤漿實(shí)現(xiàn)充氣攪拌。

在20世紀(jì)50年代末至60年代初，蘇聯(lián)、澳大利亞等國(guó)相繼開(kāi)始噴射式浮選的研發(fā)工作。噴射式浮選機(jī)的工藝特色是煤漿從噴嘴噴出的瞬間，壓力劇降，溶于煤漿中的氣體以微泡形式析出，并有選擇性地黏附在疏水性強(qiáng)的煤粒表面，提高了浮選速度和浮選的選擇性。多年來(lái)，噴射式浮選機(jī)在我國(guó)選煤生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，并在應(yīng)用實(shí)踐中不斷改進(jìn)和完善。

南山選煤廠邀請(qǐng)開(kāi)灤煤炭科學(xué)研究所的顧少雄、彭維潤(rùn)兩位同志來(lái)廠指導(dǎo)工作，共同為噴射旋流式浮選機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其中最為創(chuàng)新的亮點(diǎn)是在噴嘴中加裝了螺旋葉片，使加壓煤漿呈螺旋擴(kuò)大狀噴出，加大了氣液兩相的接觸面積，增大了噴射室中的負(fù)壓，使得充氣量倍增。在優(yōu)化工作的基礎(chǔ)上，完成了單室容積為4 m3的設(shè)計(jì)方案，研制了一臺(tái)4室一組的第一代噴射旋流式浮選機(jī)并投入生產(chǎn)并于1975年通過(guò)了原煤炭工業(yè)部的技術(shù)鑒定，并將其定型為XPM-4型噴射旋流式浮選機(jī)。該浮選機(jī)充氣攪拌裝置如圖2所示。在1976年澳大利亞悉尼召開(kāi)的第7屆國(guó)際選煤大會(huì)上，中國(guó)代表介紹了相關(guān)成果，隨后該成果于1978年獲全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)[2]。

1—噴嘴；2—吸氣管；3—噴射室；4—旋流器

3 XPM/FJC系列噴射式浮選機(jī)(長(zhǎng)喉管式)

在20世紀(jì)70年代和80年代，由于我國(guó)煤礦采煤工作面大都采用坑木支護(hù)方式，導(dǎo)致原料煤中混雜的樹(shù)皮、木片等隨跳汰機(jī)精煤溢流進(jìn)入浮選系統(tǒng)，頻繁堵塞浮選機(jī)的噴嘴，生產(chǎn)中遇堵塞時(shí)只得將整機(jī)的煤漿放凈后才能處理。為解決噴嘴頻繁堵塞的問(wèn)題，借鑒其他工業(yè)領(lǐng)域所采用的噴射器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，取消了旋流攪拌器，將噴射室垂直定位于浮選機(jī)液位之上，當(dāng)噴嘴堵塞時(shí)，只要打開(kāi)噴射室上方的蓋板即可取出堵塞物，而不需放空浮選機(jī)內(nèi)的煤漿。噴射室下方安裝一個(gè)垂直的喉管，喉管出口再安裝一個(gè)傘形分散器，將含氣煤漿射流按6個(gè)通道改向斜射到浮選機(jī)底部。改進(jìn)后的充氣攪拌結(jié)構(gòu)如圖3所示。在改進(jìn)的基礎(chǔ)上，南山選煤廠自制了一組4室、單室容積為8 m3的第二代噴射式浮選機(jī)并用于生產(chǎn)，該設(shè)備于1982年通過(guò)原煤炭工業(yè)部的技術(shù)鑒定，并定型為XPM-8型噴射式浮選機(jī)[3]。之后，原煤炭科學(xué)研究總院唐山分院研發(fā)了深受選煤廠歡迎，具有結(jié)構(gòu)合理、耐磨性強(qiáng)、效率高、動(dòng)力消耗少等特點(diǎn)的噴射式浮選機(jī)煤漿循環(huán)渣漿泵。

1—吸氣管；2—噴射室；3—噴嘴；4—喉管；5—傘形分散器

1990年南山選煤廠又著手自行研制第三代設(shè)有假底的單室容積為16 m3的噴射式浮選機(jī)，于1993年將之應(yīng)用于選煤生產(chǎn)，1994年通過(guò)了原東北煤炭工業(yè)總公司主持的技術(shù)鑒定，定型為XPM-16型噴射式浮選機(jī)[4]。將其在1998年澳大利亞布里斯班召開(kāi)的第13屆國(guó)際選煤大會(huì)上，中國(guó)代表介紹了相關(guān)成果。

進(jìn)入21世紀(jì)，北京國(guó)華科技集團(tuán)有限公司憑借科技型企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，把噴射式浮選機(jī)的研發(fā)提升到新的高度，為了與國(guó)際接軌，將噴射式浮選機(jī)定型字母由漢語(yǔ)的“XPM”改為英文的“FJC”(由于其喉管較長(zhǎng)，俗稱(chēng)為長(zhǎng)喉管浮選機(jī))。自2002年開(kāi)始，短短二三年內(nèi)，完成了FJC型浮選機(jī)和配套循環(huán)泵的系列化，單室容積為4、6、8、12、16 m3的浮選機(jī)均在生產(chǎn)中推廣使用。在2004年北京召開(kāi)的第17屆國(guó)際選煤大會(huì)上，中國(guó)代表介紹了相關(guān)成果。單室容積最大，總?cè)莘e最大的FJC20-6型噴射式浮選機(jī)在淮北礦業(yè)集團(tuán)臨渙選煤廠成功使用，并于2005年通過(guò)中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)主持的技術(shù)鑒定。在此之后，單室容積為28、32、36、44 m3的FJC型噴射式浮選機(jī)也先后在多座選煤廠中使用。

FJC型噴射式浮選機(jī)絕大多數(shù)用于采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的煉焦煤選煤廠，其浮選入料來(lái)源于精煤泥弧形篩篩下水，弧形篩篩縫為0.4 mm，甚至更細(xì)一些。從理論上講，不存在煤粒堵塞噴嘴的現(xiàn)象，但為避免檢修時(shí)人為疏忽遺留雜物等堵塞噴嘴的偶發(fā)事件，在浮選機(jī)底部假底和槽底之間增設(shè)了金屬網(wǎng)篦，其孔徑小于浮選機(jī)噴嘴的直徑，基本上杜絕了雜物堵塞噴嘴的現(xiàn)象。

4 FJCA系列噴射式浮選機(jī)(短喉管式)

4.1 結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，重介質(zhì)旋流器在煉焦煤選煤廠得到大力推廣，絕大多數(shù)浮選機(jī)的入料是精煤磁選機(jī)的尾礦，其中混雜有數(shù)量不等的磁鐵礦粉，這就加劇了浮選機(jī)過(guò)流部件的磨損。雖然FJC系列浮選機(jī)的噴嘴采用了高鉻鑄鐵材質(zhì)，但體積相對(duì)龐大的喉管和傘形分散器從制造成本上考慮采用的是球墨鑄鐵，抗磨性差，致使有的選煤廠使用三四個(gè)月，喉管和傘形分散器已嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致分選指標(biāo)惡化。為解決磨損問(wèn)題，研發(fā)了“浸沒(méi)式充氣攪拌裝置”(獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利)，在XPM/FJC型噴射式浮選機(jī)的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)方面作了重大改進(jìn)，開(kāi)發(fā)了FJCA型浮選機(jī)結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。

1—分配室；2—噴射室；3—噴嘴；4—短喉管；5—吸氣管；6—壓力表；7—刮泡器；8—假底；9—槽體

由圖4可知FJCA型浮選機(jī)主要改進(jìn)為：

(1)取消傘形分散器。從技術(shù)角度來(lái)看，設(shè)置傘形分散器是“多余”的，因?yàn)樵趪娮靸?nèi)鑄有導(dǎo)向葉片，加壓煤漿從噴嘴噴出呈螺旋擴(kuò)大狀，它本身就可起到水力攪拌作用。另外，傘形分散器與煤漿射流的撞擊，會(huì)消耗部分?jǐn)嚢枘芰俊?/p>

(2)順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的噴嘴交錯(cuò)布置。鑄有導(dǎo)向葉片的噴嘴，按葉片的旋轉(zhuǎn)方向分為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩種，在浮選室將它們交錯(cuò)布置(圖5)。這種布置不但避免了浮選室底部相鄰的短喉管出口甩出的兩股旋轉(zhuǎn)煤漿迎面相碰產(chǎn)生渦流，而且能促使這兩股煤漿順流匯合，趨向兩側(cè)刮泡堰，增加了浮選機(jī)泡沫層的流動(dòng)性，有助于泡沫的刮出。

圖5 短喉管旋轉(zhuǎn)甩出的煤漿流動(dòng)示意圖

(3)噴射室浸沒(méi)到浮選室中部。將噴射室浸沒(méi)于浮選機(jī)中部，使得浮選機(jī)液面除了四根吸氣管外，沒(méi)有任何阻擋物，提高了泡沫層的流動(dòng)性，而且使得喉管長(zhǎng)度減少了約3/4，在這圓柱狀的短喉管內(nèi)，粘貼硅鋁陶瓷片，徹底解決了噴射式浮選機(jī)噴嘴易磨損的難題。

4.2 工作原理

FJCA系列噴射式浮選機(jī)為直流式，對(duì)于單室容積在20 m3以下的浮選機(jī)，每?jī)墒遗渲靡慌_(tái)循環(huán)泵；對(duì)于單室容積為20 m3以上的浮選機(jī)，每室配置一臺(tái)循環(huán)泵(圖6)。

1—浮選室；2—循環(huán)泵；3—放料閥；4—入料控制閥

FJCA系列噴射式浮選機(jī)的充氣攪拌裝置由噴射室、噴嘴、短喉管和吸氣管組成。由循環(huán)泵加壓后的煤漿經(jīng)中心分配室進(jìn)入噴射室，再經(jīng)內(nèi)腔鑄有導(dǎo)向葉片的噴嘴呈螺旋擴(kuò)大狀噴出，此時(shí)壓力劇降，在噴射室中產(chǎn)生抽吸作用，空氣就從進(jìn)氣管吸入，并裹卷在煤漿中；旋轉(zhuǎn)的煤漿從短喉管出口沿圓周甩出，撞擊到假底后又折線反射，形成“W”型煤漿運(yùn)動(dòng)形式，這種形式可降低充氣攪拌裝置的浸沒(méi)深度，穩(wěn)定液面，增強(qiáng)氣泡礦化和泡沫的二次富集作用，防止粗粒煤的沉淀。每個(gè)浮選室中均勻布置4個(gè)充氣攪拌裝置，可增強(qiáng)浮選機(jī)的充氣均勻系數(shù)和充氣容積系數(shù)。

“帶有浸沒(méi)式充氣攪拌裝置”的噴射式浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化試驗(yàn)是在容積為6 m3的試驗(yàn)槽中完成的。為慎重起見(jiàn)，先后對(duì)FJC12、FJC16、FJC20型浮選機(jī)做了改裝試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上制造了兩臺(tái)4室、單室容積為20 m3的噴射式浮選機(jī)，用于淮南礦業(yè)集團(tuán)望峰崗選煤廠的煤泥粗選作業(yè)，成功地替換了德國(guó)KHD洪堡特普浮樂(lè)(噴射式)浮選機(jī)[5]。2010年該機(jī)通過(guò)了煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)主持的技術(shù)鑒定，將中國(guó)第三代噴射式浮選機(jī)定型為FJCA20-4型浮選機(jī)，并形成單室容積為4、6、8、12、16 m3的系列產(chǎn)品。在2010年于美國(guó)列克星敦召開(kāi)的第16屆世界選煤大會(huì)上，我國(guó)代表介紹了相關(guān)成果。

4.3 放大原則

工業(yè)設(shè)備的大型化是生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在機(jī)械攪拌式浮選機(jī)大型化的研發(fā)方面，研究者們?cè)缫迅鶕?jù)流體流動(dòng)形態(tài)提出了諸多相似準(zhǔn)則，這些準(zhǔn)則的基礎(chǔ)參數(shù)通常包含葉輪直徑和轉(zhuǎn)速不同形式的比值。而噴射式浮選機(jī)沒(méi)有葉輪，屬非機(jī)械攪拌式浮選機(jī)范疇，它的放大需開(kāi)創(chuàng)新思路。

4.3.1 流體狀態(tài)相似準(zhǔn)則

噴射式浮選機(jī)是依靠循環(huán)煤漿來(lái)實(shí)現(xiàn)水力攪拌和充氣的，循環(huán)煤漿的流量和強(qiáng)度(壓力)決定了浮選機(jī)的流體流動(dòng)狀態(tài)，它直接影響充氣攪拌均勻程度，而浮選工藝指標(biāo)又和充氣攪拌程度緊密相關(guān)。

充氣攪拌裝置是噴射式浮選機(jī)的核心部件，研究者在淮南望峰崗選煤廠和臨渙選煤廠分別用FJCA20-4型浮選機(jī)和FJCA16-4型浮選機(jī)進(jìn)行了工業(yè)性成對(duì)對(duì)比試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化噴射器的工作壓力和噴嘴出口直徑[6-9]。將五六次對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果——浮選完善指標(biāo)，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)的t檢驗(yàn)法來(lái)判定。判定表明工作壓力為0.15 MPa時(shí)效果更好。

在0.15 MPa的工作壓力條件下，對(duì)采用不同噴嘴直徑的兩臺(tái)浮選機(jī)進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，優(yōu)化出了適宜的直徑。根據(jù)獲得的每個(gè)浮選室最佳循環(huán)量(Q)，可計(jì)算出了單位容積循環(huán)量(Q0)：

(1)

式中：V為浮選室單室容積，m3。

單位容積循環(huán)量的含義是每立方米浮選機(jī)容積每小時(shí)最佳循環(huán)量為多少。將其作為FJCA系列噴射式浮選機(jī)的流動(dòng)狀態(tài)相似準(zhǔn)數(shù)，即浮選機(jī)放大的最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。

之后，研究者們?cè)谂艘贿x煤廠對(duì)不同斷面形狀的FJCA-20型浮選機(jī)進(jìn)行了14次成對(duì)對(duì)比工業(yè)性試驗(yàn)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，有99%的把握判定，矩形斷面形狀的工藝指標(biāo)要好于倒梯形斷面的工藝指標(biāo)[8-9]。

4.3.2 幾何條件相似

幾何條件相似是指浮選機(jī)中各主要部件的幾何形狀和尺寸相似，隨著浮選機(jī)容積的放大，循環(huán)量就依據(jù)單位容積循環(huán)量相同的原則按比例增大，此時(shí)要改變的是噴嘴出口直徑(d)，其計(jì)算式為：

(2)

式中：d為噴嘴出口直徑，m；Q1為單個(gè)噴嘴流量，Q1=Q0/4，m3/h；μ為流量系數(shù)，取μ=0.94；g為重力加速度，m/s2；H為噴嘴工作壓力，取H=0.15 MPa。

確定d值后，整個(gè)噴射室的結(jié)構(gòu)尺寸就可取得了。同時(shí)，在容積為6 m3的試驗(yàn)平臺(tái)上完成了噴射式浮選機(jī)喉管的三個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)，即短喉管的內(nèi)徑(D)、長(zhǎng)度(L)、及短喉管出口至假底距離(h)的優(yōu)化。將以上三個(gè)參數(shù)與噴嘴出口直徑d的比值作為幾何放大的比例系數(shù)。

4.3.3 邊界條件相似

邊界條件相似是指浮選機(jī)入料和出料的煤漿流動(dòng)狀況相似，具體要求是煤漿沿浮選室底部全寬均勻地以<0.15 m/s的水平流速慢速流動(dòng)。

FJCA型噴射式浮選機(jī)放大原則獲國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，在此基礎(chǔ)上研發(fā)的FJCA24、FJCA28、FJCA36、FJCA46型浮選機(jī)先后投入使用。在2016年俄羅斯圣彼得堡召開(kāi)的第18屆世界選煤大會(huì)上，我國(guó)代表介紹了相關(guān)成果。

4.4 FJCA36型噴射式浮選機(jī)充氣攪拌性能試驗(yàn)

FJCA36型噴射式浮選機(jī)是按照放大原則開(kāi)發(fā)的，單室容積為36 m3，室深為2.35 m，液面尺寸4.00 m×4.00 m的大型設(shè)備。2014年對(duì)已投入生產(chǎn)使用的潘一東選煤廠的FJCA36-4型浮選機(jī)進(jìn)行了清水試驗(yàn)，測(cè)量水平共5層，有320個(gè)測(cè)點(diǎn)[7]，測(cè)點(diǎn)設(shè)置如圖4所示，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 FJCA36型浮選機(jī)充氣攪拌性能指標(biāo)

4.5 應(yīng)用效果

以潘集選煤廠的FJCA36-4型噴射式浮選機(jī)的工藝指標(biāo)為案例作一介紹?；茨系V業(yè)集團(tuán)潘集選煤廠為一座入選能力為12.0 Mt/a的礦區(qū)型特大選煤廠，采用的是大型無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器+煤泥重介質(zhì)旋流器+煤泥浮選的聯(lián)合分選工藝，該廠于2018年3月全面投產(chǎn)。

鑒于淮南煤田的煤泥高灰細(xì)泥含量多、可浮性差，該廠采用了脫泥池預(yù)先脫泥、煤泥粗選+精選、精選泡沫由加壓過(guò)濾機(jī)脫水回收的聯(lián)合工藝。煤泥粗選+精選作業(yè)皆采用FJCA36-4型噴射式浮選機(jī)。

2018年12月，對(duì)潘集選煤廠入選2號(hào)原煤時(shí)的浮選生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了采樣分析。浮選煤泥粒度組成見(jiàn)表2。實(shí)驗(yàn)室分步釋放浮選試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3[7]。

表2 浮選煤泥粒度組成

表3 實(shí)驗(yàn)室分步釋放浮選試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知：入選煤泥的主導(dǎo)粒級(jí)是<0.030 mm的細(xì)泥，其灰分為52.84%，產(chǎn)率高達(dá)45.61%，說(shuō)明細(xì)泥中富集了高灰分的礦物質(zhì)，是影響浮選精煤質(zhì)量的最主要因素。

由表3可知：經(jīng)過(guò)1次粗選、4次精選后，精煤灰分才會(huì)降到11%以下，這是高灰細(xì)泥黏附在氣泡上的緣故，因此可判定此煤泥是難浮的。

潘集選煤廠浮選生產(chǎn)系統(tǒng)工藝指標(biāo)見(jiàn)表4。

表4 潘集選煤廠浮選生產(chǎn)系統(tǒng)工藝指標(biāo)

由表4數(shù)據(jù)可以判定潘集選煤廠FJCA36-4型噴射式浮選機(jī)將從可浮性極差、細(xì)泥量多、灰分高的煤泥中分選出灰分低于10%的精煤和灰分高于60%的尾煤，分選完善指標(biāo)為56.57%，工藝效果良好。尤其是浮選精煤數(shù)量指數(shù)為123.03%，該指標(biāo)是實(shí)際精煤產(chǎn)率與實(shí)驗(yàn)室分步釋放試驗(yàn)的相同精煤灰分時(shí)的精煤產(chǎn)率百分比值。而實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)用浮選機(jī)(容積為1.5 L，葉輪直徑為60 mm，轉(zhuǎn)速為1 800 r/min)的充氣攪拌流態(tài)遠(yuǎn)差于FJCA36型浮選機(jī)，因此其精煤數(shù)量指標(biāo)大于100%，就不足為奇了。

另外，自2017年開(kāi)始，F(xiàn)JCA型噴射式浮選機(jī)在美國(guó)西弗吉尼亞州的桑德斯(Sannders)選煤廠、克萊塔(Caretta)選煤廠及弗吉尼亞州的麥克盧爾河(McclureRiver)選煤廠成功使用。讓美國(guó)選煤界關(guān)注到了中國(guó)的噴射式浮選機(jī)出色的浮選性能[10-12]。

5 結(jié)語(yǔ)

具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的噴射式浮選機(jī)的研發(fā)已有半個(gè)多世紀(jì)的歷程，它是幾代選煤工作者不忘初心、團(tuán)隊(duì)合作、克服困難、努力工作、勇于創(chuàng)新的真實(shí)寫(xiě)照。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，北京國(guó)華科技集團(tuán)將噴射式浮選機(jī)的研發(fā)工作提升到新階段。因該系列設(shè)備分選效果好，既適用于難浮煤，又適用于易浮煤，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐磨性好、維修方便，有良好的性?xún)r(jià)比，至今已有FJC型、FJCA型噴射式浮選機(jī)約700臺(tái)用于生產(chǎn)，其中FJCA型有400余臺(tái)。

然而，還應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到FJCA系列噴射式浮選機(jī)還有諸多課題待需開(kāi)展，例如浮選機(jī)單位容積循環(huán)量的優(yōu)化，是針對(duì)粗選作業(yè)整機(jī)而言，浮選機(jī)各分室的煤漿性質(zhì)大不相同，今后應(yīng)該考慮到分室優(yōu)化。實(shí)施煤泥精選是我國(guó)選煤發(fā)展的必然趨勢(shì)，用于精選作業(yè)的浮選機(jī)其入料性質(zhì)與粗選入料有極大的差別，更有必要對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，研發(fā)出適用于煤泥精選的噴射式浮選機(jī)。