摘要：针对某选煤厂高灰极细粒煤泥浮选难，浮选尾煤灰分低，煤泥水沉降效果差等问题，分析了入浮煤泥的密度组成、粒度组成等特性；实验研究了矿浆预处理器搅拌转速、浮选药剂类型及用量等因素对浮选工艺的影响；并将最佳试验结果应用到选煤厂实际生产中，有效改善了煤泥水系统状态，浮选精煤产率提高30个百分点以上。
关键词：选煤厂；高灰极细粒煤泥；浮选；搅拌转速；药剂用量；浮选效果
1前言
某选煤厂原设计选煤工艺为无压给料三产品重介质旋流器分选、煤泥直接浮选联合工艺。2014年3月和2016年1月，分别进行了脱泥全重介工艺、二次浮选二次脱水工艺改造，使洗煤指标得到了很大改善。2017年5月，该选煤厂入洗原煤由原来的2号煤与5号煤配洗变成了全部入洗2号煤。由于2号煤的煤泥中高灰极细粒含量高，导致浮选指标又出现了一系列问题：浮选入料灰分升高，易浮粒级含量减少，高灰细泥含量增多，浮选效果差，浮选精煤灰分高，浮选尾煤灰分低，且煤泥水沉降效果差。因此，对该煤泥浮选行为的深入研究迫在眉睫。
2入浮煤泥特性分析
2.1粒度组成分析
煤泥的粒度组成对浮选速度有着较大的影响。按照MT58－93《煤粉筛分试验方法》，对该选煤厂入浮煤泥样进行0.5mm、0.25mm、0.125mm、0.074mm、0.045mm5个粒级的筛分试验，结果见表1。
从表1可知：0.25～0.125mm粒级含量为11.43%，灰分为13.2%，根据细粒煤浮选动力学特性表明，浮选过程中对该粒级的浮选速度最快；小于0.045mm的极细粒级含量为53.0%，灰分为31.45%，说明该煤泥中高灰细泥含量大，这些高灰细泥降低了浮选的选择性，影响了精煤质量。
表1 入浮煤泥小筛分试验结果
2.2密度组成分析
根据《中华人民共和国煤炭行业标准煤粉浮沉试验方法》（MT57－93）规定，进行煤泥小浮沉试验，试验结果如表2。从表2结果看：1.4～1.8g/cm3密度级含量为31.88%，说明中间密度级含量较高；大于1.8g/cm3密度级的含量为21.01%，灰分69.72%。
根据浮沉结果，当精煤灰分达到10.0%以上时，理论产率大于70%，且尾煤灰分达到60%以上。现场生产中浮选精煤灰分高，浮选尾煤灰分低，说明浮选精煤受到高灰细泥的污染比较严重，所以，研究的重点应放在如何降低高灰细泥对精煤产品的污染上。对高灰极细粒煤泥的浮选，理论上应采用高转速、大油比、低浓度浮选条件。
表2 入浮煤泥密度组成分析结果
3实验室浮选试验
3.1分步释放试验
为了真实了解该煤泥精煤产率与灰分的关系，选煤厂进行了分步释放试验。分步释放试验的药剂制度以及小浮选机参数如下：
邯选油用量：0.9kg/t；起泡剂用量：0.1kg/t；充气量：0.25m3/h；搅拌速度：1800r/min；矿浆浓度：80g/L。按照规定的MT144－1997《选煤实验室分步释放浮选试验方法》进行分步释放浮选试验，结果如表3。
表3 分步释放试验结果
从表3可知：当精煤灰分达到10.46%时，理论尾煤灰分54.35%，理论精煤产率71.26%，此时，可燃体回收率为82.94%。
3.2条件试验
条件试验主要针对油比、药剂种类、搅拌转速3个条件进行，每组条件试验设计4个水平。浮选机的固定参数：充气量为0.25m3/h，入料浓度为100g/L。
（1）药剂的选择和油比条件试验
试验设计4个水平，油比分别为6∶1、8∶1、10∶1、12∶1，转速固定为2200r/min，充气量为0.25m3/h，总药剂量为1kg/t。同时用邯选捕收剂和大远捕收剂进行对比试验，试验结果见图1、图2。从试验结果整体来看，使用邯选捕收剂的精煤产率高于大远捕收剂，说明邯选捕收剂的捕收能力远远大于大远捕收剂，所以选定邯选捕收剂作为下一步试验研究的浮选药剂。
从精煤产率曲线可以看出：随着油比的增大，精煤产率逐渐降低，邯选捕收剂降低的幅度要比大远柴油降低的幅度小很多，进一步说明邯选捕收剂捕收能力更强，即使在气泡韧度降低的时候，它也能捕收起大部分的煤粒。
从精煤灰分曲线图可以看出，随着精煤产率的降低，精煤灰分呈现降低趋势，但是在油比为10：1的时候，精煤灰分最低，且两种药剂都是同样的大幅降低。
根据试验结果，确定油比10∶1为最佳油比。
图2 大远药剂浮选精煤产率、灰分与油比的关系
（2）搅拌转速试验
根据药剂类型、油比条件试验结果，选定浮选药剂为邯选药剂，油比10∶1，作为搅拌转速探索试验的试验条件，设计4个水平，转速分别为1800r/min、2000r/min、2200r/min、2400r/min，总油量为1kg/t。试验结果如图3所示。
图3 浮选精煤产率、灰分与搅拌转速的关系
从精煤产率曲线可以看出，随着搅拌转速的提高，精煤产率提高，当转速达到2200r/min以后，精煤产率趋于平衡。从精煤灰分曲线可以看出，随着搅拌转速的提高，精煤灰分逐步提高，当转速为2200r/min时，精煤灰分略微降低，之后，精煤灰分大幅度升高。根据试验结果，选定2200r/min为最佳转速。
结束语
对于高灰细泥含量高的细粒煤泥的浮选，选择一种选择性强的浮选药剂，是改善浮选效果最简便、最有效的方式。
参考文献：
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论文作者:王佳宁1,王俊杰2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/25
标签：浮选论文; 灰分论文; 精煤论文; 药剂论文; 转速论文; 细粒论文; 双鸭山论文; 《基层建设》2018年第36期论文;