金黄庄选煤厂煤泥浮选影响因素分析

    摘 要：自矿井联合试运转以来，煤泥量不断提高，同时煤泥中不可避免的混入大量煤矸石或粘土矿物，导致高灰煤泥含量不断增加，特别是遇水易膨胀的粘土矿物，结果是造成选煤厂煤泥的浮选难度也越来越难。为了改善高灰煤泥浮选效果，提高浮选精煤数质量，本文结合金黄庄选煤厂煤泥浮选生产实际总结影响煤泥难浮选的影响因素。

    关键词：金黄庄选煤厂；煤泥；难浮选；影响因素

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

    安徽金黄庄矿业有限公司选煤厂是一座矿井型选煤厂，设计入洗规模为90万吨/年。由煤炭工业济南设计院设计，于2012年10月开始兴建，2013年11月投产，是新汶矿业集团重点建设项目。入洗原煤以1/3焦煤为主，选煤厂主导产品为炼焦用煤，采用分选精度较高的选煤方法提高精煤回收率。200～50mm块原煤重介浅槽排矸、50～1mm无压三产品旋流器分选、1～0.25mm粗煤泥分选、<0.25mm细煤泥浮选柱分选、尾煤泥压滤的联合分选工艺，该工艺技术成熟可靠、分选精度高，适合各种煤质的原煤入洗。但也遇到问题如生产的煤泥粒度比较细，且细粒级的灰分较高，各密度级产率和灰分有明显的变化，属于极难选煤泥，浮选精煤很难达到灰分12%以下的产品要求。

    1 煤泥浮选工艺概况

    煤浮选是目前应用最广效果、最好的煤泥精选方法，浮选效果的好坏直接影响企业的经济效益。随着采煤机械化程度的提高，选煤厂的原料煤中粉煤量越来越多，浮选作业也就越来越重要。影响浮选过程的工艺因素很多，包括：原料煤的性质、矿浆浓度、充气量、加药方式、搅拌强度、调浆时间等，在浮选生产实践中首先必须查清原料的性质及其变化规律，然后通过试验研究，选择和确定各项最佳浮选工艺条件（即工艺因素），使它适应于煤样特点，并在生产操作中保持相对稳定的操作制度，这样才易获得较好的评选效果。对于极难选煤泥的浮选采用的工艺方法有：选择性絮凝、分级浮选、精煤再选、加抑制药剂和改变矿浆浓度和浮选时间等。

    2 煤泥难浮选影响因素分析

    2.1 煤样粒度对浮选效果的影响

    浮选物料大多数细粒级含量较大，灰分较高，这些高灰细泥对精煤的数量和质量、药剂量影响较大，多以提高细粒级选择性和粗粒级回收率是煤泥浮选的重要任务，主要因为：

    （1）粒度越大，回收率越低，只有在适宜粒度方可获最大回收率，通常0.074-0.5mm的颗粒在不同浓度下均可达到最高回收率。

    （2）不同粒度具有不同浮选速度，通常各粒级的浮选速度大致为：160～200目>+200目>120～160目>60～120目>-60目。

    2.2 矿浆浓度对浮选效果的影响

    矿浆浓度（或密度）是影响浮选过程的重要因素之一。矿浆浓度的变化不仅影响矿浆的充气程度、矿浆在浮选槽内的停留时间，同时对药剂的体积浓度以及气泡的矿化过程也有重要的影响。实践表明，在某一具体条件下，浮选作业的矿浆浓度都有其最适宜的波动范围，且与浮选机的类型、药剂制度、作业的性质和任务以及矿浆中的固相组成等有关。

    2.3 药剂制度对浮选效果的影响

    煤泥浮选过程的药剂制度也是影响煤泥浮选过程的重要因素之一，所谓的浮选药剂制度主要浮选过程中浮选药剂种类选择和不同的添加方式。首先煤泥浮选药剂主要分为捕收剂、起泡剂及调整剂，不同的药剂制度主要是指浮选所用药剂的种类及其药量；其次是指药剂添加的顺序、地点和方式（如一次加入和分批加入等）、药剂的制备方法以及药剂与矿浆的作用时间等。

    2.4 矿浆温度对浮选效果的影响

    常用的浮选药剂都需要先分散、溶解，而矿浆温度对药剂溶解、水解及分解具有重要的影响。另外从分子运动的角度可知，礦浆温度高，分子热运动激烈，因此，提高温度不仅可以加速药剂的溶解同时还可以提高药剂与矿物颗粒表面的作用速度，减少浮选时间，提高浮选效率。浮选矿浆的加温，实际是来自如下两方面的需要，其一是某些难溶、且溶解度随温度变化而变化的浮选药剂，只有当矿浆升温药剂才能有效地发挥作用；其二是某些特殊浮选分离工艺过程，加温才易达到矿物的有效分离。

    2.5 浮选时间对浮选效果的影响

    在实际生产条件下，矿浆通过每个浮选槽都有一定的停留时间，习惯上将矿浆流经每一作业各浮选槽的时间之和称为本作业的浮选时间。各种矿石最适宜的浮选时间，可通过试验研究加以确定。一般有如下规律：当目的矿物可浮性好、含量低、浮选给矿进度适中、药剂作用强烈、矿浆充气性好，这时所而浮选时间就较短；反之，则需较长的浮选时间。各种矿石的精选时间变化很大，有的小于粗选时间，有的近于粗选时间，有的则大于相选时间。总之，增加浮选时间可增加回收率，但精煤质量随之降低。可见，在其它各种工艺条件相同情况下，所得浮选指标的好坏与浮选时间密切相关。

    2.6 浮选流程的选择对浮选效果的影响

    浮选流程是分为粗选、精选和扫选。影响浮选效果因素众多，因此浮选流程的选择就显得特别重要，同样的煤质，不同的浮选流程得到不同的浮选结果。实践表明：浮选流程是最重要的工艺因素，浮选流程的选择必须适应原料性质，针对不同性质的原煤采用不同的有针对性的浮选流程，这样才可以保证得到较好的浮选效果。合理的工艺流程应保证能获得最佳的选别指标和最低的生产成本，根据不同的浮选目的，一种或多种浮选流程单一或者联合应用以便实现最优的浮选效果。

    参考文献：

    [1]同秀林，宋云霞.高灰细粒煤泥浮选工艺的研究与应用[J].水力采煤与管道运输，2018（04）：27-30.

    [2]杨秀秀.影响煤泥浮选工艺效果的主要因素分析[J].选煤技术，

    2018（04）：70-73+77.

    [3]陈军.高泥化煤泥水中微细颗粒疏水聚团特性及机理研究[D].安徽理工大学，2017.

    [4]王彩丽，宋书宇，张宁，樊民强.分散剂对高泥化低选择性煤泥浮选效果影响研究[J].煤炭技术，2016，35（04）：290-292.

    [5]李红旗，张鹏.影响浮选机浮选效果的操作因素分析[J].选煤技术，2015（03）：26-28+31.

    作者简介：孙晋升（1987-），男，山东枣庄人，本科，助理工程师，生产副厂长，技术副厂长，研究方向：煤泥浮选技术。