新型高效煤泥浮 选药剂的研究.pdf

第 4期 2 0 0 7年 8月 选 煤 技 术 No 4 AUK ． 20 07 文章编号 1 0 0 1 3 5 7 1 2 0 0 7 0 4 0 0 5 0 0 2 新型 高效煤 泥浮 选药剂 的研究 黄 波 ，解 维伟 ，赵 银 荣 中 国矿业 大 学 北 京 化 学与环 境 工程 学院 ，北京 1 0 0 0 8 3 摘要 介 绍 了一种新 型 高效煤 泥浮选 药 剂 Z F C 。 实验 室试验 和现 场工 业试验 表 明 ，Z F C药 剂具 有 浮选速度 快 ，分选 效率 高 ，矿 化 泡沫 粘性 较低 ，精 煤过 滤 压 滤 时 容 易上 饼 和 卸饼 以及 产 品 水 分较低 、节 油率 高等特 点 ，可为选煤 厂 带 来 巨大 的经济 效益 关键 词 煤 泥 ；浮选 ；捕收 剂 ；精 煤 产率 中图 分类 号 T D 9 4 3 ． 1 文献标 识码 A 浮 选是细 粒煤 泥精选 最 为有效 的方法 。煤 泥浮 选过程 中通 常要加 入捕 收剂来 提高 煤颗粒 表 面疏水 性 ，捕 收 剂 多 为 煤 油 、轻 柴 油 ， 约 占 8 0 ％ ～ 9 0 ％ 。这 类 浮 选 药 剂 普 遍 存 在 药 耗 量 过 大 的 问 题 。对 于细粒 煤含 量较 多和低 变质 程度 的焦煤 ，由 于其 可 浮性 和选 择性 更差 ，浮选 药耗 更大 。 煤 泥 浮选 中烃 类 油 用 量 一 般 在 吨 干 煤 泥 l～ 2 k g 。 随着 油价 上 涨 ，浮选 药 剂 费 用 大 幅 度 上 升 ， 影响了选煤厂的经济效益。近年来 ，世界各国都在 研制新型高效 的浮选药剂 ，以求降低成本，提高精 煤产率 。 Z F C浮选药 剂是 由中国矿业大 学 北京 洁净 收 稿 日期 2 0 0 7 0 6 2 5 作者简介 黄波 1 9 6 9一 ，男 ，重庆合J 1 人 ，博士 ，2 0 0 5年毕 业于中国矿业大学 北 京矿 物加工 工程专业 ，现 在中国矿 业大 学化学与环境工程学院从事洁净煤技 术的研究与应用工作 。联系电 话 0 1 06 2 3 9 9 1 5 8 。 4超声雾化 除尘装置 的应 用效果 在重介选 矸 车间 1 7 8 、1 7 9两条块 煤皮 带机 头 ， 即两 台破碎机 入料 溜槽 上部 分别安 装 了一部超 声雾 化 除尘 装置 。表 1是除 尘装置 开启前 、后 产尘点 粉 尘 浓度 测定结 果 。 表 1 除尘 装 置 开 启 前 、后 产 尘 点 粉 尘 浓 度mg ／ m 5 0 由表 l可知 ，降尘 装 置 开 启 后 1 7 8 、l 7 9产 尘 煤 技 术与 应 用 研 究 所 根 据 煤 的 浮 选 理 论 和煤 的 结 构 ， 采 用植 物油 与柴 油 和 少 量表 面 活 性 剂按 一 定 工 艺 条件 开发 的新 型 高效 煤 泥 浮选 药 剂 ， 具 有 浮 选 速 度 快 ， 浮选效 率 高的特 点 ， 在 云南 和 山东 的一 些选 煤 厂试用 表 明 ， 使用 这种 浮选 药 剂可 以节 约 5 0 ％ 左 右 的煤 油 或柴油 用量 。此 外 ， 这种 浮 选 药 剂 还具 有 一 定 的 消泡作 用 ， 浮选 精煤 过滤 时容 易上 饼和 卸饼 ， 使过 滤 机 压滤 机 的处理 能力得 以提高 。 l 实验室煤泥浮选试验 1 ． 1 试验条 件 浮选煤样采 自河北开滦 、山东陶庄 的浮选人 料。 采 用 1 ． 5 L单槽 浮 选机 按 照 国家 标 准进 行 浮 选 试 验 ，煤浆 浓 度 为 8 0～l 2 0 g ／ I ，浮 选 所 用 捕 收 剂 分 别 为柴油 、煤油 和 Z F C，起 泡剂 为杂 醇。 1 ． 2 试 验结 果 实 验室煤 泥小 浮选 试验结 果 见表 1 。 点 的粉尘 浓度 分别平 均 降低 约 8 7 ． 8 3 ％ 和 8 7 ． 8 6 ％ ， 且 降尘装 置开启 后各 产尘 点的 粉尘浓 度测 定值 均低 于 国家煤 尘 最 高 允 许 排 放 浓 度 0 ． 5 Il l Il l 级 约 为 1 0 ％ 。由 于 粗 颗 粒 本 身 容 易 损 失在尾 煤 中 ，加 之 Z F C 浮选 药 剂 具 有 一 定 的 消 泡 作用 ，矿化 气 泡 更 容 易 破 裂 ，粗 粒 自携 带 气 泡 的脱落 概率增 大 ，精煤 产率 明显 降低 。因此 ，对 粗粒 含量 较多 的煤 泥 ，可采用 较 高的煤 浆浓度 进行 浮选 ，以减 少粗 煤粒 损失 在尾 煤 中。从 表 1中数据 可知 ，对 于开 滦煤泥 样 合适 的浮 选浓 度 为 l O O g ／ L 。 在此 条件 下 ．其 折 合 油 耗 为煤 油 的 3 0 ％ ，节 油 率 高 达 7 0 ％ 。如果 需 要 提 高 精 煤 产 率 ，可 以适 当增 加 Z F C约 剂 的用量 。 2工 业 浮 选 试 验 Z F C_T业 浮选 试验 在 山东 陶庄 和蒋 庄选 煤 厂进 行 。这 两座 选煤 厂采 用浮 选柱 处理煤 泥 ，使用 的浮 选 药剂 均 为 同一 种 复 合 药 剂 ，由 于 其捕 收 性 能 不 足 ，实际运 行过 程 中还要 补充 一部分 柴 油 。 试 验 按 照 现 场 使 用 药 剂 总 量 折 算 的 用 量 作 为 Z F C捕收 剂 的添加 用量 ，起泡 剂 为杂 醇 ，其用 量 为 Z F C用量 的 1 0 ％ 。现场 工业 对 比试验 结果 见表 2 。 表 2工业浮选试验结果 从 表 2可 以看 出 ，对 于陶庄 煤泥 浮选 而言 ，使 用 两 种不 吲药剂 的浮 选精煤 的数 质量 指标 相近 ，精 煤产 率 达 8 3 ％左 右 ，精 煤 灰 分 为 9 ． 7 0 ％ 左 右 ；而 对于蒋 庄煤 泥 浮选 ，使 用 Z F C药 剂 的效 果 明显 优 于现 场使 用 的 复 合 药 剂 ，在 精 煤 产 率 相 近 的 情 况 下 ，精 煤 灰 分 降 低 2 ． 6 5个 百 分 点 。此 外 ， 由 于 Z F C药剂 r } 1 含有 约 7 0 ％ 左 有 的水 分 ，所 以 节 油 效 果 明 显。 现场_ 上 业浮 选试 验发 现 ，这 两座 选煤 厂 目前使 用 的浮选 药 剂 产 生 的泡 沫 发 粘 ，选 后 产 品 脱 水 闲 难 。而使 用 Z F C捕 收 剂 加 起 泡剂 所 产 生 的气 泡相 对较 脆 一 些 ，有 利 于 脱 水 处 理 ，对 过 滤 压 滤 机处 理能 力的提高 和产 品水 分 的降低 有利 。 3 理 论 分 析 煤 泥 浮选是 一个 涉及 到气 、液 、固三相 的相 当 复杂 的过 程 ，不 同 变 质 程 度 的煤 具 有 不 同 的可 浮 性 。浮选 药剂 的作用 是通 过调 节气 、液 、固三 相 的 界 面性质 ，增加 煤 与矿物 之 间的表 面性 质 的差 异来 实现煤 与矿 物颗 粒 的分离 。煤 泥浮选 的前提条件 就 5l 维普资讯 第 4期 2 0 0 7年 8月 选 煤 技 术 C0AL PREPARAT1 0N TECHN0L 0GY NO ． 4 Au g ． 2 00 7 文章编号 1 0 0 1 3 5 7 1 2 0 0 7 0 4 0 0 5 2 0 3 X J MK S型浮选机及其应用 石 焕 天地科 技股 份 有限公 司 唐 山分 公 司 ，河北 唐 山0 6 3 0 0 0 摘 要 介 绍 了 X J MK S型 浮选机 的工 作原理 和 结 构特 点 ， 以及 该 型 浮 选机 在 选煤 厂 的 生产使 用 效 果 。 关键 词 工作原 理 ； 简化 工艺 ；应用 效果 中图分类号 T D 9 4 3 文献标识 码 A 浮选是 细粒 和极细 粒煤分 选 的有效方 法 ，在选 煤厂 浮选机 是煤粉 分选 的主要 设备 。一般 浮选煤 泥 量 占人 选原 煤 的 1 5 ％ ～ 2 5 ％ ， 随着 矿井 的机械 化开 采 ，煤泥有 日益增高的趋势。浮选建设投资和生产 费用大 ，浮选 精煤 灰分高 是浮选 作业 普遍 存在 的问 题 。因此 ，如何 实现 煤泥 的高精 度 、低 成 本分选 一 直 是 国内外选 煤技术 人 员研究 的热点 和难 点 。 X J MK S型浮 选机是 在 X J M S型浮选 机 成功 应用 的基础 上 ，经技术 创新 ，新 研发 的一种 集矿 浆 收稿 日期 2 0 0 7 0 62 0 作者简 介 石 焕 1 9 7 4一 ，女 ，河北 安国 市人 ，工 程师 ，硕 士 ，现就职于天地科技股份有 限公司唐山分公司，主要从事浮选工 艺和设 备、煤 泥水 处 理设 备 的 研 发工 作。 联 系电 话 0 3 1 5 7 7 5 72 2 0。 预处 理 和分 选 于一体 的简 化浮选 工艺 的新设 备 。 目 前 ，该 系 列 产 品 已 形 成 单 槽 容 积 4、6 、8 、 1 2 、 1 4 、1 6 、2 0 m 等 多 种 规 格 。 因 其 具 有 简 化 工 艺 、 占地 面积小 、分选 效果 好 的优 点 ，在新 建选 煤厂 和 老 厂改 造 中受到 了广 大用户 的青 睐 ，已在 国内推广 应 用几 十 台。其 中单 槽 容积 2 0 m 浮选 机 是 目前 国 内煤用 浮选 机 的最 大机 型 ，被评 为 2 0 0 7年煤 炭工 业 十大新 技术 重点 推广项 目之 一 。 1 常规浮选矿 浆准备作业 选煤 厂传 统浮选 工 艺包 括 矿浆 准 备 预 处 理 和分 选两个 环 节 。常 用 的矿浆 准备设 备有 矿浆 预处 理器 、矿浆 准 备器 和搅拌桶 ，人 料矿 浆首先 通 过矿 浆准 备 设备 ，然后再 进入 浮选作 业分 选 。矿浆 准备 ． - ” 一 n” 一 ” 一 十一”- r一 一 卜 ”卜 一 卜 一”n” 卜 卜 ”- r 卜 卜 ” 卜 卜 卜 是要提高煤颗粒的疏水性 ，增大煤颗粒与杂质的表 面疏 水性 差 异 。烃 类 油 柴 油 煤 油 等 是 一 种 疏水 性物 质 ，它与水 互不 相溶 ，在矿 浆 中不能形 成 细小 的分 散相 ，只能 以液 滴 的形 式存 在 ， 导致烃 类 油滴 与煤粒 发生 接触 碰撞并 附着 的概率 较小 。而 且 烃类 油滴 在短 时间 内还会 聚集成 大 的油滴 ，较大 的 油滴 被细小 煤粒 过量 吸附 ，提前 浮 出造 成 浪费 ，使 精煤 中泥质 的错 浮物较 多 ，精煤 灰分升 高 。而粗煤 粒在 浮选过 程 因为药剂 不 足 ，浮选 选择 性较差 ，损 失 在尾 煤 中 ，尾煤 灰分 较低 。 植 物油 中含有 丰 富的烃类 组分 ，经 过一 系列工 艺 过程 ，从 中提取适 合煤 泥浮 选 的烃类组 分 ，在此 基 础上 ，经过 合成作 用使 烃类 组分 的一端含 有 亲水 基 团 ，加 入一 些表 面活 性剂 ，就 叮使 柴油 煤 油 很好 地分散 在水 中 ，生成 一种具 有高 度分散 性 的药 剂 z F C捕 收 剂 。 由于 Z F C在 煤 浆 中 呈 现 高 度 分 散状 态 ，增大 了捕收 剂与 煤表 面的接 触机会 。同 时 ，药 剂分 子结构 中含 有 的极性端 又极 易与煤 表 面 局 部 亲水 区域 的含 氧官 能 团作 用 ，可大 大提高 整个 5 2 煤粒的表面疏水性 ，从 而改善煤泥浮选的效果。此 外 ，由于这 种药 剂 中还 含有 一些具 有 消泡作用 的组 分 ，有 利 于精矿 泡沫 的后续 处理 。 4 结论 1 Z F C捕 收 剂是一 种新 型高效 浮选 药剂 ，具 有 浮选 速 度 快 、分 选 效 率 高 、起 泡 剂 用 量 少 等 特 点 ，特别 适合 浅槽 型浮选 机 。 2 使用 Z F C捕 收 剂 浮 选 所 生 成 的 泡 沫 粘 性 较低 ，有 利于 精煤 过 滤 压 滤 机 的 正 常 作 业 和 处理 能 力的提高 ，产品水分 较 低 。 3 Z F C捕 收 剂 药 效 高 ，用 量 少 ，节 油 率 约 5 0 ％左存 。 参 考 文献 l 1 ] 李亚 沛 ，沈丽娟 ，陈建 『 f J ，等．煤 炭浮选 药剂评 述 J ] 选煤技 术，2 0 0 6 ， 5 8 38 7 ． 1 2 j 钎维伟 ，朱书全，王佳，等．新型乳化浮选药剂在煤 泥浮选中的应用[ J ] 选煤技术 ， 2 0 0 7 ， 2 1 3 1 5 ． 3 j 蔡 璋．浮游 选煤 选 矿[ M] ．北京 煤 炭工业 出 版 礼 ，1 9 9 1 ． 维普资讯