煤泥分级浮选工艺的研究.pdf

收稿日期2 0 0 5 0 6 2 0 基金项目国家“九五“科技攻关项目 9 5 - 2 1 5 - 0 1 - 0 4 - 0 1 ;河南省“九五“科技攻关项目 9 8 2 1 2 1 3 0 0 作者简介谢广元 1 9 6 2 - ,男,江苏省泰兴市人,教授,博士生导师,工学博士,从事细粒煤分选及脱水技术方面的研究. E - ma i l x g y wl 1 6 3 . c o mT e l 0 5 1 6 - 3 8 8 4 1 3 3 第3 4卷 第6期中国矿业大学学报 Vo l . 3 4 No . 6 2 0 0 5年1 1月J o u r n a l o f C h i n aUn i v e r s i t yo f Mi n i n g 2 .峰峰集团 邯郸洗选厂,河北 邯郸0 5 6 0 4 1 摘要为了解决煤泥混合浮选工艺中分选粒度范围过宽、高灰细泥夹带污染精煤,导致浮选精煤 灰分高、尾煤灰分低,严重影响精煤产品质量的问题,采用正交试验、小筛分、分步释放浮选实验 方法,对影响浮选效果的因素进行深入的探讨,提出了分级浮选工艺用分级旋流器组进行浮选 入料粗、细煤泥分级, 0 . 1 2 5 mm细煤泥采用新型旋流微泡浮选柱-快速双隔膜压滤机处理, 0 . 5 ～0 . 1 2 5mm粗煤泥采用原有的浮选机- 过滤机处理,实现粗、细煤泥高精度分选和高效脱水.结 果表明应用分级浮选工艺,浮选精煤灰分下降了1 . 0 8 ,尾煤灰分提高了9 . 5 1 ,精煤回收率 提高了0 . 7 3 . 关键词煤泥;分级浮选;粒度;高灰细泥 中图分类号T D9 2 6 . 2文献标识码A R e s e a r c ho nF i n eC o a l C l a s s i f i e dF l o t a t i o nF l o w s h e e t X I EG u a n g - y u a n 1,WU L i n g1,O U Z e - s h e n1,Z HANGX i u - p e n g2,WANGWu - p i n g2 1 .S c h o o l o f C h e mi c a l E n g i n e e r i n ga n dT e c h n o l o g y , C h i n aUn i v e r s i t yo f Mi n i n g 2 .Ha n d a nC o a l P r e p a r a t i o nP l a n t ,F e n g f e n gG r o u p ,Ha n d a n ,He b e i 0 5 6 0 4 1 ,C h i n a A b s t r a c t B e c a u s eo fwi d es i z ef r a c t i o no ff i n ec o a l ,h i g ha s hc o n t e n tf i n es l i me sa r ei n c l i n e dt o p o l l u t et h ef l o t a t i o nc l e a nc o a l d u r i n gf l o t a t i o n ,wh i c hr e s u l t s i nh i g ha s hc o n t e n t c l e a nc o a l a n dl o w a s hc o n t e n tt a i l i n ga n dd e t e r i o r a t e sc l e a nc o a lq u a l i t y .I no r d e rt os o l v et h i sp r o b l e m,f a c t o r s a f f e c t i n gt h ef l o t a t i o np e r f o r ma n c ewe r es t u d i e db yo r t h o g o n a l e x p e r i me n t ,s i e v ea n a l y s i s , t i me d - r e l e a s ea n a l y s i s a n ds t a t i s t i c a l me t h o d s .Ac l a s s i f i e df l o t a t i o nf l o ws h e e t wa s i n t r o d u c e di nwh i c ht h e f l o t a t i o nf e e dwa ss e p a r a t e du s i n gc l a s s i f i c a t i o nc y c l o n e s .F o rt h e0 . 2 51 0 01 . 01 0 1 20 . 2 5 ～0 . 1 81 2 01 . 21 2 1 30 . 1 8 ～0 . 1 2 51 4 01 . 41 4 1 40 . 1 2 5 6 0 . 2 5 , 0 . 2 5 ～ 0 . 1 8 , 0 . 1 8 ～0 . 1 2 5 , 0 . 1 2 5 , 0 . 8mm, 采取生产水煤样,自然凉干,按照粒度要求,对浮选 入料进行筛分. 2 入浮浓度选择3水平模拟生产情况,入浮 煤泥可浮性好、粒度组成偏粗时,入浮浓度1 4 0g / L ,一般情况入浮浓度1 2 0g / L ,入浮煤泥差时, 入 浮浓度选用1 0 0g / L . 3 油耗按照实验室实验的经验选择1 . 0 , 1 . 2 , 1 . 4k g / t干煤泥3水平. 4 油比捕收剂与起泡剂的比例,选择1 0 1 , 1 2 1 , 1 4 1共3水平. 1 . 2 试验方案及结果分析 按照正交试验规则,安排1 8个不同因素、不同 水平的交叉试验方案,具有较强的代表性. 试验结果采用记分方法进行评价,精煤灰分 0 . 80 . 9 71 0 . 4 41 . 1 71 1 . 8 9 0 . 8 ～0 . 3 54 . 9 79 . 8 31 . 5 77 . 6 24 . 5 11 0 . 9 5 0 . 3 5 ～0 . 2 5 1 5 . 2 99 . 9 76 . 9 77 . 3 71 4 . 4 91 1 . 6 0 0 . 2 5 ～0 . 1 8 1 1 . 8 91 0 . 4 26 . 4 67 . 6 11 2 . 0 01 2 . 9 0 0 . 1 8 ～0 . 1 5 1 1 . 2 01 1 . 8 17 . 2 38 . 0 01 1 . 3 41 5 . 9 0 0 . 1 5 ～0 . 1 2 5 6 . 4 01 3 . 6 24 . 3 18 . 4 97 . 1 11 9 . 2 1 小计 5 0 . 7 11 0 . 9 42 6 . 5 47 . 7 95 0 . 6 31 3 . 8 9 0 . 1 2 5mm粗粒煤泥可燃体回收 率9 0 . 5 2 ,与混合煤泥相比提高了近5 ,可浮 性得到了明显改善,在一定程度上,消除了高灰 细泥对精煤的污染,精煤灰分更易于保证.但对 于0 . 1 2 5mm 产率/ 灰分/ 0 . 3 51 . 6 37 . 0 81 . 2 51 4 . 0 23 . 0 47 . 51 . 6 21 9 . 7 7 0 . 3 5 ～0 . 1 81 0 . 4 77 . 4 34 . 3 81 5 . 2 21 3 . 8 97 . 0 72 . 4 31 7 . 3 61 . 8 56 . 9 9 0 . 1 8 ～0 . 1 2 51 5 . 5 88 . 8 26 . 7 62 9 . 8 72 2 . 2 28 . 7 54 . 0 53 6 . 8 74 . 9 26 . 7 11 . 3 53 1 . 5 7 0 . 1 2 5 ～0 . 0 7 5 1 5 . 5 81 0 . 6 21 0 . 0 11 8 . 7 71 6 . 4 11 0 . 91 0 . 1 26 5 . 8 59 . 2 27 . 5 31 . 95 8 . 5 1 0 . 0 7 5 ～0 . 0 4 5 1 01 2 . 0 31 0 . 8 96 5 . 9 11 2 . 1 21 1 . 8 41 1 . 7 47 2 . 6 11 2 . 78 . 73 . 2 56 8 . 8 7 0 . 0 4 54 6 . 7 41 3 . 1 76 6 . 7 17 7 . 3 33 2 . 3 21 1 . 1 47 0 . 0 47 8 . 0 77 1 . 3 11 3 . 5 89 3 . 58 1 . 8 合计 1 0 01 1 . 2 81 0 06 3 . 5 0 1 0 09 . 9 8 1 0 07 2 . 1 0 1 0 01 1 . 9 41 0 08 0 . 2 6 精矿浓度/ g L-1 2 2 82 6 01 3 2 . 8 滤饼厚度/ mm 1 53 03 6 . 7 2 滤饼水分/ 2 5 . 5 52 2 . 2 62 0 综合精煤产率/ 8 7 . 6 79 0 . 2 8 综合精煤灰分/ 1 1 . 2 81 0 . 1 6 综合尾煤灰分/ 6 3 . 57 3 . 0 1 综合浮精水分/ 2 5 . 5 52 2 . 0 4 分级浮选最终的综合精煤灰分为1 0 . 1 6 ,比 混合浮选精煤灰分1 1 . 2 8 ,下降了1 . 0 8 ,由此 可见,分级浮选更易于实现洗选低灰精煤.分级浮 选尾煤中,无论是浮选机还是浮选柱,各粒级的灰 分明显高于混合浮选,可见,分级浮选有效地改变 了各粒级的可浮性.分级浮选最终的综合尾煤灰分 为7 3 . 0 1 ,在精煤灰分降低的情况下,比混合浮 选尾煤灰分6 3 . 5 提高了9 . 5 1 . 混合浮选与分级浮选相同精煤灰分1 0 . 1 6 的前提条件下,尾煤灰分为5 8 . 5 ,精煤产率8 7 . 6 7 .分级浮选最终的综合精煤产率为9 0 . 2 8 , 产率提高了0 . 7 3 . 采用分级浮选后,浮选机和过滤机系统的入料 粒度组成发生变化,高灰细泥含量减少,浮选机单 台处理量由2 5t / h提高到4 0t / h ,过滤机滤饼厚度 由1 5mm提高到3 0mm,滤饼脱落滤率7 0 到基 本上1 0 0 脱落,过滤机滤饼水分由2 5 . 5 5 下降 到2 2 . 2 6 ,水分下降了3 . 2 9 .综合浮精水分由 2 5 . 5 5 下降到2 2 . 0 4 ,水分下降了3 . 5 1 . 洗水浓度保持在4 0 ～5 0g / L ,比混合浮选降 低了4 0g / L左右,并且能够进行长时间的连续生 产,解决了改造前连续生产带来的洗水浓度增幅过 大的困扰.洗水浓度的降低,从根本上改善了整个 洗煤工艺效果,在入洗原煤可选性接近的情况下, 洗煤机 分 选 精 度 提 高,跳 汰 机 的 第 一 段 I值 由 0 . 1 7 16降至0 . 0 8 25 ,第二段I值由0 . 2 3 31降至 0 . 1 2 74 . 5 结论 1 入浮煤泥的粒度组成、浓度、油耗和油比四 个影响因素中,粒度组成是影响浮选效果的主要因 素,其次依次为油比、油耗、浓度. 2 粗、细煤泥表现出不同的可浮性,入浮粒度 越宽,浮选效果越差.缩小入浮煤泥粒度的范围、消 957 第6期谢广元等煤泥分级浮选工艺的研究 除高灰细泥对浮选精煤的污染、强化较粗粒煤泥的 回收是降低精煤灰分、提高尾煤灰分改善浮选效果 的关键所在. 3 分级浮选提高了入浮煤泥的分选精度,浮 选 精 煤 灰 分 下 降 了 1 . 0 8 ,尾 煤 灰 分 提 高 了 9 . 5 1 ,精煤回收率提高了0 . 7 3 ,浮选精煤水分 下降了3 . 5 1 .洗水浓度保持在一个较低水平,跳 汰机的第一段I值由0 . 1 7 16降至0 . 0 8 25 ,第二段 I值由0 . 2 3 31降至0 . 1 2 74 , 提高了跳汰机分选精 度. 参考文献 [ 1 ] 张秀捧.煤泥分级浮选工艺的研究与实践[ D ] .徐州 中国矿业大学化工学院, 2 0 0 3 . [ 2 ] 谢广元,吴玲,欧泽深,等.从细粒煤泥中回收精煤 的分选与脱水技术研究[ J ] .煤炭学报, 2 0 0 4 , 2 9 5 6 0 2 - 6 0 5 . X i eGY,WuL ,O uZS ,e t a l .S t u d yo ns e p a r a t i o n a n dd e wa t e r i n gt e c h n i q u e so fr e c o v e r i n gc l e a n c o a l f r o m f i n ec o a l [ J ] .J o u r n a lo fC h i n aC o a lS o c i e t y , 2 0 0 4 , 2 9 5 6 0 2 - 6 0 5 . [ 3 ] 王敦曾,洪瑞燮,秦梁,等.选煤新技术的研究与应 用[ M] .北京煤炭工业出版社, 2 0 0 5 . [ 4 ] 斯瓦罗夫斯基.固液分离第二版 [ M] .北京化学工 业出版社, 1 9 9 0 . [ 5 ] 谢广元.过滤理论与精煤压滤脱水工艺研究[ D ] .徐 州中国矿业大学化工学院, 1 9 9 9 . [ 6 ] 谢广元,欧泽深.煤炭洗选脱硫研究[ J ] .中国矿业大 学学报, 1 9 9 9 , 2 8 5 5 0 2 - 5 0 5 . X i e G Y, O u Z S . R e s e a r c h o n c o a lwa s h i n g d e s u l f u r i z a t i o n[ J ] .J o u r n a lo fC h i n aUn i v e r s i t yo f Mi n i n gT e c h n o l o g y ,1 9 9 9 , 2 8 5 5 0 2 - 5 0 5 . [ 7 ] 谢广元,欧泽深,张洪安.新型快速精煤压滤机与脱水 工艺的研究[ J ] .中 国 矿 业 大 学 学 报, 2 0 0 1 , 3 0 4 3 7 5 - 3 7 8 . X i eGY,O uZS ,Z h a n gH A.R e s e a r c ho np r e s s u r e f i l t e r a n d d e wa t e r i n g p r o c e s sf o rc l e a n c o a l [ J ] . J o u r n a l o f C h i n aUn i v e r s i t yo f Mi n i n gT e c h n o l o g y , 2 0 0 1 , 3 0 4 3 7 5 - 3 7 8 . [ 8 ] X i eGY,O uZS .T h es t u d ya n dp r a c t i c eo f c y c l o n i c mi c r o b a b b l ef l o t a t i o nc o l u mni na s ha n dp y r i t i cs u l f u r r e j e c t i o n f r o m c o a l s [ A] .X i eH,G o l o s i n s k iT S . Mi n i n gS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y 9 9[ C ] .R o t t e r d a m A. A. B a l k e ma ,1 9 9 9 . 5 1 1 - 5 1 4 . 责任编辑 骆振福 067 中国矿业大学学报第3 4卷