细粒级煤泥浮选数学模型研究.pdf

第3期 选 煤 技 术 No . 3 2020 年 6 月 COAL PREPARATION TECHNOLOGY Jun. 2020 文章编号1001 -3571 2020 03 -0012 -04 细粒级煤泥浮选数学模型研究 杨晨光J冯岸岸2,朱金波1,尹建强1 1.安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001 ； 2.山东能源临沂矿业集团有限责任公司王楼煤矿,山东济宁272063 摘要通过实验室筛分试验、分粒级浮选速率试验与全粒级浮选速率试验，对浮选过程中精煤产 率和灰分的变化规律进行了研究。结果表明各粒级浮选速率由快到慢依次为0. 250 0.125、 0. 500 0. 250、0. 125 -0. 075、0. 075 - 0. 045、＜0. 045 mm；全粒级浮选速率受各粒级浮选速率 的影响，随着浮选时间的增加浮选速率降低，精煤灰分提高。利用ExcI软件建立了各粒级浮选 精煤产率、灰分与浮选时间的数学模型，结合粒度组成，推导出全粒级浮选数学模型，与实验室 全粒级浮选速率试验结果对比表明，该模型符合全粒级浮选规律，可靠性高，可以准确预测浮选 技术指标。 关键词煤泥浮选；细粒级煤泥；浮选速率；数学模型 中图分类号TD943 文献标志码A Study o n f ine c o a l f l o ta tio n ba sed o n ma th ema tic yl mo dd YANG Ch engua ng1 , FENG Ana n2 , ZHU Jinbo1 , YIN Jia nqia ng1 1. Sc h o er o f Ma teria l s Sc ienc e a nd Engineering , Anh ui Univ ersity o f Sc ienc e a nd Tec h no l o a y, Hua ina n 232001 , Ch ina； 2. Wa ngl o u Co a l Mine o f Sh a ndo ng Eneryy Linyi Mining Gro up Co . Ltd. , Jining 272063 , Ch ina Abstract La bo ra to ra -sc yl e siev e a na l ysis a nd ex pe/ments o n ra tes o f f l o ta tio n o f bo th sized a nd unsized c ea l a re c enduc ted ta ex pl o re th e l a w go v erning th e v eria tio n o f yiel d a nd a sh o f c enc entra ta pro duc t in th e o o o ia iio n pa o eess.Tesia es uo ish o w sih a iin iea mso o o o o ia iio n a a ie, ih eh igh esiisih e0.250 0.125 mm size, w h ic h is f o l l o w ed in o rder by th e sizes o f 0. 500 〜0. 250 , 0. 125 〜0. 075 , 0. 075 〜0. 045 , a nd 0. 5001. 0321.391.0321.39100.0016.33 0.500 〜0.2509.7815.8410.81 16.398.9 16.28 0.250 〜0. 12510.5311.4821.3413.9689. 1916.32 0. 125 〜0. 07523.4413.144.813.5578. 66 16.9 0.075 〜0.04549.4218.2894.20 16.03 55.2218.58 20 10 60 120 180 240 300 浮选时间/s -♦-0.50.25 mm-B-0.250.125 rnn -A-0.1250.075mm--0.0750.045nnn 045 mm♦全样 图2浮选时间与精煤累计产率关系曲线 Fig. 2 Cumul a tiv e yiel d o f c o nc entra te v s io ta tio n time 0.075、、0.075 〜〜0.045、、＜0.045 mm ；；通过 5 条曲线 的切向斜率可以看出，在前120 t 选速率的 快慢依次是0. 250 0.125、 0. 500 0.250、 0.125 -0. 075, 0. 075 - 0. 045、＜0. 045 mm，在浮选中后 期，各粒级浮选速率基本相同。 由 3 ， ， 选 的 ， ， 0.50 0.125、0.125〜0.075 mm精煤灰分变化平稳，始 终低于 9。0. 075 〜0. 045、＜ 0. 045 mm 细粒级 和0. 500 0. 250 mm粗粒级精煤灰分在前120 s变 较平稳，随着浮选时间的 ，，精煤累计灰分增 长较快，所以控制这些粒级的分选是整个浮选的关 键。前120 s t 精煤灰分较低，在，在10左右， ， o 16 、0戦云聯醱纓 14 12 10 8 6 4 2 0 60 120 180 240 300 浮选时间/s 图3浮选时间与精煤累计灰分关系曲线 Fig. 3 Cumul a tiv e a sh o f c o nc entra te v s io ta tio n time 由图2可以看岀，，各粒级浮选精煤产率由高到 后180 s精煤灰分增长迅速，，故以120 s为时间截 点，可将优先浮岀的 精煤直接作为精煤产品, , 将后 的精煤 选，，则 合格 精煤重选 ，提高浮选效率， ， 药剂 。 。 Ex c el中推导 的浮选速率方程，具体 是 曲线添加趋势线。 。趋势线 类 7多 式, 设 3， ，显 公式与拟合精度5的平方 值，建值，建立各粒级精煤累计产率（ （）、）、累计灰分（ （））与 选时间（ （6的元非线性 分 （16 B16 C11 ， ， （2 t B2 t C2 t D2） 通过各粒级及 选速率试验数据的计算 是 0.50 0.15、 、 0.500 0.50、 、 0.15 拟合，得到各粒级模型的相关系数见表2 Table 2 Parameter of the models for each size range of coal 表表2各粒级模型的相关参数各粒级模型的相关参数 粒级/ mm 精煤计产率与选时间的 ； 精煤 计 分与 选时间的 （1B1-181522B2C8252 0.500 0.250 8. 27 x 10 _6-0.005 11.042 22.782 30.993 7 7.29 x 10 -83.13 x 10 -50.000 47.983 00.995 9 0.250 0.125 8. 13 x10 --0.005 01.044 6-8.340 70.996 7 5.38 x 10 -82.27 x 10 -50.005 48.858 60.998 8 0.125 0.075 4. 61 x 10 _6-0.003 00.713 2-0.499 70.998 9 1.11 x 10 -76.14 x 10 -50.009 48.600 80.842 7 0.075 0.045 3.30 x 10 -7-0.000 50.266 13.680 00.999 32.71 x 10 -8-2.16 x 10 -50.009 710.315 40.998 3 0.0451.16 x 10 -60.000 30.150 03.508 90.999 31.60 x 10 -78.37 x 10 -50.008 413.142 90.942 5 由表2可知，推导出的各粒级模型拟合精度 平方均接近1, , 合度较高，，说明 精确度高。 。 结合表1,确定各粒级的粒度系数分别为0.10、 0.11、0.24、0.50和0.06，用其乘以对应粒级的 推导 ， ， 到 精煤累计产率（ （）、）、 计灰分（ （））与浮选时间（ （6的 元非线性 分别 2. 87 10 “6 - 0. 0026 0. 524 61 1. 396， ， - 3. 51 106 1. 42 10 “6 0. 002 76 9. 683 1。 。 为了验证所推导的 的可靠性，将推 导岀的全级模型预测结果与实验室实际全级浮选速 率试验 比，如图4所示。 由图4可以看岀，两曲线重合度较高，推算值 几乎等于试验值，表明建立的 选 性高，可以用于 选 。 3结论 （1）通过分粒级浮选速度试验得岀，各粒级浮 选速度快慢依次为0. 250 0.125、0. 500 0.250、 0. 125 - 0. 075、0. 075 - 0. 045、＜0. 045 mm。随着 浮选时间的增加，各粒级浮选 率逐渐降低，全粒 14 第3期杨晨光等细粒级煤泥浮选数学模型研究2020年6月25日 级浮选速率处于各粒级之间，前期受中粗粒级的影 响，后期受细粒级的影响 2 选过程的进行，各粒级精煤灰分 不断提高，可将不同时间段浮岀的精煤分开处理, 优先 的 精煤重选 ，提高选效 率 16 忙云霞 r r 70 120 180 浮选时间/s 240 300 -■-实验室推导全级模型 实验室实际全级模型 14 12 108 6 4 2 14 12 108 6 4 2 ■实验室推导全级模型 实验室实际全级模型 0 6060 120 180 240 300 浮选时间/s a 浮选时间与精煤累计产率关系曲线b 浮选时间与精煤累计灰分关系曲线 图4模型计算值与试验实际值对比 FigP4Co mpa riso n o f mo deOc a l c ul a ted a nd a c tua l ex periment-a c quired da ta 3根据实验室分粒级浮选速度试验结果推 导 选 ,并结合各粒级的粒度系 数， 导岀的 性高，可以准确预测浮 选过程中任意时间段的浮选工艺指标 参考文献 [1 钱鸣高煤炭的科学开采[J] 煤炭学报，2010 , 35 4 529 -534. 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