浮选柱工艺优化处理高灰细粒煤泥

关 键 词 ：高灰 细泥 ； 机械夹带 ；浮选柱 ；脱泥浮选 ；一粗一精浮选
中图分类号： Ｔ Ｄ ９ ４
文献标 志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ １ — ９ ４ ９ ２ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ ０ － ０ １ ８ ３ — 、有效 的方法 之一。由于煤炭具有 良好天然可浮性 ，一次混合浮 选工艺以其流程简单 、易于管理的优势得到广泛应 用［ １ 引 。然而随着采煤 、选煤过程机械化程度提高 及工艺变革 ，可采煤炭资源性质变差 ，人浮煤泥呈 现粒 度变 细 ，灰分 提高 、难 浮 和极 难 浮煤 泥 比例增 大的趋势 ｌ ３ 剖 。加之市场对精煤质量 的要求 日益提 高 ，一次混合浮选工艺不能完全满足煤泥高精度浮 选 的要求 。最凸显 的问题是高灰细泥机械夹带污染 导致的浮选精煤灰分超标 ［ ２ － ３ ， ６ ］ 。 浮选工艺优化是减轻高灰细泥对精煤污染 的有
的 日益 突 出 ，多 段 串联 浮 选 工 艺 受 到 重 视 并 得 到
１ 试 验
１ ． １ 煤 样分 析
试验煤样为新矿内蒙能源公司中心洗煤厂 （ 以 下简称中心洗煤厂）三层人浮煤泥 ，其粒度组成见 表１ 。可见 ，各粒级 的灰分 与产率随 跹度减小而增大 ，
一
发展。其中 ，粗选一扫选工艺在避免浮选 “ 跑粗” 、 适 应 重 介 工 艺 变 革后 高 浓 度 煤 泥 水 浮 选及 强 化 回 收难浮低灰精煤 颗粒方面均优 于传统 单段浮选工 艺Ｅ ５ － ９ Ａ Ｏ ；粗选一精选工艺通过对精煤的强化分选 ， 有效减少精煤 中高灰细泥的机械夹带，保证最终精 煤质 量 ［ １ １ － １ ２ ］ 。 同 时 ，根 据 产 品 质 量 要 求 ，在 粗 选一精选 （ 或扫选）工艺 中增加磨矿环节 ，增大煤
效 途 径 。基于 粗 、细煤 泥不 同可浮 性特 点 的分 级 浮
浮选 柱独特 的结 构特 点 及高 效 的气 泡矿 化形 式
有利于细粒及微细粒煤泥的分选 ，并在解决高灰细 泥 的机 械夹 带方 面 展现 出一 定 的优 势 ［ ２ ， ｚ ５ ］ 。旋 流 微
泡浮选 柱在 诸多 浮选 柱 中脱 颖而 出 ，成 为我 国煤 泥 浮选 工 业 中应 用 最广 的浮选 设备 之 一 Ｅ ２ － ３ ， １ ６ ］ 。然而 ， 对 于高灰 细 泥 的机 械夹 带 污染 问题 ，基于 浮选 柱 的 浮选 工 艺优 化及 机理 的研究 还很 不 够 。 本 文 基 于 旋 流 微 泡 浮 选 柱 分 选 细 粒 煤 泥 的优 势 ，研究 了一 次 浮选 、脱 泥浮 选及 一粗 一精 浮 选工 艺对 分选 指标 的影 响 。通 过精 煤粒 度组 成 分析 ，探 讨不 同工 艺减 少 高灰 细泥 机械 夹带 和 降低精 煤 灰分 的原 因 ，并从 技术 、经 济 的角度 对 比分析 。
２ ０ １ ３ 年增刊
有色 金属（ 选矿部 分）
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浮选柱工艺优化处理高灰细粒煤泥
谢广元 ， 刘 博 ，倪 超 ，许 光前 ， 一 ，彭耀 丽 ，沙 杰
（ １ ．中国矿业大学 化工学院， 江苏 徐 州 ２ ２ １ ０ ０ ８ ；２ ． 新矿 内蒙能源公 司 中心洗煤厂 ， 内蒙古 鄂 尔多斯 ０ １ ６ ２ １ ７ ）
摘 要 ：针对高灰细粒煤泥浮选精煤灰分超标问题， 对比了基于浮选柱的一次浮选、脱泥浮选及一粗一精浮选工艺减
少精煤 中细泥夹带 的效果。结果表明 ，与一次 浮选 工艺相 比，一粗一精浮选工艺可显著 降低 精煤 中 一 ０ ． ０ ４ ５ ｍ ｍ粒级灰分 （ ３ ． １ ５ ％） ，脱泥浮选无此 效果 ；在要求精煤质量等级下 ，脱泥浮选和一粗一精浮选 的精煤产 率分别 比一 次浮选高 １ １ ． ２ ８ ％、 １ ７ ． ６ ３ ％， 浮选完善指标高 １ ０ ． ９ ９ ％、１ ７ ． ６ ９ ％。技术经济 比较显示 ，一粗一精浮选工艺在处理高灰细粒煤泥时优势 明显。
表 １
脱泥浮选工艺试验中的 “ 脱泥”具体指脱除煤 样中部分一 ０ ． ０ ４ ５ ｍ ｍ粒级物料 。操作方法 ：将煤样 进行 ０ ． ０ ４ ５ ｍ ｍ粒 级湿筛 ，通 过将 ＋ ０ ． ０ ４ ５ ｍ ｍ和 ０ ． ０ ４ ５ ｍ ｍ粒级煤泥按不同比例混合的方式来模拟
４ ０ ％高灰尾煤 ，但精煤 中高灰细泥的污染严重 ，灰
作者简介 ：谢广元 （ １ ９ ６ ２ 一 ） ，男 ，江苏泰兴人 ，教授 ， 博 士生导 师，博士 ，从事细粒煤分选及脱水技术方 面的研究 。
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捕 收剂 种类试 验 结果
有 色金属（ 选矿部 分）
２ ０ １ ３ 年增刊
选工艺可实现不同粒级煤泥 的高精度分选 ，减少细 粒精煤中高灰细泥的污染 ，同时强化较粗粒煤泥的 回收 Ｉ ３ ， ６ ］ 。脱泥浮选工艺通过脱 除部分高灰分黏土 类 矿 物 ，避 免 了细 泥恶性 循 环 ，以减少 其对 精 煤 的
污染 ，保 证产 品质 量 ［ 。随 着 高灰 难 浮煤 泥 问题
０ ． ０ ４ ５ ｍ ｍ 粒级 产率 高 达 ７ ６ ． ９ ７ ％ ，灰分 为 ４ ３ ． ９ ２ ％，
煤 样 中高灰 分细 泥杂 质含 量大 ，易 于 出现 高灰 细 泥
夹 带污 染 问题 。
选取煤油 、仲辛醇分别作为捕收剂 和起泡剂 ， 采用实验 室 Ｘ Ｆ Ｄ １ ． ５ Ｌ充气搅拌式浮选机进行 浮选 工艺参数 探索试验 ，确定煤样分选 的最佳工 艺参
数 ，见 表 ２ ，并 在该 参 数 下进 行 分步 释 放试 验 ，结 果见 图 １ 。从 图 １可 以 看 出 ，经 过 粗 选 可 排 除 约
与矸石的解离程度 ，是降低精煤灰分 （ 或提高精煤 回收率 ） 的有 效 手段 ［ １ ３ － １ ４ ］ 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ — １ ０ — ２ １