细煤泥选择性絮凝浮选

矿、 乙矿和丙矿细煤泥进行选择性絮凝浮选， 相同灰分下可提高浮精产率 ３５ －％＞
相同产率下降 低精煤灰分０ ５ ．％． ６
２ 细煤泥选择性絮凝浮选原理
２ １细泥污染机理 ． 浮选的选择性变差主要受多种机理的支配． Ａ ．机械夹带机理
（） 气泡聚合体对细泥颗粒的包裹提携。 １
浮选过程中矿化气泡很少是以单个气泡形式上浮的。而绝大部分则以气泡 聚合体的形式上浮，即多个矿化气泡联合形成气絮团状，泡间空隙充填着矿物， 在气泡浮力作用下将粘附于气泡的颗粒升浮至泡沫层。气泡聚合体在矿浆中升
１ ４ ２． ２
分
％
分 ％
３ ．２ ２０ ３１９ ．２ ３１９ ．５ １ ．３ ４９ １ ．２ ４９ １ ．６ ４９ ２ ．７ ５７
２５７ ．４
５ ．６ ８５ ６ ．４ ３３
６ ．７ ０６
１ ９ ＇
乙
Ｌ Ｓ
； ：
ＬＦ ＬＦ ＬＦ
ＧＦ
６卜
６ ．４ ３０ ６ ．８ ０９
柴油
７ ５ ７ ５ ７ ５ １０ ０ １０ ０ ２ ０
１ 前言
浮选是煤泥有效分选技术，当煤炭和无机矿物粒度降低一定程度，其表面
性质差异变小，表面积增大，细泥覆盖和夹带严重，导致浮选选择性降低，精
煤质量变差。对细泥进行选择性絮凝，消除细泥覆盖，提高浮选的选择性，是 细煤泥浮选有效途径。 作者对选择性絮凝原理进行探讨，并对细煤泥进行了浮选试验，试验结果 表明，Ｆ ｆ絮凝剂对细泥有较好的选择性，煤泥越细，试验效果越好。经对甲 Ａ
时，可提高产率 ２ －％：丙矿煤泥在相同产率时，精煤灰分可降低 ０ ％以上。 ％－ ４ ． ５
确实如前所论述的那样，用 「７对细泥选择性地絮凝， ＇， Ａ 使之形成小的团粒，降
低了表面能，消除了细泥覆盖和机械夹带，大幅度地提高了浮选的选择性。 选择性絮凝浮选工艺在工业上比较容易实现，在常规浮选前，按量加入矿
４ 结语
煤炭的深度脱硫降灰的技术关键是细煤泥的分选，通过分析和试验表明，
选择性絮凝浮选是细煤泥深度脱硫降灰最有效最经济的手段，选择性絮凝浮选 在精煤过滤、煤泥水处理等方面都有较强的技术经济优势。将该技术与微细介
质重介旋流器配合，是解决细粒煤脱硫降灰问题的有效方法。
ｔ｝ ， ｆ ｌ
— ￣ — 舀７ － ｉ ￣ 一 — 一． ｔ 一 一 － １ ａ － 一
虽不能克服粘附过程的 “ 能垒”达到稳定粘附，但能克服第二能谷，形成存在 可逆倾向的 “ 准稳态粘附’ ， 。 （） 精矿浆中带入的极细矿物 ４
在气泡水化膜外层，有一厚度为数微米至十微米的水化层，这一水化层与 矿浆间存在一定的交流，而矿浆体中粒度在十微米以下的微细矿物多以胶体颗
粒存在于矿浆中，水化层中所含的微细颗粒将随气泡进入精矿。同理，泡沫絮 团中充填于各种空隙内的 水也会把其中的 微细颗粒带入精矿。
没有工业化。我们利用该技术， 对细煤泥进行选择性絮凝浮选。
冲
一 —飞
雨 百— －
用 ＦＴ对三个煤矿细煤泥进行了选择性絮凝浮选试验。甲矿细煤泥为重介 Ａ 旋流器洗选下限煤泥，其粒度在 ０１５ ｍ 以下；乙矿细煤泥为小直径旋流器溢 ． ｍ ２
流，－０ ７ｍ 粒级占 ６％；丙矿煤泥为含有高灰细泥的浮选入料，其粒度比 ．５ｍ ０ ０
从表 １ 看出， 细泥 可以 对于 来说， Ａ 的 当ＦＩ 用量为２幼 （ 煤泥） ， ０ 干 时达到
等电点。等电点时，粒子最易的凝聚。
３ 选择性絮凝浮选
选择性絮凝浮选分为两种方法，其一是对亲水矿物进行分散抑制，对煤进 行选择性絮凝，再用浮选回收煤的团粒；二是对亲水矿物进行选择性絮凝，再
较细
一０ ７ｍ ． ５ ｍ粒级占６％。试验结果见表 ２ ０ ７ ０
表２
选择性絮凝浮选试验结果
起泡剂
名称
煤样
名称
甲
Ｌ Ｓ Ｌ Ｓ
捕收剂
絮凝剂
ｇｔ ｉ
精煤产 精煤灰 尾 煤灰 入料灰
率 ％
５ ．５ ８７
用量 助
６０ ０ ６０ ０ ６０ ０ １０ ５０
用里ｇ ｌ ｔ
分 ％
１ ．８ ３３ １ ．０ ３５ １ ．８ ３５ １ ．０ ０２ １ ．７ ０２ １ ．６ ０１ １ ．８ ２８
第八次全国选煤学术研讨会论文
细煤 泥选 择 性 絮凝 浮选
李少章 刘传巨 程宏志
煤炭科学研究总院唐山分院
２０ ． 唐山 ００ １ ２
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摘要 对细煤泥选择性絮凝浮选原理进行了 探讨．并进行选择性絮凝浮选试验， 结果 表明选择性 絮凝浮选是细煤泥分选的 有效途径． 关键词 细煤泥 选择性絮凝 浮选
（） 颗粒的非选择性附 ２ 着
细泥粒度小，比表面积大，表而能起主要作用。根据 Ｄ Ｖ 理论，将导致 ＬＯ
矿粒在气泡 卜 无选择性非接触附着，被气泡带入泡沫层。 （） 非目 的矿物的 “ ３ 准稳态粘附”
浮选是根据矿物表面物理化学性质的差异来实现分选的，粒度很小时，煤 和样水矿物疏水性差异变小，非目的矿物颗粒，当其与气泡碰撞能量适当时，
８ ．３ ００
３ ．９ ３８
３ ．４ ６４
柴油
矿 丙 矿
１０ ５０ １的 ５
１０ ００
１０ ０ ０
柴６ ｉ ｆ １
柴油
２ ３ ４ ２
８ ．３ ２２ ８ ．５ １５
７ ．２ ０５
７ ．９ ３５
３ ．８ ６１
５ ．３ ６６
６２ ８ ．５
＇＞ ｝ １ 白
表 ２中可以 看出，选择性絮凝浮选明显地改善了浮选效果，相同精煤灰分
浮时，充填于泡沫空隙间的矿浆是个动态平衡过程，即矿浆在重力作用下连续
排泄，而又有新的矿浆不断补充其间。水膜间的相互粘连和气泡的翻转，联合 形成具有沥滤作用的 “ 过滤絮团” ，犹如矿浆通过过滤介质一样，将部分亲水矿 物颗粒滞留在聚合体中提携升浮，形成机械夹带，将高灰矿物输送至泡沫层。 当亲水矿物粒度小，质量轻时，亲水矿物的排泄作用减小，夹带严重。
比煤的 毛电位大，在中性水中细泥的 ｔ电位比煤高一１ｍ ，差异非常明显。 １ ｖ
州 砂‘
吃电位
一 １ ０ ｍＶ 一 ２ ０
ｐ Ｈ位
二 嚣
一， ０
图 １ 煤和细泥的 毛 电位 ２ ．３ 选择絮凝原理
用阳离子絮凝剂，有选择性地将细泥絮凝成微小团粒，微小团粒的 粗 电位 接近等电点、团粒密度比较大、比 表面积小、表面能降低。由此，提高气泡聚 合体的排泄作用，减少气泡水化膜对微细矿物的吸附，气泡有选择性粘附，就
浆中，入浮前， 矿浆和絮凝剂充分混合均匀，入浮即可。试验表明，即使絮凝
剂过ｉ 」 倍以上，对浮选也无不良 影响。吨煤泥添加絮凝剂的成本仅为 ０ ． ． ５ ３０
元。由于细泥形成了小絮团进入尾矿，煤泥水的沉降速度明显提高，有利于煤 泥水处理。我们对选抒性絮凝浮选精矿与常规浮选精矿进行了过滤对比试验， 结果表明，精煤水分降低 ０ ％ － ％，过滤机处理能力提高３％ －％ｅ ． －． ３ ０ ７ ０ －０ ７
浮选回收煤。
前者研究的较多，但是距工业化还有一段距离。其原因是：为了提高选择
性， 应该加药剂对亲水矿物进行分散， 使之形成一个比较稳定分散体系，絮凝
分选后，还要加大量药剂破坏这一稳定分散体系，回收亲水矿物，以利洗水回 收和利用，费用太高；另外，该方法煤浆浓度要求比较低。洗选成本明显增加。
后者研究少，只有 日 本对难浮煤泥进行过选择性絮凝浮选，效果较好，但
可以消除细泥覆盖和机械夹带， 提高细煤泥浮选选择性。根据其原理． 研制出
的Ｆ １ 八， 絮凝剂效果比较好。 Ａ， 用量下对细泥 毛 ＦＩ 不同 电位的影响见表 １ 。
表 Ｉ Ｆ 絮凝剂不同 Ｔ Ａ 用量对细泥毛 位的影响 （Ｈ为６ 电 Ｐ ． ） ８
以Ｔ 用量 醉
毛电位 ｍｖ
一７５ ． 一 １７ 一 ８３ ２ ｋ５ １刀 ０ 一３ １ ４１
Ｂ ．细泥罩盖机理 细泥比表面积大，在矿物表面上带有大量的负电荷，根据 Ｄ Ｖ 理论，在 ＬＯ 静电能作用下易于吸附在气泡表面，形成气泡细泥罩盖，同样也吸附于煤粒的
表面产生煤粒细泥罩盖。
Ｃ ．颗粒混凝机理
颗粒之间的相互作用取决于矿一水界面上双电层的电动电位。在搅拌条件 下，颗粒间发生混凝，高灰颗粒与煤粒发生凝聚而进入精矿中，产生污染。
２ ２ 煤与亲水矿物表而 ． 性质的差异
煤与亲水矿物表面性质的主要区别是其表面疏水性的不同；这也是浮选理
论所依托的基础。对于细煤泥来说，矿物粒度极细，比表面积大，具有极大的 相界面和高度分散性，整个体系的界面自由能相当大，导致分敬粒子与其它粒
子（ 包括煤炭粒子） 凝聚、吸附。当粒度细到一定程度时， 粒子间的范德华力
起主要作用时，粒子间的其它性质差异变小，矿物之间的分离也就相当困难． 电学性质也是胶体体系中一个重要性质。任何胶体质点பைடு நூலகம்液体中总是带电
的，总会形成双电 层。煤和亲水矿物也是如此。 其电学性质用 毛 电位来表示。
煤和细泥之间的 毛电位有明显的不同，见图 １ ，
从图 】 可以看出，细泥 （ 粒度＜０ ４ ｕ 占７． ． ３ ０ ｍ ５ ％，灰分 ７． ８ ４ ％）的 毛 ７ 电位