畢業(yè)論文--選煤廠煤泥浮選工藝的研究

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　***選煤廠浮選工藝研究</p><p>　　STUDY ON Coal slurry flotation process OF WANGFENGGANG COAL PREPARATION PLANT</p><p>　　***選煤廠浮選工藝的研究</p>&

2、lt;p><b>　　摘要</b></p><p>　　細(xì)粒煤的分選在煤炭工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，成為潔凈煤術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一，是綜合利用煤炭資源和環(huán)境保護(hù)的有效途徑。浮選作為煤泥分選的主要選煤技術(shù)，必需在理論和實(shí)踐上進(jìn)一步完善。</p><p>　　針對***選煤廠，通過粒度組成分析試驗(yàn)和分步釋放試驗(yàn)分析其入浮煤泥的性質(zhì)，了解煤泥中不同粒度分布及灰分情況、可浮性

3、物料的數(shù)量、質(zhì)量的分布規(guī)律；并通過煤泥浮選的優(yōu)化試驗(yàn)，從中選取合適的礦漿濃度、捕收劑和起泡劑及其最佳用量，從而提高合格浮選精煤的產(chǎn)率，減少尾煤的排放量，并根據(jù)其煤泥的特性，為***選煤廠煤泥浮選提供一些指導(dǎo)性意見。</p><p>　　關(guān)鍵詞：選煤廠，煤泥特性，浮選藥劑，浮選工藝</p><p>　　STUDY ON Coal slurry flotation process system

4、 OF WANGFENGGANG COAL PREPARATION PLANT </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The selection of tiny coal has played important role in the coal industry. It is becoming one of the im

5、portant point in clean coal technology，and a valid way to make use of coal resources and protect environment comprehensively. As a main technique to separate coals mine flotation need to be further perfect its theories a

6、nd practice.</p><p>　　Aiming at Wangfenggang Coal Preparation plant, Through particle size analysis test and release test and analysis into the float coal properties, understanding of coal with different par

7、ticle size distribution and ash distribution, floating material quantity, mass distribution, and through the optimization of coal flotation, selection of suitable slurry concentration, collecting agent and foaming agent

8、and theirs optimal dosage, to improve the qualification of flotation clean coal yield, reduce t</p><p>　　KEYWORDS : coal preparation plant, fine coal properties，floatation agent, floatation technology</p&

9、gt;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　1.1 課題的意義1</p><p>

10、　　1.2 選煤技術(shù)的作用1</p><p>　　1.3 煤泥浮選基本原理2</p><p>　　1.4 浮選選煤技術(shù)發(fā)展概況3</p><p>　　1.5 細(xì)煤泥的處理現(xiàn)狀5</p><p>　　1.6***選煤廠浮選工藝現(xiàn)狀7</p><p>　　1.7 研究內(nèi)容與方法9</p><

11、p>　　1.8 浮選效果評價10</p><p>　　2.原煤特性分析實(shí)驗(yàn)11</p><p>　　2.1.原煤煤樣水分、灰分的測定11</p><p>　　2.1.1原煤煤樣水分測定11</p><p>　　2.1.2原煤煤樣灰分測定12</p><p>　　2.1.3***煤樣水分及灰分測定結(jié)果1

12、2</p><p>　　2.2原煤粒度分布的分析13</p><p>　　2.2.1煤樣的粒度分析14</p><p>　　2.2.2 各粒度級別的灰分分析14</p><p>　　2.2.3入浮煤泥粒度分析結(jié)果15</p><p>　　2.3極細(xì)粒煤泥激光粒度分析15</p><p>

13、;　　2.3.1激光衍射粒度分析儀的原理15</p><p>　　2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟16</p><p>　　2.3.3 極細(xì)粒煤泥激光粒度分析結(jié)果16</p><p>　　2.4原煤接觸角的測定16</p><p>　　2.4.1原煤接觸角的測定原理17</p><p>　　2.4.2試驗(yàn)測定結(jié)果18&

14、lt;/p><p>　　2.5.***原煤的正十二烷與MIBC的單元可比性試驗(yàn)19</p><p>　　2.5.1. 試驗(yàn)煤樣和藥劑量的計(jì)算19</p><p>　　2.5.2.可比性試驗(yàn)條件20</p><p>　　2.5.3可比性試驗(yàn)步驟20</p><p>　　2.5.4可比性試驗(yàn)結(jié)果21</p>

15、;<p>　　2.6．正十二烷與MIBC分步釋放試驗(yàn)22</p><p>　　2.6.1分步釋放試驗(yàn)原理22</p><p>　　2.6.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器具和浮選劑22</p><p>　　2.6.3試驗(yàn)條件22</p><p>　　2.6.4試驗(yàn)步驟22</p><p>　　2.6.5正十二烷與

16、MIBC分步釋放試驗(yàn)結(jié)果24</p><p>　　3.設(shè)計(jì)性試驗(yàn)部分27</p><p>　　3.1 五種新型起泡劑的尋優(yōu)試驗(yàn)27</p><p>　　3.1.1.五種新型起泡劑可比性試驗(yàn)27</p><p>　　3.1.2 在柴油和再生油中選出最佳捕收劑29</p><p>　　3.1.3 最佳礦漿濃度選取

17、試驗(yàn)30</p><p>　　3.1.4 新型起泡劑XLE81010配比尋優(yōu)試驗(yàn)32</p><p>　　3.2.柴油與XLE81010正交試驗(yàn)34</p><p>　　3.2.1 正交試驗(yàn)條件34</p><p>　　3.2.2正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析34</p><p>　　4.結(jié)論與展望37</p&g

18、t;<p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題的意義</b></p><p>　　能源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。煤炭是我國的主要能源，其生產(chǎn)量和消費(fèi)量一直占能源的70%左右。我國煤炭資源

19、豐富，品種齊全。到20世紀(jì)末，煤炭的探明儲量有1萬億噸，其中已利用儲量中尚有可采儲量800多億噸；新能源和可再生能源、水電和核電的發(fā)展比例會有大幅度的增加，卻不足以動搖煤炭的主導(dǎo)地位。因此，中國一次能源以煤為主的消費(fèi)格局在今后相當(dāng)長時間內(nèi)難以改變的。而且我國其他能源資源相對貧乏，己探明的煤炭儲量占世界儲量的11 %，原油只占3 %，天然氣只占1 %。若按人均資源量計(jì)算，人均煤炭資源占世界平均水平的51.3 %，人均石油資源占11.3 %

20、 ，人均天然氣資源只占3.78 %，人均能源占有量不足世界平均水平的一半，因此，我國能源問題就要求節(jié)約能源和合理應(yīng)用能源。煤泥浮選不僅具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益，同時對環(huán)境保護(hù)具有重要意義，是我國謀求可持續(xù)發(fā)展、和諧發(fā)展的必經(jīng)之路。</p><p>　　到2011年，煤矸石、洗矸、煤泥排放總量將達(dá)到5億t以上，即使利用率達(dá)到70％，凈排放堆存量每年仍然還有1.5億t，還要增加1億t左右的矸石電廠粉煤灰。礦井水排放量

21、約48億m3，礦井瓦斯排放量100億m3以上，增加地表塌陷6200hm2。大型煤炭生產(chǎn)基地對生態(tài)環(huán)境的影響更加巨大，環(huán)境治理和保護(hù)的任務(wù)會更繁重。目前大型煤炭基地也正著手開展環(huán)境影響評估工作，以促進(jìn)煤炭開發(fā)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,走安全有保障、資源回收率高、環(huán)境衛(wèi)生污染少、經(jīng)濟(jì)效益好、人與自然和諧相處的科學(xué)發(fā)展之路。</p><p>　　煤炭洗選加工是煤炭潔凈技術(shù)的基礎(chǔ)與主導(dǎo)組成部分，是提高煤炭利用效率、減少污染物排

22、放的最經(jīng)濟(jì)、有效的途徑。大量實(shí)踐表明，經(jīng)過洗選的煉焦精煤灰分每降低 1％，煉鐵高爐利用系數(shù)可提高約4％；經(jīng)過洗選的動力煤用于發(fā)電，可節(jié)煤10％左右，同時硫分每降低0.1個百分點(diǎn)，SO2可減少8％。隨著國際能源結(jié)構(gòu)向煤炭消費(fèi)方向的調(diào)整和環(huán)境保護(hù)意識的日益增強(qiáng)，世界各國越來越重視煤炭的洗選加工，從而有力地推動了選煤技術(shù)的發(fā)展?！尽?lt;/p><p>　　1.2 選煤技術(shù)的作用</p><p&g

23、t;　　選煤是潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)，也是煤炭深加工（制水煤漿、焦化、氣化、液化）和潔凈、高效利用的前提。選煤可以除去原煤中的大部分礦物雜質(zhì)，提高煤炭質(zhì)量，并把它分成不同等級，為用戶合理利用創(chuàng)造條件。國家鼓勵發(fā)展煤炭洗選加工，原煤入洗量不斷提高，從1949年的幾十萬噸發(fā)展到2003年的5億多噸。</p><p>　　但是我國煤炭洗選加工相對落后，原煤入洗率尚不足30%，商品煤質(zhì)量較差，因此煤炭利用率低，燃煤引起的污染嚴(yán)

24、重。為了合理利用煤炭資源，提高利用效率，降低鐵路運(yùn)輸量，減少燃煤對大氣的污染，有必要大力發(fā)展煤炭洗選加工。</p><p>　　煤炭的洗選加工從源頭上提高了商品煤質(zhì)量，是提高煤炭利用率、節(jié)約運(yùn)力、增加煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效方法，也是最直接、最重要的潔凈煤技術(shù)，原煤入洗比重已經(jīng)成為衡量一個國家煤炭工業(yè)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。目前我國煤炭的入選率普遍小于 30％，充分利用先進(jìn)的選煤技術(shù)、提高原煤入洗比例已經(jīng)成為我國煤

25、炭工業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級、提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的必然選擇。目前，全國已投入生產(chǎn)的選煤廠有2000余座，設(shè)計(jì)能力每年為9億t左右。經(jīng)過多年的開發(fā)與引進(jìn)，我國的選煤工藝和技術(shù)裝備水平已逐步提高，重介、跳汰、浮選、動篩工藝技術(shù)得到了較快發(fā)展，洗選設(shè)備也逐步多樣化。選煤是煤炭工業(yè)的重要組成部分，它在國民經(jīng)濟(jì)中有以下重要作用： </p><p>　　(1) 保證煤炭質(zhì)量?，F(xiàn)代煤炭工業(yè)的特征之一是采掘高度機(jī)

26、械化，在這種條件下，煤層夾石和頂?shù)装鍘r石經(jīng)?；烊朊褐?，因而要靠選煤來改善和保證產(chǎn)品質(zhì)量。對于賦存條件較差的低質(zhì)煤層，更要通過分選使之得到利用，以擴(kuò)大資源回收。對水力化采煤礦井選煤是不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因?yàn)樗稍旱拿撍?、煤泥處理及生產(chǎn)用水的凈化復(fù)用，都要靠選煤作業(yè)來完成。 </p><p>　　(2) 適應(yīng)用戶的不同需求，經(jīng)濟(jì)有效地利用煤炭資源。不同的煤炭用戶對煤炭質(zhì)量規(guī)格有特定要求，通過選煤生產(chǎn)多種煤炭產(chǎn)品，才

27、能保證煤炭的合理使用，提高能源利用效率，減少資源浪費(fèi)。例如，煉焦的精煤灰分每增減1%，焦炭灰分隨之升降1. 33%，它能影響高爐的產(chǎn)鐵能力下降或提高3%～4%。煤中含硫量的影響8倍于灰分，而且嚴(yán)重危及鋼鐵質(zhì)量，因此冶金工業(yè)必須使用洗選后的低灰、低硫優(yōu)質(zhì)煉焦精煤。選煤還有助于開拓新的用煤領(lǐng)域，生產(chǎn)超低灰分煤炭，滿足各種特殊用途(如制造水煤漿)的需要，代替日間枯竭的石油資源。 </p><p>　　(3) 避免無效運(yùn)

28、輸，減少運(yùn)力浪費(fèi)。煤炭是大宗貨物，在鐵路貨運(yùn)量中占40%。由于中國的產(chǎn)煤礦區(qū)多遠(yuǎn)離耗煤多的工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，因而運(yùn)量大，里程長。通過選煤就地排棄矸石和其他雜質(zhì)后可大幅度減輕運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān)，顯著地增加經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　(4) 提供優(yōu)質(zhì)原料煤，減輕環(huán)境污染。中國的一次能源約四分之三取自煤炭。燃用煤炭產(chǎn)生的大量SOx、COx、NOx和煙塵等是城市大氣環(huán)境的主要污染源。使用加工后的優(yōu)質(zhì)煤炭，減少有害氣體和煙塵排放

29、量，是減輕燃煤污染的重要途徑。對于高硫原煤，更需要通過選煤排除硫化礦物，減輕燃煤的二氧化硫污染，避免引起酸雨。 </p><p>　　(5) 增強(qiáng)煤炭市場競爭能力，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。煤礦擁有選煤加工能力，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，才能對市場需求變化作出快速反應(yīng)，增強(qiáng)在國內(nèi)外煤炭市場中的競爭能力，利于煤礦的生存和發(fā)展。 </p><p>　　1.3 煤泥浮選基本原理</p><p&g

30、t;　　對小于0.5mm的細(xì)粒級煤泥最有效的分選方法是浮游選煤法，即煤泥浮選。煤泥浮選，就是在含煤的礦漿中，依據(jù)煤和矸石顆粒表面的物理化學(xué)性質(zhì)，即礦物表面潤濕性的差異而進(jìn)行的分選過程。其實(shí)質(zhì)是疏水的煤粒粘附在氣泡上，親水的矸石顆粒滯留在煤漿中，從而實(shí)現(xiàn)彼此分離。因此，浮選是在固、液、氣三者相互接觸的界面上進(jìn)行的。【3】</p><p>　　煤泥以礦漿形式進(jìn)入攪拌桶，將其配成適當(dāng)?shù)臐舛龋尤胨巹ú妒談┖推鹋輨┖?/p>

31、充分?jǐn)嚢?，攪拌后的煤漿進(jìn)入浮選機(jī)，由于葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌，加之充氣作用，在礦漿中產(chǎn)生大量大小不等的氣泡，疏水的煤粒由于吸著藥劑（捕收劑）而附著在氣泡上，被氣泡帶到礦漿面聚集成所謂的礦化泡沫層，被刮泡器 刮取作為精煤；親水的矸石顆粒不與藥劑作用，不黏附到氣泡上，留在礦漿中，成為浮選尾煤。</p><p>　　煤泥浮選過程是在固（煤泥），液（水）和氣（氣泡）三相界面上進(jìn)行的。進(jìn)行這一過程的關(guān)鍵在于：礦物表面性質(zhì)的差

32、異；從礦漿中析出足夠數(shù)量的穩(wěn)定的細(xì)小氣泡；低灰分的煤粒有充分的機(jī)會與氣泡群碰撞，并牢固地黏附于氣泡上被浮到礦漿的表面；高灰分的矸石粒雖有機(jī)會與氣泡碰撞但不黏附，遺留在礦漿中。在這里氣泡是分選的介質(zhì)，它同時又是運(yùn)載工具。</p><p>　　從上述可知，在煤的浮選過程中，經(jīng)藥劑處理后的煤粒選擇性地黏附在氣泡上，而矸石粒則不黏附在氣泡上。煤粒和矸石對氣泡不同行為，表現(xiàn)為煤泥浮選的主要特性。煤粒和矸石粒對氣泡的不同行為

33、是由于煤泥和矸石粒表面性質(zhì)的不同。</p><p>　　水分子是極性很強(qiáng)的分子，但煤是疏水性礦物即非極性礦物，它與水分子間的附著力遠(yuǎn)小于水分子間的作用力，故其表面不易被水潤濕。當(dāng)它與氣泡碰撞時，氣泡容易排開水層與它黏附在一起。而矸石是親水性礦物即極性礦物，它與水分子間的附著力是與水分子間的作用力抗衡，在它表面上能定向地密集排列大量水分子，故其表面極易被水潤濕，當(dāng)與氣泡碰撞時，難于排開表面的密集水分子而與之黏附。煤

34、粒與矸石粒對氣泡有著不同的碰撞效果。所以，煤泥浮選是基于煤粒和矸石粒表面性質(zhì)即潤濕性的差異來進(jìn)行的。</p><p>　　確定水在礦物的表面形成的潤濕接觸角是評價和確定表面潤濕性差異的最常用的辦法。在理想的潤濕狀態(tài)下，接觸角等于0度；如果完全不潤濕，則接觸角為180度。表面潤濕良好的固體親水性強(qiáng)，相應(yīng)測的接觸角就小；潤濕不好的固體疏水性強(qiáng)，相應(yīng)測的接觸角就大。所以接觸角的大小是衡量潤濕程度的尺度。它既能反應(yīng)礦物的

35、表面性質(zhì)，又可作為評定礦物的可浮性的一種指標(biāo)。</p><p>　　在浮選過程中加入捕收劑后，提高了煤粒表面的疏水性，從而增強(qiáng)了煤粒黏附于氣泡上的能力。捕收劑不被矸石表面吸附，故不能改善矸石的可浮性?？梢姡∵x過程中加入捕收劑后，擴(kuò)大了煤粒與矸石可浮性的差別。充分利用煤粒與矸石的這種差異是進(jìn)行煤泥浮選的基本措施。【3】</p><p>　　1.4 浮選選煤技術(shù)發(fā)展概況</p>

36、<p>　　浮選工藝是利用礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)的差別分選礦物顆粒的作業(yè)過程，是一種應(yīng)用非常廣泛的選煤方法。生產(chǎn)實(shí)踐證明，不同粒級的煤泥在浮選中的速度和可浮性存的較大的差異。因此，浮選工藝的一個發(fā)展方向是，采用分級入浮方式處理可使不同粒級的煤泥得到合理有效地處理，一般可將煤泥分為3個級別，即粗粒級（＋0.25 mm）、中等粒級（0.25 mm～0.045 mm）、高灰細(xì)泥（－0.045 mm），近年來我國研制成功的篩網(wǎng)旋流器

37、為煤泥分級浮選或分級處理流程創(chuàng)造了條件。另外，對浮選劑的研發(fā)也得到了一定的發(fā)展，浮選劑的主要作用是提高煤粒表面疏水性和煤粒在氣泡上黏著的牢固度，在礦漿中促使形成大量氣泡，防止氣泡兼并和改善泡沫的穩(wěn)定性使煤粒有選擇性地黏著氣泡而上浮，調(diào)節(jié)煤與礦物雜質(zhì)的表面性質(zhì)，提高煤泥的浮選速度和選擇性。近年來對煤泥浮選的藥劑進(jìn)行了很多研究，除了各類捕收劑和起泡劑外主要致力于兩個方面：一是煤泥浮選促進(jìn)劑，二是復(fù)合浮選藥劑。在這兩個方面，國內(nèi)外的專家學(xué)者通

38、過不懈努力已經(jīng)取得了豐碩成果。</p><p>　　浮選工藝是利用礦物表面的物理化學(xué)性質(zhì)的差別分選礦物顆粒的作業(yè)過程，是一種應(yīng)用非常廣泛的選煤方法。生產(chǎn)實(shí)踐證明，不同粒級的煤泥在浮選中的速度和可浮性存的較大的差異。因此，浮選工藝的一個發(fā)展方向是，采用分級入浮方式處理可使不同粒級的煤泥得到合理有效地處理，一般可將煤泥分為3個級別，即粗粒級（＋0.25 mm）、中等粒級（0.25 mm～0.045 mm）、高灰細(xì)泥（

39、－0.045 mm），近年來我國研制成功的篩網(wǎng)旋流器為煤泥分級浮選或分級處理流程創(chuàng)造了條件。另外，對浮選劑的研發(fā)也得到了一定的發(fā)展，浮選劑的主要作用是提高煤粒表面疏水性和煤粒在氣泡上黏著的牢固度，在礦漿中促使形成大量氣泡，防止氣泡兼并和改善泡沫的穩(wěn)定性使煤粒有選擇性地黏著氣泡而上浮，調(diào)節(jié)煤與礦物雜質(zhì)的表面性質(zhì)，提高煤泥的浮選速度和選擇性。近年來對煤泥浮選的藥劑進(jìn)行了很多研究，除了各類捕收劑和起泡劑外主要致力于兩個方面：一是煤泥浮選促進(jìn)劑

40、，二是復(fù)合浮選藥劑。在這兩個方面，國內(nèi)外的專家學(xué)者通過不懈努力已經(jīng)取得了豐碩成果。</p><p>　　細(xì)煤泥浮選及提高煤泥浮選選擇性, 始終是國內(nèi)外研究的技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)。目前, 在國際上出現(xiàn)了一種載體浮選的新概念, 即用可浮性較高的顆粒通常為粗顆粒為載體攜帶難浮選顆粒。煤泥中待浮選的細(xì)顆粒覆蓋在附屬物或載體顆粒上, 使帶有覆蓋層的顆粒浮起。GAtesok等的研究表明,載體最佳粒度為0.1一0.3mm, 被載體與

41、載體之比的最佳值為0.02。此時,從灰分為16.3%, 全硫分為2.0%的入料中, 可選出粒度為一0.038mm的細(xì)粒精煤, 其灰分為8.3%、全硫分為0.72%、產(chǎn)率為81.0%。究其原因, 主要為載體和被載體顆粒之間因電荷相反而產(chǎn)生靜電吸引力, 在團(tuán)粒表面上最終達(dá)到疏水親水平衡, 從而產(chǎn)生氣泡和團(tuán)粒的雜凝聚現(xiàn)象。</p><p>　　為解決彌散型煤泥浮選問題,J Brubinstein等通過使用添加劑, 研究

42、提高細(xì)煤泥浮選速度及其選擇性的專門工藝, 選擇用藥劑調(diào)節(jié)煤泥浮選條件和采用特定空氣動力學(xué)條件的多段浮選柱等方法來提高細(xì)粒煤的浮選效率。</p><p>　　為了提高細(xì)粒級難浮煤和氧化煤的浮選效果,何杰從表面化學(xué)基本理論出發(fā), 分析了煤的本征表面性質(zhì)與潤濕性間的關(guān)系, 探討了表面活性物質(zhì)的性質(zhì)、濃度以及溶液的PH值等因素對潤濕性的影響。林玉清等分析了煤泥氧化后對可浮性的影響及加添加劑可改變氧化煤泥的疏水性, 并對潞

43、安煤泥氧化后添加OC一01添加劑進(jìn)行浮選試驗(yàn), 證明其對改善煤的可浮性和選擇性有一定效果。湖南省煤炭科學(xué)研究所合成了兼具選擇性和分散性的OF系列藥劑, 試驗(yàn)證明可取得節(jié)油和提高精煤產(chǎn)率的效果。程雙武等研發(fā)出高效煤泥浮選促進(jìn)劑, 也取得同樣的結(jié)果。</p><p>　　為了降低浮選精煤被細(xì)泥的污染, 程宏志等利用設(shè)置于浮選槽分離區(qū)的振蕩分離器的機(jī)械振動,激勵其周圍介質(zhì)振蕩, 當(dāng)兩個波動源之間最小局部振幅大于能夠產(chǎn)生

44、機(jī)械夾帶的氣泡表面間最大距離時, 被氣泡夾帶的親水性顆粒游離為自由顆粒, 落回礦漿, 從而減輕了夾帶污染。工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐證明, 可有效降低浮選精煤灰分1一2個百分點(diǎn), 提高浮選完善指標(biāo)3個百分點(diǎn)以上, 突破了用沖洗水降灰的傳統(tǒng)方法, 為降低浮選精煤灰分提供了新的途徑。</p><p>　　總之，目前國內(nèi)外對浮選藥劑的研究概括起來有如下幾個特點(diǎn)：</p><p>　　(1) 復(fù)合浮選劑是近年來

45、浮選劑開發(fā)的一種新趨勢, 它兼具捕收、起泡雙重功能。</p><p>　　(2) 聯(lián)合用藥已成為浮選藥劑研究的熱點(diǎn),聯(lián)合用藥一般能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng), 比單一用藥效果好。</p><p>　　(3) 起泡劑著重在人工合成, 特別是以石油加工產(chǎn)品烯類為原料合成醇類起泡劑, 報道最多,效果也最好。</p><p>　　(4) 國內(nèi)外專家對調(diào)整劑也進(jìn)行了初探, 做了大量工作。采

46、用優(yōu)良的調(diào)整劑, 能夠改善煤的浮選產(chǎn)率和選擇性指標(biāo)。</p><p>　　(5) 研究和開發(fā)高效、安全無污染的生物型煤泥水處理絮凝劑會成為今后研究開發(fā)的重點(diǎn)。</p><p>　　(6) 開發(fā)新型、低毒、價廉、易得的新藥劑是目前浮選藥劑研究領(lǐng)域的重要方向。</p><p>　　1.5 細(xì)煤泥的處理現(xiàn)狀</p><p>　?。?）浮選方法 浮選

47、是利用礦物的表面性質(zhì)在氣-液-固三相界面進(jìn)行選擇性分離的一種方祛，是細(xì)粒和極細(xì)粒物料分選中應(yīng)用最廣泛的一種分選方法。現(xiàn)代的泡沫浮選過程一般包括:磨礦-調(diào)漿-浮選分離-產(chǎn)品處理等四個過程。首先把固體礦物顆粒和水構(gòu)成一定濃度的礦漿溶液，然后加入浮選藥劑來調(diào)和礦漿，增加礦物表面的疏水性，再加入起泡劑促進(jìn)微小氣泡生成和分散，疏水性礦物就會被氣泡攜帶升浮至礦漿液面形成精礦泡沫層。浮選法主要是采用浮選機(jī)和浮選柱。煤用浮選機(jī)可以處理粒度小于0.5m的

48、煤泥。但為了提高浮選的分選效率，現(xiàn)代浮選流程通過以下幾種方式來達(dá)到這一目標(biāo):(a)分級浮選，根據(jù)煤泥特點(diǎn)將-0.5mn煤泥再細(xì)分為若干級別，分別用分選去加以處理。(b)用螺旋分級機(jī)處理0.25mn-0.5m粒級，而細(xì)粒級用浮選處理。(c)分段加藥，在浮選流程中分多個點(diǎn)分批加藥。</p><p>　?。?）重介質(zhì)煤泥旋流器這種重介質(zhì)旋流器比較特殊，它的介質(zhì)磨碎到-45mm，只能分選到0.6mm或0.15mm，顆粒小

49、于0.15mm時其分選效率很低。而微細(xì)介質(zhì)旋流器的介質(zhì)要磨碎到100以下對入料可選到0.038mm，這種工藝關(guān)鍵在于微細(xì)介質(zhì)的制備和回收，采用干磨和分級分法可以制備不同級別的微細(xì)粒磁選鐵礦介質(zhì)。介質(zhì)回收最佳方案是濕式圓筒式磁選機(jī)和高梯度磁選機(jī)配合使用，介質(zhì)回收率可達(dá)到99.5%，磁鐵礦純度大于90%。</p><p>　　（3）為了處理細(xì)粒煤，發(fā)展了很多其他的方祛。其中有油團(tuán)聚分選，二氧化碳作溶劑對極細(xì)粒煤的分選

50、以及選擇性絮凝等。油團(tuán)聚選煤是根據(jù)煤與其中的雜質(zhì)的表面性質(zhì)的差異，油水棍合在 起，油能優(yōu)先覆蓋在煤粒表面形成穩(wěn)定絮團(tuán)可以和礦物和水分離。該項(xiàng)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)備投資少，分選效果好，精煤產(chǎn)品容易進(jìn)行脫水處理，煤的物理化學(xué)性質(zhì)不易改變且不易凍結(jié)等，因此綜合考慮既能有效利用高硫煤又能符合環(huán)保方面的要求，選擇性絮凝技術(shù)仍不失為種很有發(fā)展?jié)摿Φ募?xì)粒和極細(xì)粒級粉煤分選方法。由于油團(tuán)聚產(chǎn)品的水分較低，富含油，所以發(fā)熱量會增加。但因?yàn)橛蛨F(tuán)聚工藝所用油

51、成本高，所以沒有在工業(yè)上大規(guī)模的應(yīng)用。</p><p>　　（4）在國外，隨著潔凈煤技術(shù)的興起，原入洗比精煤質(zhì)量在不斷提高。選煤廠除繼續(xù)向系統(tǒng)簡單，設(shè)備大型，高度自動化方向發(fā)展外，目前乃至將來重點(diǎn)都在開發(fā)以脫硫降灰為宗旨的細(xì)粒和極細(xì)粒高性能分選設(shè)備上。目前己開發(fā)和正在開發(fā)的這類設(shè)備中，強(qiáng)化重力選設(shè)備，微泡類浮選設(shè)備微細(xì)介質(zhì)旋流器，異形波跳汰機(jī)。①離心力場內(nèi)產(chǎn)生分離。在離心力場內(nèi)，顆粒在液體中的沉降速度比在重力場內(nèi)

52、增加了“G"的倍數(shù)，因此加快了顆粒分離速度和分離效果，有效分選粒度達(dá)到0.043mm以下。其原因是浮選是基于顆粒表面疏水性程度不同實(shí)現(xiàn)分選，因此不能有效處理中煤。再者，煤中的硫鐵礦表面氧化后也呈疏水性，這樣會有大量的硫鐵礦不易被選出，而進(jìn)入精煤內(nèi)。而強(qiáng)化重力選是在離心力場內(nèi)基于顆粒密度實(shí)現(xiàn)分選的，可以完全解決這兩個問題。②微泡和離心浮選技術(shù)。微泡浮選是近年來興起的細(xì)粒煤分選技術(shù)，由于結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省動力、能分選極細(xì)粒級顆粒而受到

53、青睞，目前正處走俏階段，在它的主要特點(diǎn)是高度低(1m)，全高尺寸為普通浮選柱的四分之一，靠射流產(chǎn)生負(fù)壓自行吸氣，并靠射流沖擊將氣泡擊破產(chǎn)生微泡。再一特點(diǎn)是先礦化后分離，礦化過程在下導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行。工作時由于氣泡在下管內(nèi)</p><p>　　1.6***選煤廠浮選工藝現(xiàn)狀</p><p>　　***選煤廠是淮南礦業(yè)集團(tuán)的一座礦區(qū)型煉焦煤選煤廠，入洗集團(tuán)公司謝一礦和李一礦原煤，年入洗能力為150M

54、t/a，選煤工藝為不脫泥無壓三產(chǎn)品重介旋流器+煤泥直接浮選+尾煤濃縮浮選。產(chǎn)品為煉焦配煤（9-10級精煤）、洗泥煤、煤泥和矸石。改擴(kuò)建后的選煤廠的生產(chǎn)能力為4.0Mt/a,其中外來原煤1.0Mt/a，本礦井原煤3.0Mt/a。本選煤廠改擴(kuò)建后仍定位于煉焦煤選煤廠，其分選深度應(yīng)達(dá)到0mm，分選上限確定為50mm以滿足煉焦煤的粒度要求。主要生產(chǎn)灰分為9-10%煉焦配煤以及部分洗混煤產(chǎn)品。工作制度為年工作300d，每天工作14h。最終確定采用

55、不脫泥大直徑無壓三產(chǎn)品重介旋流器+粗煤泥重介+煤泥浮選的聯(lián)合選煤工藝，它具有系統(tǒng)簡單、單系統(tǒng)處理量大，分選精度高，對煤質(zhì)適應(yīng)能力好，精煤回收率高，易實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品要求為：出廠精煤灰分在10±0.5%以下，盡管經(jīng)過三產(chǎn)品重介旋流器分選后，主選精煤灰分在8%~10%內(nèi)可調(diào)，但由于目前生產(chǎn)系統(tǒng)中再選物料量、循環(huán)水及次生煤泥量都較大，導(dǎo)致煤泥水系統(tǒng)負(fù)擔(dān)較重，而且現(xiàn)在的浮選工藝，浮選精煤效果并不理想，精煤灰分高達(dá)15%

56、77;0.5%。因此造成主選為浮選“</p><p>　　圖1-2 FJCA20-4型煤漿循環(huán)示意圖</p><p>　　望選的FJCA20-4型浮選機(jī)有雙室循環(huán)和單室循環(huán)兩種。雙室循環(huán)是第1、2室和第3、4室，各配一臺循環(huán)泵。相鄰兩室的部分煤漿引入一臺循環(huán)泵，經(jīng)泵加壓后送至兩室四個帶有噴嘴的的充氣攪拌裝置中。</p><p>　　***選煤廠的煤泥水處理用的是兩

57、段濃縮、兩段回收流程，在第一段脫水回收作業(yè)中選用了LWZ1400*2000型沉降過濾式離心脫水機(jī)2臺。***選煤廠引進(jìn)的是PS型煤漿預(yù)處理器，它包括PM型管道混合器和AE型浮選劑乳化器兩部分。</p><p>　　圖1-3 ***選煤廠浮選工藝流程圖</p><p>　　1.7 研究內(nèi)容與方法</p><p>　　本次試驗(yàn)研究內(nèi)容之一是以其中一個批次的煤為原料,研究

58、不同的煤泥浮選時所用的藥劑及其藥劑的用量；試驗(yàn)內(nèi)容之二是要找出最佳的浮選藥劑及其用量，對幾種浮選方案進(jìn)行浮選效果的比較。所進(jìn)行的試驗(yàn)如下：</p><p>　　1).***原煤的基本性質(zhì)測定試驗(yàn)：</p><p>　　原煤煤樣水分、灰分的測定，原煤粒度分析，極細(xì)粒煤泥激光粒度分析，原煤煤樣接觸角測定。</p><p>　　2).正十二烷與MIBC的***原煤試驗(yàn)&l

59、t;/p><p>　　單元可比性實(shí)驗(yàn)、分步釋放試驗(yàn)</p><p>　　3).五種表面活性藥劑的尋優(yōu)試驗(yàn)</p><p>　　五種表面活性藥劑可比性試驗(yàn)、柴油與再生油對比試驗(yàn)、配比尋優(yōu)試驗(yàn)、單因素最佳礦漿濃度選取試驗(yàn)、單因素最佳捕收劑用量選取試驗(yàn)、柴油與最優(yōu)新型藥劑正交試驗(yàn)。</p><p>　　針對上述研究內(nèi)容采取如下研究思路與方法：</

60、p><p><b>　　（1）研究思路</b></p><p>　　各項(xiàng)試驗(yàn)都是在國家標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下進(jìn)行的，通過一系列單元浮選實(shí)驗(yàn)、單因素選取試驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，找出浮選藥劑的最佳浮選條件。</p><p><b>　?。?）研究方法：</b></p><p>　　在規(guī)定的條件下測出煤泥的空干基水分Mad、煤

61、泥灰分A。通過小篩分實(shí)驗(yàn)測得各粒度級灰分，計(jì)算得加權(quán)平均灰分與煤泥灰分進(jìn)行比較來檢驗(yàn)煤泥是否混合均勻。通過可浮性可比試驗(yàn)來確定煤泥的可浮性，便于國際國內(nèi)間交流和討論。進(jìn)行分步釋放驗(yàn)，探索性試驗(yàn)找出最佳藥劑種類及用量，從而找出實(shí)際數(shù)據(jù)與理論值之間的差異；通過礦漿濃度試驗(yàn)確定最佳入浮濃度條件。</p><p>　　1.8 浮選效果評價</p><p>　　在浮選過程中，涉及到浮選精煤回收率的高

62、低，浮選精煤的質(zhì)量的問題。因此為了評價浮選過程的狀況，必須有一個指標(biāo)。但由于影響到分選效果的因素比較多，過去國內(nèi)外都沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因而評定的方法也較多。在1989年，我國才頒布了浮選工藝效果部級評定方法。</p><p>　　a）浮選精煤數(shù)量指標(biāo)指數(shù)</p><p>　　ηif = </p><p>　　浮選精煤數(shù)量指數(shù)，%</p&g

63、t;<p>　　實(shí)際浮選精煤產(chǎn)率，%</p><p>　　精煤灰分相同時，標(biāo)準(zhǔn)浮選精煤產(chǎn)率，%</p><p>　　浮選精煤數(shù)量指數(shù)用于評定不同煤之間的浮選工藝效果。</p><p><b>　　b)浮選完善指標(biāo)</b></p><p>　　浮選完善指標(biāo)用于評定同一種煤，在不同工藝條件下的分選完善度。<

64、;/p><p>　　ηwf = </p><p>　　式中：ηwf — 浮選完善度指標(biāo)，%</p><p>　　— 計(jì)算入料灰分，%</p><p>　　—浮選精煤灰分，% </p><p>　　本文根據(jù)***選煤廠的實(shí)際情況及要求，采用復(fù)選完善指數(shù)、浮選精煤

65、產(chǎn)率以及其灰分來綜合評價浮選過程的優(yōu)劣。</p><p>　　2.原煤特性分析實(shí)驗(yàn)</p><p><b>　　儀器和藥劑</b></p><p>　　表2—1試驗(yàn)所用儀器</p><p><b>　　試驗(yàn)藥劑：</b></p><p><b>　　捕收劑：正十二烷

66、</b></p><p>　　起泡劑： MIBC（甲基異丁基甲醇）</p><p>　　2.1.原煤煤樣水分、灰分的測定</p><p>　　煤的工業(yè)分析包括煤的水分、灰分、揮發(fā)分產(chǎn)率和固定碳含量四項(xiàng)指標(biāo)。煤的工業(yè)分析加上元素分析、煤炭發(fā)熱量測定是煤質(zhì)分析最基本的項(xiàng)目，其可初步判斷煤質(zhì)的好壞，是評價煤質(zhì)和判斷煤炭加工利用的最基礎(chǔ)的分析數(shù)據(jù)。</p&

67、gt;<p>　　本實(shí)驗(yàn)所用分析煤樣來源于***選煤廠，實(shí)驗(yàn)前先進(jìn)行篩分，取粒度小于0.5mm的煤樣。</p><p>　　2.1.1原煤煤樣水分測定</p><p>　　煤中水分的絡(luò)合狀態(tài)有二種：一種為游離水，其可以以機(jī)械的方式吸附或者附著在煤上的水分；另一種為化合水，是以化合的方式與煤中礦物質(zhì)結(jié)合的水，也就是無機(jī)化合物的結(jié)晶水?！尽?lt;/p><p>

68、;　　水分測定最常用的是間接測定法，即將已知一定質(zhì)量的煤放在一定溫度下進(jìn)行干燥到恒重，煤樣所減少的質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比即為煤的水分。</p><p><b>　　(1) 儀器設(shè)備</b></p><p>　　干燥箱：帶有自動調(diào)溫裝置，內(nèi)附鼓風(fēng)機(jī)能保持溫度在105～110℃；</p><p>　　干燥器：內(nèi)裝有變色硅膠或塊狀無水氯化鈣干燥劑；&l

69、t;/p><p>　　電子天平：精確到0.0001g； 稱量瓶兩個。</p><p><b>　　(2) 實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　用預(yù)先烘干并稱出質(zhì)量的稱量瓶，稱取粒度為0.5mm以下的空氣干燥基煤樣2±0.1g（精確到0.0001g）。然后將稱量瓶放入預(yù)先鼓風(fēng)并加熱到105～110 ℃的干燥箱中，在不斷鼓風(fēng)條件下，干燥1.

70、5h，從干燥箱中取出稱量瓶，在空氣中冷卻2～3min后再放入干燥器中冷卻20min到室溫再稱重。若水分小于2%，則不需要再次放入干燥箱中；若水分大于2%，則需要再次放入干燥箱中，30min后再次稱重，直至其質(zhì)量偏差小于0.01g。采取最后一次的測定質(zhì)量作為計(jì)算依據(jù)。按以上方法做兩組平行實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　注：實(shí)驗(yàn)室條件有限，本實(shí)驗(yàn)就簡單測取煤收到基水分。</p><p>　　2.1

71、.2原煤煤樣灰分測定</p><p>　　煤的灰分主要來自三個方面：原生礦物質(zhì)、次生礦物質(zhì)及外來礦物質(zhì)。煤在溫度為815±10℃下可燃物完全燃燒，而礦物質(zhì)則在空氣中經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后成為殘?jiān)礊槊旱幕曳?。本次?shí)驗(yàn)采取慢灰實(shí)驗(yàn)法。</p><p><b>　　(1) 儀器設(shè)備 </b></p><p>　　KER-1型智能馬弗爐

72、；</p><p>　　灰皿若干：規(guī)格：45×22×14mm；</p><p>　　電子天平：精確到0.0001 g。</p><p><b>　　(2) 實(shí)驗(yàn)步驟 </b></p><p>　　在預(yù)先灼燒和稱重的灰皿中，稱取粒度為0.5mm以下的空氣干燥基煤樣1±0.1g（精確到0.000

73、1g），煤樣在灰皿中要鋪平。將灰皿送入馬弗爐爐膛中，開啟電源，開始加熱。按馬弗爐已設(shè)定的慢灰程序分五步自動燒灰。約140分鐘后，燒毀過程完畢，關(guān)閉電源，等待片刻打開爐門，自然冷卻后取出灰皿，在空氣中冷卻約20min后稱量，以后再進(jìn)行每次為20min的檢查性灼燒，直到質(zhì)量變化小于0.01g時為止。采取最后一次的測定質(zhì)量作為計(jì)算依據(jù)。灰分小于15%時不需要進(jìn)行檢查性灼燒。如此做一次平行實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　2.

74、1.3***煤樣水分及灰分測定結(jié)果</p><p>　　表2-2原煤水分原始測定數(shù)據(jù)表</p><p>　　表2-3原煤灰分原始測定數(shù)據(jù)表</p><p>　　(1) ***煤樣灰分水分分析結(jié)果</p><p><b>　　煤樣的水分：</b></p><p>　　Mad =

75、 (2-1)</p><p>　　由式（2-1）得：Mad1 =0.80% Mad2 =0.60%</p><p>　　故 Mad =0.70%</p><p>　　式中：Mad----分析煤樣的水分，%；</p><p>　　m1 ----分析煤樣烘干后失去的質(zhì)量，g； </p>&

76、lt;p>　　m----分析煤樣質(zhì)量，g。</p><p>　　煤樣灰分：Aad = (2-2)</p><p>　　由式（2-2）得：Aad1 =27.49% Aad2 =26.68%</p><p>　　故 Aad =27.08%</p><p>　　式中：A

77、ad---分析煤樣的灰分，％；</p><p>　　m1---分析煤樣加熱恒重后殘留物的量，g；</p><p>　　m---分析煤樣的質(zhì)量，g。</p><p>　　試驗(yàn)結(jié)果如表2-4：</p><p>　　表2-4 原煤水分、 灰分的測定結(jié)果</p><p>　　由試驗(yàn)結(jié)果可知，***入浮原煤灰分較高。</p

78、><p>　　2.2原煤粒度分布的分析</p><p>　　浮選時原煤的粒度組成對浮選的效果影響較大，粒度太大，礦物解離程度不好，精煤灰分降不下去；粒度太小，惡化浮選環(huán)境，同時會對后序作業(yè)造成一系列的問題，如過濾困難等。因此，對任何一種分選礦物進(jìn)行粒度分析，了解粒度組成和粒度特性，對于確定合理的工藝條件是必不可少的。</p><p>　　對粒度范圍為0～0.5mm的煤樣

79、的粒度分析稱為小篩分，而小篩分又有濕法篩分和干法篩分兩種。本試驗(yàn)采用的是0.045mm以下濕法篩分0.045mm以上干法篩分，參照國標(biāo)MT/T477-2008進(jìn)行試驗(yàn)。</p><p>　　2.2.1煤樣的粒度分析</p><p><b>　　(1) 實(shí)驗(yàn)樣品</b></p><p>　　***選煤廠的干煤樣。</p><p

80、>　　(2) 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備 </p><p>　　套篩：篩孔網(wǎng)目分別為40、60, 120，200，325；</p><p>　　大小搪瓷盆各若干，洗瓶，玻璃棒，電子稱(精確到0.1g)，振篩機(jī)。</p><p><b>　　(3) 實(shí)驗(yàn)步驟 </b></p><p>　　1) 將煤樣在溫度不高于75℃的恒溫箱

81、內(nèi)烘干,取出冷卻至空氣干燥狀態(tài)后,縮分稱取200.00g；</p><p>　　2) 取搪瓷盆數(shù)個 ，盆內(nèi)盛水的高度約為篩子高度的1/3，在第一個盆內(nèi)放入該次篩分中孔徑最小的篩子；</p><p>　　3) 把煤樣倒入燒杯內(nèi)，加少量清水，用玻璃棒充分?jǐn)嚢枋姑簶油耆珴櫇瘢缓蟮谷牒Y子內(nèi)，用洗瓶沖洗凈燒杯和玻璃棒上所粘的煤粒。如煤樣重量較大，可分激磁進(jìn)行篩分；</p><p

82、>　　4) 在水中輕輕搖動篩子進(jìn)行篩分，在第一盆水中盡量篩凈，然后再把篩子放入第二盆水中，依次篩分直至水清為止；</p><p>　　5) 把篩上物倒入盤子內(nèi)，并沖洗凈粘在篩子上的篩上物。待篩下煤泥水澄清后，用虹吸管吸去清水，沉淀的煤泥經(jīng)過濾后放入另一盤內(nèi)，然后把篩上物與篩下物分別放入溫度不高于75℃的恒溫箱內(nèi)烘干；</p><p>　　6) 將套篩按篩孔尺寸由大到小的次序進(jìn)行篩分，

83、把烘干的篩上物倒入篩子內(nèi)，嵌在振動儀。開動振動儀，每隔5分鐘停下振動儀，檢查一次，看其是否篩凈。依次重復(fù)，直到將所有粒度級篩完；</p><p>　　7) 篩完后，將各粒級的煤烘干，稱重，然后測試各粒級灰分。篩分時，不準(zhǔn)用刷子刷篩網(wǎng)；</p><p>　　8)按上述方法做一組平行實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　2.2.2 各粒度級別的灰分分析</p>&l

84、t;p>　　灰分是一項(xiàng)在煤質(zhì)特性和煤的加工利用研究中起重要作用的指標(biāo)。在煤炭洗選工藝研究中，一般以煤的灰分作為一項(xiàng)洗選效率指標(biāo)。</p><p><b>　　(1) 實(shí)驗(yàn)樣品</b></p><p>　　2.3.1試驗(yàn)中篩分成各粒度級別的烘干煤樣</p><p><b>　　(2) 實(shí)驗(yàn)儀器</b></p>

85、;<p>　　灰皿若干、電子天平、小鐵匙、KER-1型智能馬弗爐</p><p><b>　　(3) 實(shí)驗(yàn)步驟</b></p><p>　　1) 用預(yù)先灼燒至重量恒定的灰皿，稱取小篩分實(shí)驗(yàn)各粒級的干燥煤樣1±0.005g，并均勻的平攤在灰皿中；</p><p>　　2) 將盛有煤樣的灰皿按一定順序送入馬弗爐爐膛中，開啟電

86、源，調(diào)節(jié)智能馬弗爐燒灰程序至慢灰程序，然后開始燒灰；</p><p>　　3) 約140分鐘后，待程序運(yùn)行至第五步約20分鐘時，關(guān)閉電源；</p><p>　　4）等待片刻打開爐門，自然冷卻后取出灰皿，冷卻約20min后稱量。</p><p>　　2.2.3入浮煤泥粒度分析結(jié)果</p><p>　　按照國標(biāo)GB/T 447-2008標(biāo)準(zhǔn)，對煤

87、泥進(jìn)行了小篩分實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2-5。從表中可以看出該煤泥粒度分布主要集中在粗粒級和細(xì)粒級，其中粗粒級40-60網(wǎng)目以上煤泥含量達(dá)24.25%之多，細(xì)粒級-325網(wǎng)目煤泥占據(jù)28.41%，含量較少的是中等粒級。從表中可看出各粒級煤泥灰分均較高，高灰成分也集中在細(xì)粒級，可見浮選降灰方案將有較高難度。</p><p>　　表2-5 煤泥小篩分實(shí)驗(yàn)資料</p><p>　　2.3極細(xì)粒煤泥激光粒度

88、分析</p><p>　　2.3.1激光衍射粒度分析儀的原理</p><p>　　顆粒在激光束的照射下，其散射光的角度與顆粒的直徑成反比關(guān)系，而散射光強(qiáng)隨角度的增加呈對數(shù)規(guī)律衰減。由He-Ne激光器發(fā)射一定波長的激光，該光束經(jīng)濾鏡后成為單一平行光束，光束照射到顆粒樣品后發(fā)生散射，散射光經(jīng)傅立葉或反傅立葉透鏡在檢測陣列上成像，通過接受和測量散射光的能量分布就可以得出粒度的分布特征。</

89、p><p>　　2.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟</p><p>　　取325目篩子，加入約50g煤樣，置入裝半盆去離子水水的搪瓷盆，搖晃，直到水變渾濁為止。取出篩子，篩上物倒掉。用玻璃棒攪勻煤泥水，用250ml燒杯盛大約150ml煤泥水。為了煤泥顆粒分散，預(yù)先用超聲波分散。</p><p>　　在樣品池中加入蒸餾水做分散介質(zhì)，測量開始后儀器自動對光，檢測激光強(qiáng)度。測量電子背景，選

90、擇泵速為3000rΠmin，使顆粒在水中能穩(wěn)定分散；加入樣品后按需要調(diào)整試樣濃度，直至遮光度處于10～20之間，設(shè)置合適的光學(xué)參數(shù)，待測顆粒的吸收率、折射率；開始測量，儀器自動給出粒度分布。</p><p>　　2.3.3 極細(xì)粒煤泥激光粒度分析結(jié)果</p><p>　　圖2-1 ***選煤廠煤泥小于325目的分布</p><p><b>　　試驗(yàn)結(jié)果分析

91、：</b></p><p>　　由圖可知，該部分高灰細(xì)泥主要集中在0.01—0.04μm之間。</p><p>　　該部分粒級的細(xì)泥約占<325目以下細(xì)煤泥的90%以上，此粒級的細(xì)泥表面積大且極易吸附于煤表面，很可能是造成***選煤廠浮選藥耗大且難浮、精煤灰分高的主要原因。</p><p>　　2.4原煤接觸角的測定</p><

92、p>　　煤的潤濕性是煤吸附液體的一種能力。當(dāng)煤與液體接觸時，如果固體煤的分子對液體分子的作用力大于液體分子之間的作用力，則固體煤可以被潤濕，煤的表面粘附該液體。相反，若液體分子之間的作用力大于固體煤的分子對液體分子的作用力，則固體煤不能被潤濕。對于同一種固體，不同液體的潤濕性不同；對于不同的固體，同一種液體的潤濕性也不同。煤的潤濕性可應(yīng)用于選煤：因?yàn)槊阂妆挥皖悵櫇穸灰妆凰疂櫇瘢肥瘎t相反。故在粉煤浮選時加入礦物油用空氣鼓泡，此

93、時精煤被油膜包圍而上浮，而矸石被水包圍而下沉，從而達(dá)到分選目的。 通常，可利用液體表面張力σ和固體表面所成的接觸角θ的大小來判定一該液體對固體的潤濕程度。若液滴能潤濕固體，接觸角為銳角；若液滴不能潤濕固體，接觸角θ為鈍角。 通過測定接觸角可確定液體對煤潤濕性的大小。對粉煤無法測定其接觸角，可將粉煤加壓成型塊再進(jìn)行測定。</p><p>　　2.4.1原煤接觸角的測定原理</p><p>　

94、　礦物表面所謂“親水”、“疏水”之分是相對的。為了判斷礦物表面潤濕性大小，常用接觸角θ來度量。如下圖所示，在一浸于水中的礦物表面上附著一個氣泡，當(dāng)達(dá)到平衡時氣泡在礦物表面形成一定的接觸周邊，稱為三相潤濕周邊。在任意二相界面都存在著界面自由能，以бSL,бLG,бSG分別代表固-水、水-氣、固-氣三個界面上的界面自由能。固-水與水-氣兩個界面自由能所包之角（包括水相）稱為接觸角，以θ表示。可見，在不同礦物表面接觸角大小是不同的，接觸角可以

95、標(biāo)志礦物表面的潤濕性；如果礦物表面形成的θ角很小，則稱其為親水性表面；反之當(dāng)θ角較大則稱其疏水性表面。親水性與疏水性的明確界限是不存在的，只是相對的。θ角越大說明礦物表面疏水性越強(qiáng)；θ角越小，則礦物表面親水性越強(qiáng)。</p><p>　　圖2-2氣泡在水中與礦物表面相接觸的平衡關(guān)系</p><p>　　為研究***煤泥表面潤濕特性參照成型煤粉接觸角測量方法對入浮煤泥進(jìn)行了接觸角的測定，取-0

96、.5mm的各種煤樣烘干后粉碎至200目以下，然后取400mg煤樣，用加壓成型機(jī)壓成薄片，采用美國科諾工業(yè)有限公司生產(chǎn)的C20型接觸角儀測量。 </p><p>　　2.4.2試驗(yàn)測定結(jié)果</p><p><b>　　結(jié)果圖如下：</b></p><p>　　圖2-3 水滴滴于未經(jīng)柴油處理的成型煤表面</p><p>　　

97、圖2-4水滴滴于經(jīng)柴油處理的成型煤樣表面圖</p><p>　　表2-6***原煤接觸角相關(guān)數(shù)據(jù)</p><p>　　由以上圖片及表可以看出***煤泥表面接觸角較小，因而天然可浮性較差，經(jīng)捕收劑柴油處理表面后，接觸角增大，可見煤泥表面已吸附了一定量的柴油，從而使煤泥表面的疏水性增強(qiáng)，煤的可浮性得到提高。</p><p>　　2.5.***原煤的正十二烷與MIBC的單

98、元可比性試驗(yàn)</p><p>　　試驗(yàn)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4757-2001進(jìn)行，可比性浮選試驗(yàn)是指對不同的可浮性進(jìn)行比較的試驗(yàn)，即對不同煤樣采用相同的試驗(yàn)操作條件進(jìn)行試驗(yàn)，測定其灰分和產(chǎn)率，并計(jì)算可浮性指標(biāo)進(jìn)行評價即以確定可浮性等級。</p><p>　　2.5.1. 試驗(yàn)煤樣和藥劑量的計(jì)算</p><p>　　試驗(yàn)煤樣量按式（3-1）計(jì)算.</p>

99、<p>　　W1 = (3-1)</p><p>　　式中：W1——實(shí)驗(yàn)煤樣量，克；</p><p>　　Mad——試驗(yàn)煤樣空氣干燥基水分，%</p><p>　　注：本文試驗(yàn)所用煤樣為烘干機(jī)烘干煤樣，</p><p>　　加入藥劑的體積按式（3-2）為：<

100、/p><p>　　V = (3-2)</p><p>　　式中：V——加入藥劑的體積數(shù)，毫升；</p><p>　　W——藥劑單位消耗量，克/噸；</p><p><b>　　d——藥劑比重，</b></p><p>　　2.5.2.可比性試驗(yàn)條件&

101、lt;/p><p><b>　　1.水質(zhì)：自來水</b></p><p>　　2.礦漿溫度：20±10℃</p><p>　　3.礦漿濃度：100±1g/升</p><p>　　4.藥劑及其單位消耗量：正十二烷，1000±10克/噸</p><p>　　MIBC，100&

102、#177;1克/噸</p><p>　　5.浮選機(jī)型號：RK/FD單槽浮選機(jī)浮選機(jī)，浮選槽容積為1.5L</p><p>　　6.浮選機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速：1800轉(zhuǎn)/分</p><p>　　7.浮選機(jī)葉輪直徑：60毫米</p><p>　　8.浮選機(jī)充氣量：0.25米3/米2·分</p><p>　　9．計(jì)時器：秒表

103、一只</p><p>　　10．大小搪瓷盆各若干</p><p>　　2.5.3可比性試驗(yàn)步驟</p><p>　　1）. 向浮選槽加水至第二標(biāo)線，開動并調(diào)試浮選機(jī)使葉輪轉(zhuǎn)速、單位充氣量達(dá)到規(guī)定值，停機(jī)，關(guān)閉進(jìn)氣閥門，放完浮選槽內(nèi)的水。</p><p>　　2).稱量計(jì)算好的煤樣150.0克（稱準(zhǔn)到0.1克）；</p><

104、p>　　3).用微量注射器吸取捕收劑正十二烷200微升，起泡劑MIBC 18.6微升；</p><p>　　4）.向浮選機(jī)內(nèi)先加約1/3的水，使水位達(dá)到第一道標(biāo)線。開動浮選機(jī)，加入稱好的干煤樣。待攪拌至沒全部浸濕后，再加入清水，使礦漿液面達(dá)到第二道標(biāo)線。礦漿凈體積約為1.5升。開動計(jì)時器；</p><p>　　5）.預(yù)攪拌兩分鐘后向礦漿液面下加入預(yù)先量好體積的正十二烷。一分鐘后，再向

105、液面下加入預(yù)先量好體積的MIBC；</p><p>　　6）.十秒鐘后開始沿浮選槽的整個泡沫生成面，按一定的刮泡深度刮泡三分鐘，泡沫產(chǎn)品集中于一個小搪瓷盆中。要控制補(bǔ)水速度，使在整個刮泡期間保持刮泡液面恒定。刮泡階段后期，應(yīng)用洗瓶將粘在浮選槽壁上的煤泥顆粒清洗至礦漿中；</p><p>　　7）.三分鐘后關(guān)閉浮選機(jī)，并停止補(bǔ)水，把尾煤放至專門的容器中。粘在刮板及浮選槽唇邊的顆粒應(yīng)清洗至精煤

106、產(chǎn)品中。向浮選機(jī)中加入清水，并開動浮選機(jī)攪拌清洗至浮選槽干凈為止；</p><p>　　8）.各道浮選工序操作時間要嚴(yán)格按照上述規(guī)定執(zhí)行，誤差不超過兩秒；</p><p>　　9）.精煤和尾煤分別脫水，置于不超過75℃的恒溫干燥箱中進(jìn)行干燥。冷卻至空氣干燥狀態(tài)后，分別稱重、測定灰分，必要時（當(dāng)浮選入料硫分超過1%時）測定硫分；</p><p>　　10）.重復(fù)試驗(yàn)一

107、次。</p><p>　　2.5.4可比性試驗(yàn)結(jié)果</p><p>　　本次試驗(yàn)用正十二烷作為捕收劑，甲基異丁基甲醇作為起泡劑，進(jìn)行了浮選實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)條件捕收劑：正十二烷1000g/t ，起泡劑：甲基異丁基甲醇100g/t，礦漿濃度100g/L。試驗(yàn)結(jié)果如表2-7所示：</p><p>　　表2-7 正十二烷與MIBC的單元可比性試驗(yàn)結(jié)果</p><

108、;p>　　當(dāng)前采用可燃體回收率（EC）作為評價煤炭可浮性的指標(biāo)?！尽?lt;/p><p>　　表.2-8煤炭可浮性等級</p><p>　　Ec = (2-1)</p><p>　　其中： Ec——浮選精煤可燃體回收率，%</p><p>　　γc——浮選精煤產(chǎn)率，%</p><

109、;p>　　Adc——浮選精煤干基灰分，%</p><p>　　Adf——浮選入料干基灰分，%</p><p>　　將γc=74.06，Adc=14.02，Adf=26.83代入式（2-1）得</p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=63.03</b></

110、p><p>　　=63.03，故屬于中等易浮煤，對于藥劑的添加有一定要求，浮選相對較易，藥劑消耗量較大。</p><p>　　2.6．正十二烷與MIBC分步釋放試驗(yàn)</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)是參照煤炭工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)MT/T 144-1997進(jìn)行的。</p><p>　　2.6.1分步釋放試驗(yàn)原理</p><p>　　分步釋放

111、浮選試驗(yàn)是利用煤與礦物雜質(zhì)不同的表面物理化學(xué)性質(zhì)、即不同的表面疏水性程度，在浮選過程中按疏水性程度從強(qiáng)到弱(即灰分從小到大)依次分成不同的若干產(chǎn)品，作為一種在目前技術(shù)條件下的浮選標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果。因此理應(yīng)要求試驗(yàn)所采用的流程，浮選藥劑制度和試驗(yàn)條件等盡量優(yōu)化。</p><p>　　2.6.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器具和浮選劑</p><p>　　1）.浮選機(jī) RK/FD單槽浮選機(jī)浮選機(jī)，浮選槽容積為1.5L