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影响煤炭浮选效果的因素分析

付青

淮北矿业(集团)有限责任公司淮北选煤厂,235000

摘要: 在煤炭生产中,选煤是其中一个重要的工艺环节,通过选煤清除原煤中的杂质、回收伴生矿物,提高煤炭质量。在选煤环节,浮选法是一种常用的手段,不过在实践中,会存在一些因素对煤炭浮选效果产生影响,从而进一步影响到选煤的质量。基于此,本文首先针对煤炭浮选法进行简单的分析,然后探讨影响煤炭浮选效果的相关因素。
关键词: 选煤;浮选法;影响因素;建议策略
DOI:10.12721/ccn.2022.157298
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浮选是实现细粒煤炭分选的有效手段,在选煤厂的生产活动中,是关键所在。虽然选煤的工艺技术往往会使用到一些常见的类型,但是由于具体条件的不同,在相关技术的使用上会呈现出一定的差别。对于选煤厂的技术人员来讲,就应该在影响选煤技术效果的因素加强研究。在煤炭浮选中,对于浮选法的运用,也需要充分了解影响煤炭浮选的具体因素,并通过有效手段,对相关的因素予以控制,从而提高煤炭浮选的效果。

一、浮选法

浮选法,是一种基于矿物表面理化性质差异,从水的悬浮体(矿浆)中浮出固体矿物的选矿过程。从其基本的原理来说,浮选法的核心是液体表面张力作用,让矿浆中的固体污染物黏附在小气泡上,在矿浆中通入空气,其中的细小颗粒物组成三相体系。在实际生产中,往往是运用泡沫浮选,有用矿物会选择性吸附在矿浆中的空气泡上,并且随着空气泡的上浮作用,而达到矿浆表面,与其他物质实现分离。在使用浮选法进行煤炭选矿时,要控制入浮矿浆的粒度。利用空气泡在拥有矿物上浮到矿浆表面。

二、煤炭浮选的影响因素解析

在煤炭浮选作业中,存在多方面的因素,会对煤炭浮选造成影响,这需要对其形成尽可能全面的认识。

(一)原煤性质

从煤炭浮选来说,原煤是其中的一个重要参与要素,原煤本身的性质,会对浮选效果产生直接的影响。具体来说,原煤性质对煤炭浮选的影响,主要表现在以下几个方面:

一是变质程度。不同的煤种或是煤阶,其表面性质会存在明显区别,在可浮性方面也存在差异。一般来说,低变质程度的煤炭,表面孔隙度较高,而且含氧官能团也比较多,这样一来就会导致其具备很强的亲水性,易于与水形成结合,从而导致可浮性不佳,这样在浮选时就比较难以上浮。而变质程度高,煤炭表面的孔隙度较低,含氧官能团的数量也相对较少,这样就让煤炭表现出明显的疏水性,不容易与水结合,在浮选时就呈现出容易上浮的特点。

二是显微组分。煤炭表面显微组分,对于浮选的影响也是比较明显的。根据实际经验来看,如果煤炭表面的壳质体与丝质体两种组分具有较高的含量,那么就会表现出较差的可浮性。如果镜质组分的含量占比较多,那么就会表现较好的可浮性。

三是氧化程度。煤炭表面在氧气作用下,会产生一定的氧化作用,导致表面发生氧化。而煤炭颗粒表面出现氧化,会对可浮性带来负面影响,即氧化程度越高,可浮性越差。而氧化程度对煤炭可浮性的影响,在低变质程度的煤炭浮选中表现更为明显。

四是矿物组成。煤炭并非是纯净的矿体,其中还会含有一些其他的组成成分,比如泥质矿物、硫化矿物等等,这些组成成分的存在,也会给煤炭浮选带来影响。具体来说,煤炭中矿物成分对浮选的影响,主要是体现在泥化特性和粒度分布特性两个方面。比如对于煤炭中的泥质矿物组成成分,由于泥质矿物比较容易泥化,如果含量较多,那么就会降低煤炭颗粒的可浮性,增加浮选的难度。因此在实践中,对于泥质矿物含量较多的煤炭,还需要先进行脱泥处理,然后才能进行浮选。

(二)矿浆特性

煤炭浮选是在矿浆中进行的,因此矿浆本身的特性,也会对浮选效果产生影响。具体来说,矿浆特性对煤炭浮选会产生以下几个方面的影响。

第一,浓度。矿浆的浓度,对于煤炭浮选的影响是客观存在的。一是提高入浮浓度,会相应提升精煤产率,但是如果浓度过高,反而会导致产率下滑。二是入浮浓度较低,会增大浮选药剂的消耗量。三是低浓度条件下,会表现出较快的浮选速度,但矿浆量消耗大。

第二,PH值。矿浆具有一定的PH值,不同的PH值会表现出不同的酸碱性,并且会对煤炭颗粒表面电位形成影响。一般来说,在中性或是弱碱性的矿浆中,煤炭浮选的效果会比较良好。而PH高过或是过低,都会降低精煤产率。

第三,煤泥粒度。在浮选入料时,一般煤泥粒度需要控制在细小的范围,也就是0.074-0.3mm范围内。高于这一粒度,就是粗粒,低于这一粒度,就是细粒甚至超细粒。处在适宜范围的粒度,浮选效果较高。而粒度偏大,会导致回收率降低。而粒度过小,又会导致产生选煤污染的问题。

(三)药剂

在煤炭浮选中,药剂也是影响浮选效果的重要因素。

一是药剂种类及用量。在浮选中使用的药剂,一般是起泡剂和捕收剂,对于一些浮选难度较大的煤炭,会添加一些调整剂。不同的药剂类型及用量,会对浮选效果产生影响。比如起泡剂的运用,一般每吨用量0.1-0.4kg。如果用量过少,那么会降低浮选效果。

二是药剂添加方式和地点。浮选药剂添加,可以分为多点加药和一点加药,多点加药,会让药剂更加均匀的散布在矿浆中,从而浮选效果相对较好。至于加药的地点,可以在准备器内加药,可以在浮选机分段平行加药。在准备器内少量加药,可以控制细泥的浮选速度,让细泥不会提前浮起。而在浮选机内增大药剂用量,能够让煤炭颗粒表面吸附足够的药物,加快浮选速度。

三、关于煤炭浮选的一些建议

通过分析可以得知,在煤炭浮选作业中,存在多方面因素会对浮选效果产生影响。因此在选煤厂的选煤作业中,就需要注意对相关的影响因素做好控制。首先,要对煤炭本身做好处理。煤炭本身的变质程度、粒度、氧化程度等会对浮选效果造成影响,在进行煤炭浮选之前,就需要原煤进行适当的加工和处理,如破碎、脱泥等,确保原煤本身的性质符合浮选的要求。

其次,对矿浆加强控制。矿浆自身的特性,会影响到浮选效果。在实践中,主要是针对矿浆的浓度和PH值进行控制,确保这两个方面的性质处在合理范围内。

最后要做好药剂的控制,要结合原煤的性质,合理选择浮选药剂。同时要结合具体的浮选工艺和设备,对药剂添加的地点和方式予以优化,确保药剂发挥出最大的效果。

结束语:

煤炭浮选是煤炭生产中的一个重要环节,在实践中存在多方面因素,会影响到煤炭浮选的效果。具体来说,表现在原煤性质、泥浆特性以及药剂等方面,这就需要技术人员切实把握,在具体工作中对相关因素予以控制,提高煤炭浮选的效果。

参考文献:

[1] 杨秀秀.影响煤泥浮选工艺效果的主要因素分析[C].2019年全国选煤学术交流会. 2019.

[2] 冯阳.浅谈影响选煤厂煤泥浮选效果的几个关键因素[J].选煤技术, 2019(04):53-56.

[3] 赵兵兵.煤泥浮选工艺影响因素研究[J].洁净煤技术,2018,24(2): 31-34.

作者简介:付青(男;1984.3),民族:汉族,籍贯:河北唐山人,学历:理科学士学位,职称:工程师,研究方向是煤炭洗选加工。