成果研究總結報告(石壕洗煤廠提高浮選精煤產率的研究)

1、石壕洗煤廠提高浮選精煤產率的研究-成果研究報告1前言31.1浮選基本原理31.2影響浮選的主要因素31.2.1煤泥性質對浮選的影響41.2.2浮選機的工作性能41.2.3操作制度51.2.4 液相性質61.2.5浮選工藝流程61.3項目主要研究內容71.3.1石壕洗煤廠介紹71.3.2石壕洗煤廠浮選機介紹101.3.3項目提出的背景132項目的主要研究內容172.1改變藥劑制度172.1.1采用高效捕收劑172.1.2藥劑制度182.1.3 加藥系統(tǒng)的改造202.2改變浮選入料性質222.2.1浮選入料性質分析222.2.2工藝流程改造233項目研究結果283.1項目的創(chuàng)新點283.1經(jīng)濟效益

2、284項目存在問題301前言1.1浮選基本原理浮選又稱浮游選煤，指從煤泥水中浮出精煤的過程，是煤泥分選的有效方。煤泥浮選的目的是將煤泥中灰分低、可浮性好的優(yōu)質成分分選出來以提高煤炭的回收率。選煤廠中煤泥的來源有入選原煤中所含的原生煤泥，還有在加工過程中因粉碎、泥化等作用而產生的次生煤泥。煤泥的浮選是根據(jù)精煤與矸石顆粒表面潤濕性的差異來進行的。煤泥與水混合后以礦漿的形式加入攪拌器，使其形成懸浮液，并將其配成適當?shù)臐舛?，同時加入適量的浮選藥劑進行充分的攪拌。攪拌后的煤漿進入浮選機，由于浮選機種攪拌機構的充氣作用，在礦漿中產生數(shù)量適中、尺寸適宜的氣泡。疏水的煤粒由于浮選藥劑的作用，使其表面疏水性更強

3、，極易與氣泡附著在一起，隨氣泡上升到礦漿液面聚集形成礦化泡沫層，由刮泡器刮出作為浮選精煤。而親水的矸石顆粒則由于水化膜的作用不能附著到氣泡上而滯留在礦漿中形成浮選尾煤。1.2影響浮選的主要因素浮選過程是多因素的綜合過程，各因素之間互相緊密聯(lián)系又互相影響，使得分選過程甚為復雜。即使其他因素都處在最佳的工作狀態(tài)，由于某一因素的影響，也會使浮選過程失調。只有各個因素間互相配合，并且都處在最佳的工藝條件下，才能獲得良好的浮選效果。影響浮選過程的主要因素，可以歸納為5大方面：1.煤泥的性質；2.浮選機的工作性能；3.操作制度；4.液相性質；5.浮選工藝流程。1.2.1煤泥性質對浮選的影響煤泥浮選原料由不

4、同粒度、不同密度的煤和矸石以及它們的連生體組成。在分析煤和矸石的成分及性質指出：煤粒表面的非極性程度以及由其決定的疏水性或可浮性的大小，要受到煤化程度、煤巖成分、氧化程度和礦物質浸染等因素的影響；矸石表面的極性程度以及由其決定的表面特性，取決于組成矸石的礦物成分；煤和矸石顆粒表面性質的差別程度、連生體、過大粒以及細泥等都是影響浮選過程和浮選效果的重要因素。1.2.2浮選機的工作性能浮游選煤的任務是使礦漿中低灰分的煤粒與高灰分的矸石顆粒以及雜質顆粒分離。這一工藝過程必須通過浮選機來實行。因為浮選機能使礦漿得以充氣、攪拌，造成氣、液、固三相相互作用的條件，使經(jīng)過藥劑作用的固體顆粒能選擇性、較迅速地

5、吸附在氣泡上，以致能夠得到不同的產物。因此，浮選機是實現(xiàn)浮選的必要設備，浮選效果的好壞在很大程度上取決于浮選機結構的完善程度，目前常浮選機的充氣性能、加煤性能指標及其他相關指標來鑒定浮選機的工作效果。（1）充氣量是評價浮選機工作性能的一個重要指標。浮選機的處理能力在一定范圍內隨充氣量的增加而增加。因為充氣量越大，在空氣粉碎程度相同的情況下，氣水界面總面積就越大，煤粒與氣泡接觸的概率就越大，浮選速度就越快，所以處理量可以得以提高。（2）加煤性能指標包括在正常生產條件下的煤漿通過能力、干煤處理量、功率消耗、分選選擇性、藥劑消耗量以及破碎度等。1.2.3操作制度操作制度又包括藥劑制度和給料制度。（1

6、）藥劑制度也稱藥方，包括藥劑的種類和數(shù)量、配比，加藥方式和加藥地點，以及藥劑的乳化等。在浮選過程中使用藥劑的目的之一就是為了擴大煤和矸石顆粒間可浮性的差異。另一個目的就是產生穩(wěn)定性合適和足夠散度的氣泡。還有一個目的是為了抑制黃鐵礦、細粒煤泥雜質等有害物質的不良影響，活化氧化煤粒的浮游性。在煤泥浮選中，一般使用兩種藥劑，一種是改善煤粒表面疏水性的捕收劑；另一種則是降低液氣界面張力的起泡劑。藥劑的選擇主要取決于煤泥的性質及其所含雜質的種類和數(shù)量。浮選易浮煤時，對捕收劑浮選活性的要求低一些，但浮選表面疏水性差的煤時，就必須用浮選活性高的藥劑。起泡劑的選擇應視煤泥中所含高灰分細泥數(shù)量級浮選機的充氣情況

7、而定。對高灰分細泥含量多的煤泥不宜采用起跑率高，氣泡直徑小，壽命長的起泡劑。在浮選粗粒含量多的煤泥使，宜采用起泡率高、氣泡直徑小、壽命長的起泡劑。加藥方式和加藥地點對浮選產品的質量和數(shù)量指標、藥劑消耗量等都有一定的影響。通常的加藥方式有兩種，一種是一次加藥，另一種是分段加藥。一次加藥操作方便，可以提高浮選速度，缺點是降低了氣泡礦化的選擇性。分段加藥保證精煤的質量，改善浮選泡沫產品的脫水效果，能充分發(fā)揮藥劑的作用，并能有效地控制和調整煤泥的浮選速度。加藥地點主要取決于煤粒和藥劑的接觸時間。必要的接觸時間能保證藥劑能附著在煤粒表面，它取決于藥劑的性能和原料的性質等因素。（2）給料制度包括入料濃度和

8、入料量。礦漿濃度時煤泥浮選工藝過程中的主要因素，也是煤泥浮選操作中的主要調整因素，它對浮選技術經(jīng)濟指標有著直接的影響。如泡沫產品的質量和產率、藥劑消耗、浮選機的處理量、不同粒級煤泥的可浮性、浮選機的吸氣量和氣泡直徑的大小等隨礦漿濃度的變化而變化。礦漿中不同粒度的煤泥的浮選特性也不同。大于0.5mm 的過粗粒在浮選中易流失于尾礦中；0.5-0.074mm的粗粒，可浮性較好，選擇性也較好；0.074-0.001mm的細粒浮選選擇性差，對精煤的污染較大；小于10m的微粒在浮選中很難回收。1.2.4 液相性質浮選礦漿的液相組成成分大致分為兩類：一類是無機礦物離子，一類是循環(huán)水中的剩余藥劑。由于大多數(shù)選

9、煤廠實現(xiàn)了洗水閉路循環(huán)，導致了礦物鹽離子在循環(huán)水中的積聚，加強了起泡能力，但當鈣離子含量過高時，會降低浮選的活性。而在浮選生產過程中添加的捕收劑和起泡劑由于不能被消耗掉，會使浮選礦漿中藥劑的實際濃度增大，導致浮選不是在最佳的藥劑濃度下進行，對浮選指標產生一定的影響。1.2.5浮選工藝流程浮選流程的選擇主要取決于原料的性質和對產品指標的要求。由于浮選流程決定著產品的質量、數(shù)量、浮選機、耗水量、耗電量等各項指標，所以在確定工藝流程時，原則上應該使用生產費用低并保證良好的產品指標。1.3項目主要研究內容1.3.1石壕洗煤廠介紹（1）石壕洗煤廠是2008年設計開工，2010年5月建成投產，設計規(guī)模為年

10、入洗原煤120萬噸；煤源以石壕礦生產的原煤為主，同時入洗觀音堂、曹窯、曹窯東井等附近單位的原煤；選煤工藝為“重介浮選”聯(lián)合工藝流程，即采用“不脫泥、不分級無壓給料三產品重介旋流器”進行重介選煤，-0.5mm煤泥進浮選，尾煤泥水采用高效斜管濃縮后用沉降過濾式離心機和壓濾機回收，實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。（2）分選工藝。我認為應重點介紹浮選工藝及流程圖洗煤廠工藝流程見圖1-1。50-0 mm的原料煤給入3GDMC1100/780AI型重介質旋流器，第一段分選后的輕產物經(jīng)弧形篩和振動篩脫介、分級，>13mm的為塊精煤，<13mm的末精煤由離心脫水機脫水。第一段分選后的重產物進入第二段旋流器再選，

11、分選出中煤和矸石，中煤和矸石由各自的弧形篩、振動篩進行脫介和脫水。中煤、矸石弧形篩、振動篩篩下介質和部分精煤弧形篩篩下介質進入原煤合格介質桶。精煤、中煤和矸石脫介篩曬下水進入各自的磁選機。各臺磁選機的精礦進入原煤合格介質桶，尾礦分別由相應的弧形篩、煤泥篩截粗后進行煤泥水處理。精煤弧形篩篩下水部分進入原煤合格介質桶，部分分流至煤泥合格介質桶進入煤泥旋流器進行分選，分離出來的高密度產物進入中煤磁選機，低密度物進入精煤磁選機，既平衡了介質系統(tǒng)的煤泥量，又有利于粗精煤泥回收和浮選生產。圖1-1石壕洗煤廠工藝流程圖（3）主要設備介紹1、主選設備選用一臺3GDMC1100/780AI型無壓給料三產品重介旋

12、流器，與采用多臺較小直徑的無壓給料三產品重介旋流器相比，主要優(yōu)點在于可避免多臺旋流器并聯(lián)使用中產生的壓力、流量和粒度分配不勻以及各臺旋流器磨損程度不同而帶來的整體分選效果降低的問題。2、浮選作業(yè)：采用兩段分選，一段分選精煤經(jīng)臥式離心機脫水時的離心液，進入二段進行再選。一段采用FJC12四槽浮選機，二段采用FJC20型兩槽煤用噴射式浮選機，并選配與其相配套浮選劑乳化器，具有分選選擇性好、處理能力大、電耗和浮選劑耗量低、維修工作量小等特點。3、脫介篩選用國產大型直線振動脫介篩和擊打振動弧形篩，該設備性能可靠，運轉平穩(wěn)，使用壽命長，并且脫介效率高、處理量大。4、末精煤和末中煤離心脫水機選用國內領先的

13、LLL型離心脫水機。該機處理量大，產品水分低，工作平穩(wěn)可靠，使用效果好。5、磁選機選用美國藝利磁鐵在中國的合資產品，其設計先進，適應于煤泥含量高的工作環(huán)境，礦漿通過量大，結構緊湊，磁選精礦回收率達99.6%以上。6、尾煤泥臥式沉降過濾離心脫水機選用國產LWZ型臥式沉降過濾式離心脫水機，脫水產物水分低并松散，動力消耗小，工作平穩(wěn)可靠，而且其控制系統(tǒng)比較直觀。7、浮選精煤脫水采用臥式沉降過濾離心脫水機和精煤壓濾機脫水回收，與采用圓盤真空過濾機相比可降低加工費用，降低精煤水分；與采用加壓過濾機相比，可降低投資和事故率，減少加工費用；與全部采用壓濾機相比，可減少操作工人，降低精煤水分。8、濃縮機選用高

14、效斜管濃縮機，與選用高效耙式濃縮機相比，此類型濃縮機具有系統(tǒng)可靠、占地面積小、處理量大、運行費用低、投資少等優(yōu)點；而且由于一段濃縮機內無動力設備，不存在壓耙子問題，可以實現(xiàn)無故障運轉。1.3.2石壕洗煤廠浮選機介紹圖1-2 FJC型浮選機結構圖石壕洗煤廠使用的浮選機為FJC噴射性浮選機，由充氣攪拌裝置、浮選槽箱、刮泡機構、放礦機構、液面調整機構以及配套的煤漿循環(huán)泵等組成，如圖1-2所示。充氣攪拌裝置是FJC型浮選機的核心部件，其結構示意圖如圖1-3所示。其工作原理：煤漿與浮選藥劑充分混合后，進入浮選機入料箱，一部分直接進入槽箱，另一部分通過假底進入循環(huán)泵，這部分浮選煤漿經(jīng)循環(huán)泵加壓，在混合室內

15、與空氣充分攪拌，從噴嘴高速噴出，并通過喉管由傘形分散器向斜下方射到浮選機假底。由于噴射流的抽吸作用，混合室內形成負壓，外界空氣不斷經(jīng)吸氣管進入混合室，這樣噴射流發(fā)生卷裹剪切，空氣被粉碎成細小微泡，均勻分布于煤漿中，完成煤漿充氣攪拌過程。每個槽箱含有4個充氣攪拌裝置，在充氣攪拌裝置的作用下，煤漿完成礦化過程，并均勻上升至液面聚集。最后通過旋轉的刮泡板刮出，形成浮選產物。由于假底和槽箱間流通孔的圖1-3充氣攪拌裝置示意圖特殊設計，未礦化的煤粒一部分經(jīng)流通孔流入下一槽箱，另一部透過假底再次經(jīng)循環(huán)泵加壓，通過充氣攪拌裝置實現(xiàn)礦化。如此周而復始，直到最后一槽箱，煤漿中雜質從尾礦箱排出，完成整個浮選過程。

16、FJC型噴射式浮選機的其主要特點為：（1）有大量具有活化作用的微泡析出。FJC 系列煤用噴射式浮選機將浮選煤漿用循環(huán)泵加壓到0.160.18MPa，空氣即溶解于煤漿中，當壓力煤漿從噴嘴高速噴出后，處于混合室的高負壓區(qū)，溶解于煤漿中的空氣即成過飽和狀態(tài)，以微泡狀從煤漿中析離出來。這種微泡是一種很好的“活化劑”，它能首先有選擇性地在疏水性煤粒表面析出，增加固、液、氣三相接觸周邊，使煤粒向氣泡粘著的速度和粘著力大大增加，從而強化氣泡礦化過程。FJC浮選機析出大量20m -40m的微泡，這種微泡能選擇性地吸附在礦粒表面，增加了礦粒和氣泡的接觸面積，加強了氣泡礦化過程。（2）對浮選藥劑有乳化作用。FJC

17、噴射式浮選機可將不易在水中分散的浮選劑乳化成直徑僅為50m-20m的微小油滴，起到很好的乳化作用。同時，可利用噴射旋轉的高速射流將空氣剪切成微細氣泡，有利于煤漿的充氣和氣泡的礦化。（3）充氣量大，氣泡質量高。大量細小微泡的析出，有利于浮選精煤的產生；每個槽體內安裝的充氣攪拌裝置使得充氣煤漿分布更加均勻。特殊的假底結構和W型煤漿流動形式大大提高了中下部煤漿的流動，有利于礦化氣泡上升，提高浮選精度。（4） 煤漿兼并2種入料途徑。機體假底和槽箱間流通孔的設計，可使煤漿通過假底底部采用吸入的方式入料，同時一部分煤漿又可通過槽體間流通孔直接入料，大大提高了煤漿流量，避免了“短路”現(xiàn)象。1.3.3項目提出

18、的背景1、煤質變化石壕洗煤廠是2008年進行設計建設的，設計時原煤煤質情況如表1-11-2所示。從表中我們可以看出：（1）原煤灰分34.87%，屬中高灰煤。（2）末煤含量較大，13-0mm粒級產率占91.27%，主導粒級為3-0.5mm，產率為40.93%，需采用高效的分選和脫水設備。（3）原生煤泥含量高，-0.5mm級含量為30.44%，灰分為30.30%。（4）煤泥粒度較粗，-0.054mm級為13.67%，-0.074mm級為23.82%。 表1-1 50-0mm級入選原煤篩分試驗表粒級mm占本級(%)灰分(%)50-253.0973.6725-133.5968.3013-68.7648

19、.926-312.2736.943-0.541.8528.910.5-030.4430.30合計100.0034.87表1-2 0.5-0mm級煤泥篩分試驗表粒級mm占本級(%)灰分(%)0.5-0.2525.28 27.36 0.25-0.12530.21 30.04 0.125-0.07420.70 30.40 0.074-0.05410.15 31.77 <0.05413.67 35.12 合計100.00 30.30 近幾年，隨著石壕煤礦煤層開采比例的變化，采煤機械化水平的提高，煤質發(fā)生了變化，煤質數(shù)據(jù)見表1-3和1-4。表1-3 50-0mm級入選原煤篩分試驗表粒級mm占本級(

20、%)灰分(%)50-254.0570.4225-135.0865.4613-613.6655.246-315.5353.953-0.525.7938.420.5-035.8930.68合計100.0043.56表1-4 0.5-0mm級煤泥篩分試驗表粒級mm占本級(%)灰分(%)0.5-0.2542.6029.260.25-0.12520.1030.680.125-0.07412.3030.620.074-0.05419.6034.89<0.0545.4040.17合計100.0037.09從表中我們可以看出：（1）由于綜采對煤沒有選擇性，導致原煤灰分變大，灰分為43.56%。（2）浮選

21、入料灰分偏高。隨著井下地質條件的變化和采煤工藝的改變，浮選入料灰分上升了7個百點，為37.09%。（3）浮選入料變粗。隨著礦井原煤提升系統(tǒng)的改進，加之重選設備洗選下限低，煤泥中0.4-0.5mm顆粒大幅減少，導致壓濾機濾餅脫落效果不好。（4）浮選精煤的產率低。表1-5 2012年前5個月浮選精煤產率的統(tǒng)計1月2月3月4月5月平均精煤產率%36.2135.9836.1235.7836.6936.76由于煤質的變化，造成浮選精煤產率低，與什么相比直接導致洗煤廠精煤產率低。浮游選煤是一種高成本的選煤方法，只有多產出精煤，才能保證較好的經(jīng)濟效益。從煉焦煤資源的利用效率方面考慮，石壕洗煤廠生產的精煤屬于

22、主焦煤，在我國為稀缺煤種。因此，提高選煤效率，尤其是提高浮選效率是石壕洗煤廠經(jīng)濟高效與可持續(xù)發(fā)展的關鍵。通過分析，確認導致浮選精煤回收率低的主要原因有以下幾點：（1）浮選入料性質發(fā)生變化，而浮選工藝沒有進行相應的調整。（2）浮選藥劑選擇性能差，對入料中的精煤不能有效地回收。太少，再加兩調2、浮選系統(tǒng)存在問題隨著原生煤泥量的逐漸增加，煤泥水處理工藝出現(xiàn)了以下問題:（1）煤泥水處理系統(tǒng)負荷大，濃縮機長期超負荷運轉，分級濃縮效果差。洗水濃度高，不僅使跳汰機分選效果差，精煤受污染，同時也造成了精煤脫水篩因洗水濃度大而跑水，影響產品水分，惡化作業(yè)條件，增加了工人勞動強度。改為影響重介分選的結果。（2）由

23、于原浮選流程中不能有效地排出-0.076mm準確粒級的細泥，使其在洗水中循環(huán)，增加了浮選入料濃度，浮選效果差，精煤灰分高、產率低，尾煤灰分低；同時浮選出的精煤中-0.076mm含量較高，還影響到過濾機的過濾效果，濾餅較薄，不易脫落，處理量低；反過來又影響了浮選機正常工作，大量煤泥水得不到有效處理就排到尾煤中。2項目的主要研究內容 針對造成浮選精煤回收率低的原因，采取相應的措施進行解決。2.1改變藥劑制度2.1.1采用高效捕收劑長期以來，石壕洗煤廠浮選所用捕收劑為柴油供應提供型號，其選擇性一般。當煤質好時，其捕收效果尚可。但當煤質變差時，時常出現(xiàn)精煤灰分高、波動大、精煤產率低的情況。為此，需選用

24、新型浮選藥劑。核力公司生產的捕收劑型號，成分是一種新型高效選煤專用捕收劑，可代替煤油或柴油，該捕收劑的捕收性和選擇性好，可以更有選擇性地吸附在煤粒的表面，使煤粒更容易與氣泡黏附，從而得到更高的精煤產率和更低的精煤灰分。與柴油相比， 核力捕收劑具有以下特點:在寬粒級范圍內都可以取得很好的捕收效果；對浮選入料中>0.074mm級顆粒有特別的捕收作用；有消泡作用，能有效抑制尾礦中的泡沫，因而更有利于后續(xù)作業(yè)；非易燃品，使用安全。為了檢驗核力捕收劑的使用效果，采用核力捕收劑與采用缺少做了對比試驗，試驗結果見表2-1。標準的應做浮選分布釋放試驗表2-1捕收劑試驗結果藥劑入料灰分%精煤灰分%尾礦灰分

25、%浮精產率%柴油36.7911.9851.0336.63核力捕收劑36.1212.0453.3740.42從試驗過程和結果可以看出:（1）與柴油相比，在確保浮選精煤灰分合格的前提下，采用復合藥劑作為捕收劑，尾礦灰分提高了2.34個百分點，精煤產率提高了3.79個百分點。（2）與柴油相比，使用復合藥劑，浮選精煤中粗粒級含量增多，主要表現(xiàn)在壓濾機濾餅增厚，水分降低，復合藥劑的消泡作用明顯。（3）復合藥劑所具有的消泡作用，改善了循環(huán)用水的質量，減少了循環(huán)水中的固體含量，實現(xiàn)了清水洗煤。（4）與柴油相比，復合藥劑氣味明顯減小，無刺激性，有利于員工的身體健康。（5）與柴油相比，浮選指標更容易控制。由于浮

26、選入料為極難選煤，產品質量控制難度大，當浮選精煤灰分不合格時，使用柴油作捕收劑所需的調節(jié)時間為3-4h，使用復合藥劑作捕收劑后，提高或降低灰分的調節(jié)時間縮短為1h。（6）捕收劑用量在0.6kg/t太高干煤泥，比柴油降低了0.2kg/t干煤泥。2.1.2藥劑制度1、捕收劑與起泡劑配比的確定試驗采用核力專用捕收劑，起泡劑為仲辛醇，在其他條件相同的情況下進行了正浮選試驗，以確定捕收劑與起泡劑的最佳配比。試驗結果見表2-2。缺少浮選參數(shù)表2-2捕收劑與起泡劑配比不同的小浮選試驗結果配比精煤產率%尾煤產率%精煤灰分%尾煤灰分%浮選完善指標%可燃體回收率%4:141.0258.9811.1853.6742

27、.0057.015:142.7557.5511.4254.1442.2858.506:144.4255.5811.5154.8143.0460.627:141.1858.8211.3353.5441.5657.08由表2-2可知，在精煤灰分變化不大的情況下，當藥劑總用量相同、捕收劑與起泡劑質量配比為6:1時精煤產率以及浮選完善指標和可燃體回收率明顯高于質量配比為4:1、5:1、7:1的，即當質量配比為6:1時浮選完善指標和可燃體回收率幾乎都達到最大值，兩者分別為43.04%、60.62%。即確定捕收劑與起泡劑最佳配比為6:1。當捕收劑用量過多時，由于排擠作用而使氣泡穩(wěn)定性下降;當起泡劑用量過多

28、時，由于多余起泡劑分子在煤粒表面已形成的捕收劑油膜上產生反向吸附而使煤粒表面又變得親水。這2種情況都使煤浮選性降低。當二者配比合適時，將達到較好的綜合作用，有利于浮選效果的提高。2、藥劑總量的確定在捕收劑與起泡劑的最佳配比(6：1)基礎上分別以藥劑總用量為1.6kg /t、1.70kg /t及1.8kg/t三種條件下進行常規(guī)浮選試驗，以確定最佳藥劑用量。試驗結果見表2-3。表2-3藥劑總量不同小浮選試驗藥劑用量kg/t精煤產率%尾煤產率%精煤灰分%尾煤灰分%浮選完善指標%可燃體回收率%1.641.4858.5211.2153.8442.2157.531.744.4255.5811.5154.3

29、643.0460.341.844.855.2011.6254.2142.7760.77捕收劑與起泡劑質量配比為6:1、藥劑總用量為1.70kg /t時精煤產率以及浮選完善指標和可燃體回收率明顯高于總用量為1.6kg /t的,精煤灰分變化不大。與藥劑總用量為1.8kg /t的浮選效果相比較,浮選完善指標和可燃體回收率相差不大,綜合考慮,確定最佳藥劑總用量為1.70kg /t。從藥劑作用的機理知,用藥適量非常重要。用量少時,藥劑不能在煤表面完全覆蓋吸附,影響精煤回收;過大時,會造成雙分子吸附,既使氣泡礦化的選擇性降,精煤質量降低,又會造成不必要的浪費。由于石壕煤礦原煤煤質變差，屬于極難選煤，其煤質

30、特點是煤的接觸角小、疏水性差，比表面積大、中間比重物多，主要表現(xiàn)在入洗緣滅灰分高、發(fā)熱量低、入浮粗粒少、細粒級物料多，煤難以浮起。此時增加捕收劑用量，同時增大油比。根據(jù)現(xiàn)場試驗，藥劑制度為：捕收劑用量，0.50-0.65kg/t干煤泥；起泡劑用量0.06-0.1kg/t干煤泥；油比在6:1左右。2.1.3 加藥系統(tǒng)的改造石壕洗煤廠的浮選系統(tǒng)加藥方式一直沿用傳統(tǒng)的人工手動加藥方式，即手動調節(jié)藥劑管路閥門自流加藥，通過肉眼觀察藥劑加入量多少。人為操作的手動加藥方式不但降低了浮選效果，而且達不到浮游選煤加藥量的精確度要求，浮選藥劑系統(tǒng)具體存在的問題如下:（1）加藥精確度差。僅靠肉眼觀察藥劑自流油柱的

31、粗細，來判斷加藥量多少，精確度很差，不能滿足浮選需要，常常造成浮選精煤質量不穩(wěn)定，波動性大。從生產數(shù)據(jù)來看，浮選精煤合格率僅為60%左右。（2）藥劑的分散效果差。添加的藥劑未經(jīng)過任何乳化程序，只依靠葉輪不是充氣浮選機的攪拌分散。由于非極性油類捕收劑在水中的分散性差，不能與煤粒發(fā)生有效碰撞吸附，降低了藥劑性能，致使藥劑用量大，而且影響精煤質量，尾礦灰分偏低，進而降低了浮選精煤產率。（3）加藥調整難度大。洗煤生產時，浮選入料性質（煤質）、濃度、粒度變化波動較大，需不斷調整加藥量，由于改變加藥量是人工手動調節(jié)閘閥，誤差較大，造成精煤質量波動大，浮選精煤產率低。針對加藥系統(tǒng)存在的問題，經(jīng)研究采取了以下

32、措施：（1）安裝乳化器。石壕洗煤廠安裝了2 臺由唐山國華研究院研制開發(fā)的浮選藥劑乳化器，依靠乳化泵形成高速噴射的水流，將藥劑切割成微米級大小的液滴，大大提高了藥劑性能。采用該乳化器，可節(jié)約捕收劑用量25%-30%，浮選精煤產率提高0.5%。（2）安裝玻璃轉子流量計。石壕洗煤廠安裝了兩套玻璃轉子流量計，流量計通過耐油塑料管與捕收劑的來料，出料管相連接，將塑料旋鈕改制成自己加工的鐵旋鈕，可準確計量加藥量，使用效果良好。從玻璃轉子流量計的刻度上準確讀數(shù)，只需要調節(jié)旋鈕即可調節(jié)加藥量，既方便，又準確，大大提高了浮選效果。（3）改變起泡劑加藥方式。在捕收劑乳化器成功應用的前提下，對起泡劑進行乳化，取得了

33、較好的浮選效果。首先將起泡劑引入玻璃轉子流量計，在流量計轉子的調節(jié)作用下，實現(xiàn)了起泡劑加藥量的精確調節(jié)和計量； 然后再將流量計的出口端引入乳化器，利用捕收劑乳化裝置，對起泡劑進行乳化，提高了起泡劑的藥劑性能。2.2改變浮選入料性質2.2.1浮選入料性質分析浮選入料粒度分析見表2-4。表2-4 浮選入料粒度粒級/mm產率/%灰分/%+0.3mm6.0810.350.3-0.12510.9710.460.125-0.07412.7317.780.074-0.04517.7625.92-0.04552.4652.66合計100.0037.95從表2-4中可以看出：（1）在浮選入料中， >0.3

34、mm的占入料6.08%，灰分也較低，10.35%，并且在入料中沒有>0.5mm顆粒，這說明粗精煤泥弧形篩對浮選入料的粒度控制是很好的，沒有粗粒存在。（2）浮選入料中0.3-0.074 mm的占入料的23.70%，灰分為14.39%，這部分物料是浮選機的主要分選物料，應該增大這部分物料所占的比例，并且降低灰分。（3）0.074-0.045 mm粒級占入料的17.76%，灰分為25.92%，說明入洗原煤中煤泥含量高，且易泥化。（4）-0.045 mm的占入料的比例較大，灰分也較高，而這部分物料的選擇性較差，容易隨浮選泡沫(精煤)被刮出，污染精煤；而浮選入料灰分偏高，也是由這部分物料造成的，因

35、此在入料中應盡量減少這部分物料，降低浮選入料灰分，減少對精煤的污染。通過粒度分析知道，在浮選入料中適合浮選機分選的粒級所占比例小，而-0.045 mm粒級的高灰細泥含量過高，從而造成浮選選擇性差，浮選精煤灰分高。2.2.2工藝流程改造一是改造了具有截粗作用的精煤泥弧形篩，將篩縫由0.5 mm改為0.7 mm，并增加了振動裝置以增強透篩能力；二是改造了煤泥重介系統(tǒng)，以便去除一部分高灰細泥物料。圖2-1原煤泥水處理工藝1、原煤泥水處理工藝流程浮選機入料來自精煤泥弧形篩篩下水。三產品重介旋流器溢流首先通過弧形篩進行一次脫介，篩上物再經(jīng)過精煤脫介篩進行二次脫介，精煤篩篩下物和弧形篩分流部分的煤泥水直接

36、進入精煤磁選機，回收重介質，磁選精礦進入合格介質桶；磁選尾礦經(jīng)煤泥池由泵輸送到主廠房頂層的弧形篩進行截粗，弧形篩篩上物進入離心機，變成精煤產品；篩下物進入浮選機。其工藝流程如圖2-1所示。2、改造后煤泥水處理工藝圖2-2改造后煤泥水處理工藝浮選機入料同樣來自精煤磁選機尾礦。但磁選機入料有了改變，精煤篩篩下水還是直接進入精煤磁選機；弧形篩分流部分的煤泥水不直接進入精煤磁選機，而是進入煤泥重介系統(tǒng)，該部分物料經(jīng)煤泥重介旋流器分選后，溢流進入精煤磁選機，底流進入中煤磁選機。精煤磁選機尾礦同改造前一樣，由泵輸送到主廠房頂層的弧形篩進行截粗。改造后的工藝流程如圖2-2所示。3、改造后浮選入料粒度改造后浮

37、選入料粒度組成見表2-5。表2-5 改造后浮選入料粒度粒級/mm產率/%灰分/%+0.3mm7.119.320.3-0.12512.8510.350.125-0.07419.9915.570.074-0.04516.3723.31-0.04543.6846.89合計100.0032.40由表2-5可知:（1）通過改造后， >0.3 mm粒級產率為7.11%，并且沒有>0.5 mm的粒度，產率比改造前的6.08%略有提高，但提高幅度不明顯，這說明加大弧形篩篩縫后，沒有改變浮選入料的截粗效果，對浮選入料粒度控制仍然很好。（2）浮選入料中0.3-0.074 mm粒級占入料的32.84%，產率比改造前提高了9.14%，這說明弧形篩增加振動后，增強了透篩能力，浮選入料粒度得到了改善。（3）<0.045 mm的產率由52.46%降到了43.68%，降低了8.8%，并且各級別的灰分都有所下降，入料總灰分已由改造前的37.95%降到32.40%，下降明顯，這說明煤泥重介質旋流器的分選效果很好，去除了一部分的高灰細泥物質。通過對表2-5的分析，證明對弧形篩的改造和煤泥重介的使用對改變浮選入料組成起到了很大的作用，適合浮選機分選的粒級含量有所增加，