煤炭洗選加工方法(浮選)

1、煤炭洗選加工方法（煤炭洗選加工方法（浮選浮選）1.9 浮選浮選一、概述一、概述（一）浮選方法（一）浮選方法1 全油浮選全油浮選：bulk-oil flotation 1860年由英國(guó)人年由英國(guó)人Willian Haynis首先取得專利權(quán)。首先取得專利權(quán)。 分選作用主要在油分選作用主要在油-水界面發(fā)生，疏水礦粒進(jìn)入油相，親水界面發(fā)生，疏水礦粒進(jìn)入油相，親水礦粒進(jìn)入水相。水礦粒進(jìn)入水相。1898年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。年這種工藝用于工業(yè)生產(chǎn)。 2 表層浮選表層浮選：skin flotation 1907年由馬克魁斯通年由馬克魁斯通（Macquiston）首先取得專利權(quán)。）首先取得專利權(quán)。 分選作用

2、主要在水分選作用主要在水-氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面上，氣界面發(fā)生，疏水礦粒浮在水面上，親水礦粒沉入水中。親水礦粒沉入水中。 1.9 浮選浮選以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，因此以上兩種浮選因其是在兩相界面發(fā)生，因此又稱為界面浮選。又稱為界面浮選。3 泡沫浮選泡沫浮選：froth flotation 1902年由年由Potter首先取得專利權(quán)。首先取得專利權(quán)。 分選作用主要在氣分選作用主要在氣-水水-固三相界面發(fā)生，固三相界面發(fā)生，疏水礦粘附氣泡并與氣泡一起上浮，親水疏水礦粘附氣泡并與氣泡一起上浮，親水礦粒留于水中。礦粒留于水中。（二）對(duì)工業(yè)用浮選設(shè)備的要求對(duì)工業(yè)用浮選設(shè)備的要求 1、充氣

3、作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。造成大、充氣作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。造成大量的氣量的氣-水界面，使氣泡在浮選過(guò)程中充當(dāng)水界面，使氣泡在浮選過(guò)程中充當(dāng)載體。另外，由于不同的礦物或不同的浮載體。另外，由于不同的礦物或不同的浮選作業(yè)各有其合適的充氣量，所以要求充選作業(yè)各有其合適的充氣量，所以要求充氣量可調(diào)。氣量可調(diào)。 2、攪拌作用：因?yàn)閿嚢璁a(chǎn)生負(fù)壓而吸入大、攪拌作用：因?yàn)閿嚢璁a(chǎn)生負(fù)壓而吸入大量空氣量空氣,并產(chǎn)生氣泡。攪拌強(qiáng)度要足夠使氣并產(chǎn)生氣泡。攪拌強(qiáng)度要足夠使氣泡粉碎、礦粒懸浮、藥劑乳化分散泡粉碎、礦粒懸浮、藥劑乳化分散,使浮選使浮選槽內(nèi)礦漿濃度均勻；槽內(nèi)礦漿濃度均勻； 礦粒和氣泡在浮選機(jī)中的分布均勻礦粒

4、和氣泡在浮選機(jī)中的分布均勻;促使藥促使藥劑和礦粒、礦粒和氣泡的接觸幾率提高。劑和礦粒、礦粒和氣泡的接觸幾率提高。 3、循環(huán)作用：浮選槽內(nèi)礦漿循環(huán)量要大，、循環(huán)作用：浮選槽內(nèi)礦漿循環(huán)量要大，以增加礦粒與氣泡的接觸機(jī)會(huì)。以增加礦粒與氣泡的接觸機(jī)會(huì)。 4、調(diào)節(jié)作用：、調(diào)節(jié)作用：通過(guò)礦漿量的大小、浮選機(jī)通過(guò)礦漿量的大小、浮選機(jī)中液面的高低、泡沫層的厚度都應(yīng)可調(diào)，中液面的高低、泡沫層的厚度都應(yīng)可調(diào)，以適應(yīng)自動(dòng)控制需要。以適應(yīng)自動(dòng)控制需要。 5、連續(xù)工作：進(jìn)料、刮泡、排料要連續(xù)進(jìn)、連續(xù)工作：進(jìn)料、刮泡、排料要連續(xù)進(jìn)行。行。 6、一般的機(jī)械要求：結(jié)構(gòu)、一般的機(jī)械要求：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、簡(jiǎn)單、維修方便、能耗

5、低、壽命長(zhǎng)、能長(zhǎng)期安全運(yùn)行。能耗低、壽命長(zhǎng)、能長(zhǎng)期安全運(yùn)行。1.9 浮選浮選浮選過(guò)程中的充氣礦漿浮選過(guò)程中的充氣礦漿通常把浮選過(guò)程通常把浮選過(guò)程中的充氣礦漿叫中的充氣礦漿叫三相體系三相體系。相間。相間的分界面叫的分界面叫相界相界面。面。 固相固相Solid Phase液相液相Liquid Phase氣相氣相Gas Phase礦物顆粒礦物顆粒水水氣泡氣泡1.9 浮選浮選二、浮選機(jī)械二、浮選機(jī)械 浮選機(jī)浮選機(jī)是實(shí)現(xiàn)浮選工藝過(guò)程的主要裝置。是實(shí)現(xiàn)浮選工藝過(guò)程的主要裝置。 礦漿在攪拌槽內(nèi)與浮選藥劑充分作用后，礦漿在攪拌槽內(nèi)與浮選藥劑充分作用后，送入浮選機(jī)在其中進(jìn)行充氣與攪拌，使表送入浮選機(jī)在其中進(jìn)行充

6、氣與攪拌，使表面已受捕收劑作用的礦粒向氣泡附著，在面已受捕收劑作用的礦粒向氣泡附著，在礦漿面上形成礦化泡沫層，用刮板刮出，礦漿面上形成礦化泡沫層，用刮板刮出，得泡沫產(chǎn)品（精礦）。得泡沫產(chǎn)品（精礦）。按有無(wú)充氣攪拌機(jī)浮選設(shè)備可分成兩大類(lèi)按有無(wú)充氣攪拌機(jī)浮選設(shè)備可分成兩大類(lèi): :2、 無(wú) 機(jī) 械 攪 拌器 的 浮 選 機(jī)（ 1） 氣 體 壓 入 式 ， （ 如浮 選 柱 ） ；（ 2） 氣 體 析 出 式 （ 真空 式 ） ；（ 3） 噴 射 旋 流 式 ， 靠 高 速 射 流 產(chǎn) 生 負(fù) 壓 析 出 氣 泡1、 有 機(jī) 械 攪 拌器 的 浮 選 機(jī)（ 3） 攪 拌 機(jī) 構(gòu) 有 充 氣 、 攪 拌

7、 作 用 ， 但 充 氣 不 足還 要 靠 外 界 壓 風(fēng) 機(jī) 補(bǔ) 充 。（ 2） 攪 拌 機(jī) 構(gòu) 只 管 攪 拌 ， 充 氣 由 外 界 鼓 風(fēng) 機(jī) 完 成 ；（ 1） 充 氣 和 攪 拌 ， 由 機(jī) 械 攪 拌 機(jī) 構(gòu) 同 時(shí) 完 成 ；1.9 浮選浮選（一）機(jī)械攪拌式浮選機(jī)（一）機(jī)械攪拌式浮選機(jī) 機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分兩大類(lèi)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分兩大類(lèi)：機(jī)械攪拌機(jī)械攪拌自吸式自吸式和機(jī)械攪拌和機(jī)械攪拌壓入式壓入式。 我國(guó)使用最多的是機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。我國(guó)使用最多的是機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。如如:XJK（選礦用）（選礦用）;XJM 、XJM-S（它是（它是以以XJM型為基礎(chǔ)，模擬放大改進(jìn)，最大為

8、型為基礎(chǔ)，模擬放大改進(jìn)，最大為XJM-S16m3）、）、FJG-S8（在（在XJM-S型的型的分離區(qū)加上振蕩器）分離區(qū)加上振蕩器）;XJX、XJZ（最大（最大12m3）等，都是我國(guó)目前常用的機(jī)械攪拌）等，都是我國(guó)目前常用的機(jī)械攪拌自吸式浮選機(jī)。自吸式浮選機(jī)。 圖圖3-1是自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)示意圖。是自吸式機(jī)械攪拌浮選機(jī)示意圖。1.9 浮選浮選（一）（一）機(jī)械攪拌式浮選機(jī)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)1.9 浮選浮選（二（二) )噴射旋流式浮選機(jī)噴射旋流式浮選機(jī) 屬于屬于空氣析出式空氣析出式浮選浮選機(jī)。它沒(méi)有葉輪攪拌，而是由加壓礦漿析機(jī)。它沒(méi)有葉輪攪拌，而是由加壓礦漿析氣形成氣泡。特點(diǎn)是氣泡直徑小，微泡數(shù)氣

9、形成氣泡。特點(diǎn)是氣泡直徑小，微泡數(shù)量多。量多。 我國(guó)自己研制的、適用于選煤的第一、第我國(guó)自己研制的、適用于選煤的第一、第二代噴射旋流式浮選機(jī)型號(hào)為二代噴射旋流式浮選機(jī)型號(hào)為XPM-4、8。上個(gè)世紀(jì)上個(gè)世紀(jì)80年代，由于年代，由于噴嘴磨損嚴(yán)重噴嘴磨損嚴(yán)重而沒(méi)而沒(méi)有得到大面積推廣。有得到大面積推廣。1.9 浮選浮選 近年來(lái)，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，尤其是多近年來(lái)，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，尤其是多種耐磨材料的研制成功，如種耐磨材料的研制成功，如高純度氧化鋁高純度氧化鋁剛玉耐磨材料、碳化鎢、碳化硅鋼耐磨材剛玉耐磨材料、碳化鎢、碳化硅鋼耐磨材料、陶瓷復(fù)合鋼料、陶瓷復(fù)合鋼耐磨材料的研制成功，解耐磨材料的研制成功，

10、解決了磨損問(wèn)題，噴射旋流式浮選機(jī)又得到?jīng)Q了磨損問(wèn)題，噴射旋流式浮選機(jī)又得到了新的發(fā)展。第三代噴射旋流式浮選機(jī)是了新的發(fā)展。第三代噴射旋流式浮選機(jī)是FJC型型，它的系列產(chǎn)品有，它的系列產(chǎn)品有FJC-4、6、8、12、16、20。1.9 浮選浮選（二）噴射式（二）噴射式浮選機(jī)浮選機(jī)1.9 浮選浮選（二）噴射式（二）噴射式浮選機(jī)浮選機(jī)FJC20型煤用噴射式浮選機(jī)型煤用噴射式浮選機(jī)1.9 浮選浮選（二）噴射式（二）噴射式浮選機(jī)浮選機(jī)槽體、刮泡與放礦機(jī)構(gòu)相似于槽體、刮泡與放礦機(jī)構(gòu)相似于XJM-4型型,不同不同的是采用的是采用直流式直流式給礦，槽體之間直接相連，給礦，槽體之間直接相連，無(wú)中礦箱無(wú)中礦箱和和

11、U形連接管形連接管。每。每?jī)蓚€(gè)浮選槽配備兩個(gè)浮選槽配備1臺(tái)砂泵臺(tái)砂泵，從浮選槽中抽出部分礦漿，使其，從浮選槽中抽出部分礦漿，使其加壓，再?gòu)膰娮熘幸约訅?，再?gòu)膰娮熘幸?0m/s左右的左右的高速噴出高速噴出，使混合室造成負(fù)壓，吸入空氣。使混合室造成負(fù)壓，吸入空氣。高速射流高速射流將空氣切割、粉碎成細(xì)小微泡，將空氣切割、粉碎成細(xì)小微泡，并互相混并互相混合，沿切線方向進(jìn)入旋流器，看下圖合，沿切線方向進(jìn)入旋流器，看下圖 . 在在旋流器旋流器中中, 將混合物高速旋轉(zhuǎn)將混合物高速旋轉(zhuǎn),呈傘狀甩向呈傘狀甩向浮選槽。加壓過(guò)程中溶解在煤漿中的空氣浮選槽。加壓過(guò)程中溶解在煤漿中的空氣在混合室負(fù)壓區(qū)析出在混合室負(fù)壓區(qū)

12、析出,形成微泡形成微泡,有選擇性地有選擇性地在礦物疏水性表面析出在礦物疏水性表面析出,完成完成礦化礦化。沒(méi)有浮出的煤泥在浮選機(jī)各槽內(nèi)均有機(jī)會(huì)被沒(méi)有浮出的煤泥在浮選機(jī)各槽內(nèi)均有機(jī)會(huì)被循環(huán)砂泵循環(huán)砂泵吸出進(jìn)行循環(huán)吸出進(jìn)行循環(huán),再次被礦化分選；再次被礦化分選；其余礦漿則直接進(jìn)入下一室與旋流器甩出其余礦漿則直接進(jìn)入下一室與旋流器甩出的氣泡相遇而礦化的氣泡相遇而礦化,完成浮選過(guò)程。完成浮選過(guò)程。噴射旋流式浮選機(jī)的特點(diǎn)噴射旋流式浮選機(jī)的特點(diǎn)1、微泡量大。、微泡量大。因?yàn)檠h(huán)泵加壓礦漿增加了空因?yàn)檠h(huán)泵加壓礦漿增加了空氣的溶解度；礦漿從噴嘴高速噴出，壓力氣的溶解度；礦漿從噴嘴高速噴出，壓力急劇下降，空氣在礦

13、漿中呈過(guò)飽和狀態(tài)，急劇下降，空氣在礦漿中呈過(guò)飽和狀態(tài)，以大量微泡形式析出；提高可浮性和入浮以大量微泡形式析出；提高可浮性和入浮上限（一般浮選機(jī)上限（一般浮選機(jī)0.5mm，這種浮選機(jī)可，這種浮選機(jī)可達(dá)達(dá)1mm）。）。2、充氣攪拌裝置、充氣攪拌裝置是一種噴射式是一種噴射式乳化裝置乳化裝置。在。在將氣體和礦漿高度分散成微細(xì)狀態(tài)的同時(shí)將氣體和礦漿高度分散成微細(xì)狀態(tài)的同時(shí)也使藥劑受到劇烈的乳化作用也使藥劑受到劇烈的乳化作用,提高藥效提高藥效,降降低藥耗。低藥耗。噴射旋流式浮選機(jī)的特點(diǎn)噴射旋流式浮選機(jī)的特點(diǎn)3、充氣礦漿從充氣礦漿從旋流器旋流器內(nèi)呈傘狀向斜下方甩出內(nèi)呈傘狀向斜下方甩出,碰到槽底再折向浮選機(jī)液

14、面碰到槽底再折向浮選機(jī)液面,呈呈W型型運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),與與直流的礦漿相遇直流的礦漿相遇,增加礦粒與氣泡的接觸幾增加礦粒與氣泡的接觸幾率。率。4、氣泡分布均勻。、氣泡分布均勻。每個(gè)浮選槽中有每個(gè)浮選槽中有4個(gè)充氣個(gè)充氣攪拌機(jī)構(gòu)甩出氣泡，這比一個(gè)大體積的攪攪拌機(jī)構(gòu)甩出氣泡，這比一個(gè)大體積的攪拌裝置甩出氣泡更均勻。拌裝置甩出氣泡更均勻。 5、 礦漿循環(huán)量大。礦漿循環(huán)量大。使物料受到多次反復(fù)分使物料受到多次反復(fù)分選，改善分選效果。選，改善分選效果。 6、由于是直流式由于是直流式,處理能力大處理能力大。1.9 浮選浮選 2003年，唐山國(guó)華科技有限公司提出：年，唐山國(guó)華科技有限公司提出： “1+1模式選煤廠模

15、式選煤廠”，就是在，就是在處理能力處理能力0.3mm粒級(jí)煤炭，粒級(jí)煤炭，1臺(tái)臺(tái)FJC20型噴射式型噴射式浮選機(jī)浮選機(jī)分選分選0.3mm粒級(jí)煤粒級(jí)煤泥。浮選機(jī)泥。浮選機(jī)單槽容積單槽容積20m3在目前是我國(guó)最在目前是我國(guó)最大的。大的。 （煤質(zhì)技術(shù)煤質(zhì)技術(shù)2004.No.1；煤炭加工與綜合利用煤炭加工與綜合利用 2004.9.專專刊刊 有詳細(xì)報(bào)道。有詳細(xì)報(bào)道。）浮選機(jī)浮選機(jī)型號(hào)型號(hào)機(jī)械攪拌機(jī)械攪拌XJX-T12噴射式噴射式FJCR12容積，容積，m312*4=4812*4=48入料入料灰分，灰分，%12.3312.06濃度，濃度，g/L4540 精煤精煤產(chǎn)率，產(chǎn)率，%86.3885.85灰分，灰分，

16、%5.245.10尾煤尾煤產(chǎn)率，產(chǎn)率，%13.6214.15灰分，灰分，%57.2954.29處理量處理量干煤，干煤，t/h12.5718.77礦漿，礦漿，m3/h279.33469.25單位耗電單位耗電干煤，干煤，kW/(h. t)14.637.56礦漿，礦漿，kW/(h. mkW/(h. m3 3) )0.660.30藥劑用量藥劑用量捕收劑，捕收劑，kg/t0.780.54起泡劑起泡劑,GF,kg/t0.420.29機(jī)械攪拌式機(jī)械攪拌式與與噴射式浮選機(jī)噴射式浮選機(jī)的工藝指標(biāo)對(duì)比的工藝指標(biāo)對(duì)比(極易浮極易浮)1.9 浮選浮選（三）浮選柱（三）浮選柱 浮選柱浮選柱是在是在上世紀(jì)上世紀(jì)60年代年

17、代由由加拿大加拿大的的布廷布廷和和特列勃特列勃發(fā)明，當(dāng)時(shí)在世界各地風(fēng)行一時(shí)。發(fā)明，當(dāng)時(shí)在世界各地風(fēng)行一時(shí)。后來(lái)，由于在選礦試驗(yàn)中出現(xiàn)了一些機(jī)械后來(lái)，由于在選礦試驗(yàn)中出現(xiàn)了一些機(jī)械和操作上的問(wèn)題。直到和操作上的問(wèn)題。直到1980年年，才又重新，才又重新在世界出現(xiàn)了研制和應(yīng)用浮選柱的熱潮，在世界出現(xiàn)了研制和應(yīng)用浮選柱的熱潮，使使浮選柱得到迅速發(fā)展浮選柱得到迅速發(fā)展。近年來(lái)研制和應(yīng)。近年來(lái)研制和應(yīng)用的國(guó)家主要有加拿大、美國(guó)、俄羅斯、用的國(guó)家主要有加拿大、美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、中國(guó)等。英國(guó)、中國(guó)等。 1.9 浮選浮選（三）浮選柱（三）浮選柱 Flotation Column1、工作原理、工作原理1.9

18、浮選浮選1.9 浮選浮選 如圖如圖3-19，微泡浮選柱包括，微泡浮選柱包括柱浮選、旋流柱浮選、旋流分選、管流礦化分選、管流礦化三部分。整個(gè)構(gòu)造為柱式，三部分。整個(gè)構(gòu)造為柱式，柱浮選在柱體上部，用于原料預(yù)選，并借柱浮選在柱體上部，用于原料預(yù)選，并借助其選擇性優(yōu)勢(shì)得到高質(zhì)量精礦；旋流分助其選擇性優(yōu)勢(shì)得到高質(zhì)量精礦；旋流分選位于柱浮選下部，用于柱浮選的進(jìn)一步選位于柱浮選下部，用于柱浮選的進(jìn)一步分選，并通過(guò)高回收能力得到合格尾礦；分選，并通過(guò)高回收能力得到合格尾礦；管流礦化是在引入氣體并形成微泡的基礎(chǔ)管流礦化是在引入氣體并形成微泡的基礎(chǔ)上，對(duì)旋流中礦進(jìn)一步分選并沿切向與旋上，對(duì)旋流中礦進(jìn)一步分選并沿切

19、向與旋流分選相連接以形成循環(huán)。流分選相連接以形成循環(huán)。1.9 浮選浮選（三）浮選柱（三）浮選柱 Flotation Column1.9 浮選浮選三、三、壓氣式浮選機(jī)壓氣式浮選機(jī) 1、充氣作用：、充氣作用：充氣量大且易調(diào)節(jié)。造成大量的氣充氣量大且易調(diào)節(jié)。造成大量的氣-水界面，水界面，使氣泡在浮選過(guò)程中充當(dāng)載體。另外，由于不同的礦物或使氣泡在浮選過(guò)程中充當(dāng)載體。另外，由于不同的礦物或不同的浮選作業(yè)各有其合適的充氣量，所以要求充氣量可不同的浮選作業(yè)各有其合適的充氣量，所以要求充氣量可調(diào)。調(diào)。 2、攪拌作用：、攪拌作用：因?yàn)閿嚢璁a(chǎn)生負(fù)壓而吸入大量空氣因?yàn)閿嚢璁a(chǎn)生負(fù)壓而吸入大量空氣,并產(chǎn)生并產(chǎn)生氣泡。攪拌強(qiáng)度要足夠使氣泡。攪拌強(qiáng)度要足夠使氣泡粉碎氣泡粉碎、礦粒懸浮礦粒懸浮、藥劑乳化藥劑乳化分散分散,以保證浮選槽內(nèi)礦漿濃度均勻以保證浮選槽內(nèi)礦漿濃度均勻;礦粒和氣泡在浮選機(jī)礦粒和氣泡在浮選機(jī)中的分布均勻中的分布均勻;促使藥劑和礦粒、礦粒和氣泡的接觸幾率促使藥劑和礦粒、礦粒和氣泡的接觸幾率提高。提高。1.9 浮選浮選（四）（四） 影響影響浮選的因素浮選的因素1、磨礦細(xì)度、磨礦細(xì)度（1）有用礦物基本上單體解離。物與脈石的連生