摘要：我國(guó)的煤泥分選過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)小浮沉的現(xiàn)象，因此催生了煤泥分級(jí)浮沉方法的產(chǎn)生。為了判別各個(gè)煤泥浮沉的選擇性，按照GB/T19092-2003有關(guān)煤泥浮沉處理試驗(yàn)的方法對(duì)其進(jìn)行了分級(jí)處理，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了粒級(jí)為0.25～0.5mm的浮塵在使用離心處理分離時(shí)容易產(chǎn)生污染。文章通過(guò)對(duì)煤泥分級(jí)浮塵的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出了一些改進(jìn)的方法。

關(guān)鍵詞：分級(jí)小浮沉；試驗(yàn)方法；煤泥分選；離心處理分離

中圖分類號(hào)：TD942 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）25-0022-02

1 分級(jí)小浮沉試驗(yàn)方法簡(jiǎn)介

1.1 分級(jí)小浮沉試驗(yàn)的重要性

分級(jí)小浮沉試驗(yàn)是指對(duì)于粒級(jí)為0.5mm以下的煤泥小顆粒進(jìn)行浮沉分級(jí)處理的方法，分級(jí)處理浮沉試驗(yàn)方法與其他煤塊的處理方法基本類似，它是選擇煤層的一項(xiàng)作為基本的工作。隨著現(xiàn)在采煤以及煤炭分層精選處理技術(shù)的發(fā)展，處理好小浮沉顯得尤為重要。企業(yè)可以利用煤泥小浮沉的基本特性來(lái)對(duì)于煤層的選擇性進(jìn)行評(píng)定，也可以根據(jù)小浮沉分級(jí)處理結(jié)果來(lái)改進(jìn)煤泥精選工藝流程。目前，我國(guó)采煤、選煤過(guò)程中對(duì)于分級(jí)精選工藝流程廣泛使用，而不進(jìn)行分級(jí)的煤粉顆粒遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到工業(yè)生產(chǎn)的基本要求，也只有改進(jìn)分級(jí)處理工藝以及細(xì)化煤泥小浮沉的基本流程，才能促進(jìn)我國(guó)煤炭相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

1.2 分級(jí)小浮沉試驗(yàn)中存在的問(wèn)題及其形成原因

我國(guó)GB/T19092-2003有關(guān)煤泥浮沉處理試驗(yàn)的方法規(guī)定中指出，精選工作人員需要分別對(duì)于粒級(jí)為0.125～0.25mm以及0.25～0.5mm等的煤粉顆粒進(jìn)行分級(jí)處理，但經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)人員的重復(fù)多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，粒級(jí)為0.25～0.5mm的煤粉浮沉分級(jí)處理中存在嚴(yán)重的污染問(wèn)題。試驗(yàn)人員在試驗(yàn)結(jié)束分離時(shí)，進(jìn)行分離懸浮液以及底部沉淀物質(zhì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些0.25～0.5mm粒級(jí)的煤粉浮沉隨之進(jìn)入分離產(chǎn)物中。但是對(duì)于其他粒級(jí)的煤粉顆粒來(lái)說(shuō)，不僅重產(chǎn)物與上層懸浮液體明顯分離，而且在倒出分離液體時(shí)，煤粉并沒(méi)有對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)生污染。

為了改進(jìn)分級(jí)小浮沉試驗(yàn)方法，盡量減少由于試驗(yàn)人員的操作對(duì)于結(jié)果的影響，我們翻閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)小浮沉處理方法的文獻(xiàn)，并對(duì)分級(jí)處理試驗(yàn)過(guò)程提出一些改進(jìn)意見(jiàn)，比如試驗(yàn)人員在進(jìn)行導(dǎo)出上層懸浮液時(shí)，要盡量高速穩(wěn)定地轉(zhuǎn)動(dòng)離心管，以防備下層沉淀物中的重液對(duì)于上層懸浮液的污染。

2 重力力場(chǎng)下的分級(jí)小浮沉試驗(yàn)方法

2.1 重力小浮沉分級(jí)處理的試驗(yàn)準(zhǔn)備工作

首先，這種方法主要適用于粒級(jí)在0.25～0.5mm之間的煤泥小浮沉進(jìn)行分級(jí)處理。其次，我們?cè)诜旨?jí)處理時(shí)，主要采用的四氯化碳、苯等有機(jī)化學(xué)試劑進(jìn)行煤泥顆粒分離。但是又考慮到小浮沉顆粒的粒級(jí)大小對(duì)于分離試驗(yàn)結(jié)果的影響，我們又分別對(duì)于有機(jī)試劑的濃度進(jìn)行了分級(jí)，以便針對(duì)于不同粒級(jí)的小浮沉進(jìn)行更好的處理，以防由于濃度過(guò)大，造成的下層沉淀物黏粘而污染懸浮產(chǎn)物。再次，我們需要選擇合適的化學(xué)試驗(yàn)器材，通過(guò)對(duì)于重力分級(jí)方法的研究，我們發(fā)現(xiàn)此實(shí)驗(yàn)主要借助于燒杯進(jìn)行。我們?cè)谠囼?yàn)時(shí)可以使用口徑直達(dá)7cm以及高度9.5cm的燒杯進(jìn)行。同時(shí)需要自制一些撈勺、篩網(wǎng)等過(guò)濾性器械。主要是由于實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生一些浮沉物以及沉淀物，需要我們借助這些器材及時(shí)進(jìn)行過(guò)濾處理。除此之外，我們還要配備分液漏斗、托盤(pán)天平以及溫度計(jì)等常用的輔助器材。最后，我們需要保證煤樣的質(zhì)量，并且注意將煤樣保存在干燥的環(huán)境中貯存，并且保證質(zhì)量不要低于250克。在采集選取煤樣時(shí)，需要將煤粉進(jìn)行多次篩選處理。出于試驗(yàn)的目的以及保證煤樣的代表性，以及考慮試驗(yàn)過(guò)程的可操作性，我們?cè)谠囼?yàn)時(shí)可以選取煤樣總量為100克。

2.2 重力小浮沉分級(jí)處理的試驗(yàn)操作說(shuō)明

由于試驗(yàn)處于重力力場(chǎng)條件下進(jìn)行，我們可以參照大浮沉的基本處理方法進(jìn)行，但與此相比，小浮沉的分級(jí)處理還存在以下不同：（1）為了保證重力力場(chǎng)下的小浮沉分級(jí)處理結(jié)果，我們可以將煤樣分成四份進(jìn)行單獨(dú)處理，煤粉約重25克。（2）在進(jìn)行重液與煤樣混合時(shí)，首先需要將煤樣放置到燒杯底部，然后傾倒入少許重液，使用玻璃棒穩(wěn)定均勻的攪拌，盡量使得煤樣與重液充分接觸濕潤(rùn)。最后，再將剩余的重液導(dǎo)入燒杯內(nèi)部，并且一邊傾倒重液一邊均勻攪拌，直至混合液體的容量達(dá)到燒杯容積的2/3。（3）在攪拌結(jié)束后，試驗(yàn)人員需要將混合液靜放6分鐘以上，并且在充分靜置之后，再用自制的撈勺撈起表面上浮的物質(zhì)。（4）待上浮物打撈完全之后，需要將懸浮液體傾倒出來(lái)，并再次加入低密度的重液。（5）需要使用分液漏斗等器械分離懸浮液體，可以將自制撈勺中的比較純凈的煤樣作為輕產(chǎn)物處理，但是如果沉淀物污染了懸浮液時(shí)，這些煤樣可以作為重產(chǎn)物進(jìn)行下一步重力分級(jí)處理。

2.3 重力小浮沉分級(jí)處理的試驗(yàn)結(jié)果

為了比較離心力場(chǎng)以及重心力場(chǎng)下的試驗(yàn)效果，我們做了多次對(duì)比試驗(yàn)。我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于粒級(jí)在0.25～0.5mm的小浮沉顆粒在離心力場(chǎng)的作用下，會(huì)使得沉淀物中的重物混入到上層懸浮液中，污染輕產(chǎn)物；但是在重心力場(chǎng)分級(jí)處理下，這種污染效果明顯減弱。

我們以0.5mm粒級(jí)的煤粉小浮沉分級(jí)處理作為分析參照基準(zhǔn)，將在離心以及重心下的0.25～0.5mm的粒級(jí)小浮沉分級(jí)處理結(jié)果作為比對(duì)。在粒級(jí)為0.125～0.25等粒級(jí)的小浮沉處理結(jié)果中并沒(méi)有出現(xiàn)污染現(xiàn)象，而在粒級(jí)為0.25～0.5mm之間的小浮沉中卻存在一定的差異。

通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)分析指出試驗(yàn)加過(guò)的差異主要出現(xiàn)在產(chǎn)率上。而各個(gè)密度的灰分的差異也是由于產(chǎn)率差距造成的。所以，我們可以選取產(chǎn)率之間的差異來(lái)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。離心分級(jí)處理小浮沉方法的結(jié)果差距較大。而在重心力場(chǎng)的作用下，這種差距明顯縮短了。離心試驗(yàn)方法的差距主要是由于密度低的產(chǎn)物所占比重較大，這也與之前的假設(shè)相一致。而重力試驗(yàn)的結(jié)果是由于高密度的產(chǎn)物影響造成了產(chǎn)率的差異，所以對(duì)于粒級(jí)為0.25～0.5mm的小浮沉分級(jí)處理適合使用重力分級(jí)處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們按照GB/T19092-2003有關(guān)煤泥浮沉處理試驗(yàn)的方法對(duì)其進(jìn)行了分級(jí)處理。我們?cè)谠囼?yàn)中發(fā)現(xiàn)了粒級(jí)為0.25～0.5mm的浮塵在使用離心處理分離時(shí)，容易產(chǎn)生污染。針對(duì)這些問(wèn)題，我們按照大浮沉顆粒處理的方法設(shè)計(jì)并改進(jìn)了小浮沉分級(jí)處理方法，尤其是對(duì)于粒級(jí)在0.25～0.5mm之間的顆粒使用重心力場(chǎng)分級(jí)處理。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比研究，我們分析了離心以及重心作用的分級(jí)方法，為以后的小浮沉分級(jí)處理方法的改進(jìn)提出一些建設(shè)性的意見(jiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張娟，陳建中，沈麗娟，王亞輝.分級(jí)小浮沉試驗(yàn)方法探究[J].煤炭工程，2011，（3）.

[2] 孫再征，沈麗娟，高偉，常發(fā)軍.煤粉分級(jí)浮沉試驗(yàn)方法的探索[J].礦山機(jī)械，2011，（8）.

[3] 李海濤.關(guān)于煤粉浮沉試驗(yàn)方法中煤樣粒度適用范圍的探討[J].選煤技術(shù)，2012，（2）.

作者簡(jiǎn)介：王麗紅（1984-），女，山西呂梁人，山西省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院工程師。