郭曉玲

（冀中能源峰峰集團(tuán)邯鄲洗選廠，河北邯鄲 056009）

大淑村選煤廠為礦井型選煤廠，2006年9月投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)能力90萬t，采用不分級(jí)無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，小于0.5 mm煤泥壓濾回收工藝。隨著選煤技術(shù)的不斷發(fā)展，浮選技術(shù)逐步應(yīng)用于動(dòng)力煤選煤廠。為進(jìn)一步減少煤泥中的精煤損失，提高精煤回收率，大淑村選煤廠通過原煤可浮性試驗(yàn)研究，增加了浮選生產(chǎn)系統(tǒng)，全廠洗選工藝日趨完善，實(shí)現(xiàn)了60～0.5 mm粒級(jí)不分級(jí)無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，小于0.5 mm粒級(jí)直接浮選工藝，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的高爐噴吹精煤產(chǎn)品，并取得國(guó)家級(jí)“峰峰大淑村噴吹煤”注冊(cè)商標(biāo)。

浮選系統(tǒng)運(yùn)行初期，選用周邊煉焦煤選煤廠使用的浮選藥劑，頻繁出現(xiàn)指標(biāo)波動(dòng)、浮選現(xiàn)象異常等問題，嚴(yán)重時(shí)，甚至造成生產(chǎn)系統(tǒng)紊亂，浮選系統(tǒng)一度停用。面對(duì)市場(chǎng)上種類繁多的浮選藥劑產(chǎn)品，選擇適合本礦原煤特性的浮選藥劑迫在眉睫。通過大量試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)BMA型捕收劑與原CD型起泡劑的聯(lián)合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)精煤灰分、尾煤灰分、油耗指標(biāo)最佳，為邯鄲地區(qū)無煙煤、貧瘦煤煤泥浮選藥劑的選擇提供了借鑒。

1 原煤煤質(zhì)分析

大淑村礦原煤灰分28.8%、揮發(fā)分11.0%、硫分0.71%，選后精煤粘結(jié)指數(shù)0、膠質(zhì)層0 mm、哈氏可磨性70。由煤的煤質(zhì)指標(biāo)可知，原煤屬于年輕無煙煤，其變質(zhì)程度介于貧煤和無煙煤之間。主要煤質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 主要煤質(zhì)指標(biāo)

煤泥的可浮性受煤的變質(zhì)程度影響。焦煤階段之后，隨著煤的變質(zhì)程度進(jìn)一步加深，煤中最疏水部分的碳?xì)浠衔飳l(fā)生分解而脫氫，使碳?xì)浔壤l(fā)生變化，從而使煤的疏水性逐漸下降，煤的可浮性從好向壞的方面變化。因此煉焦煤煤泥用浮選藥劑并不符合本礦煤質(zhì)特點(diǎn)。

2 試驗(yàn)分析

2.1 浮選藥劑對(duì)比試驗(yàn)方案

在XFDM型1.5 L單槽浮選機(jī)上進(jìn)行調(diào)漿、粗選和精選試驗(yàn)。首先調(diào)整浮選機(jī)，使轉(zhuǎn)速、充氣量達(dá)到規(guī)定值。再參照GB／T 4757-2013《煤粉（泥）實(shí)驗(yàn)室單元浮選試驗(yàn)方法》進(jìn)行小浮選試驗(yàn)。通過試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，選擇適合的浮選藥劑制度。

在起泡劑不變的情況下，選取3種捕收劑進(jìn)行浮選試驗(yàn)對(duì)比，分析精煤產(chǎn)率、精煤灰分、尾煤產(chǎn)率、尾煤灰分指標(biāo)；再通過試驗(yàn)、數(shù)據(jù)采集、浮選現(xiàn)象觀測(cè)等內(nèi)容進(jìn)行分析，選擇適合本礦煤質(zhì)的捕收劑及最佳藥劑比例。

2.2 浮選入料粒度分析

浮選入料的粒度組成直接影響浮選效果。采取生產(chǎn)浮選入料制備煤樣進(jìn)行篩分試驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 浮選入料粒度組成

由表2可知，浮選入料中小于325目細(xì)泥產(chǎn)率高達(dá)54.50%，為主導(dǎo)粒級(jí)，且灰分較相鄰粒級(jí)灰分增幅較大，說明入料中細(xì)顆粒含量高。細(xì)顆粒的煤泥比例越大，浮選的選擇性越差，浮選的難度越大。浮選入料中大于40目的產(chǎn)率達(dá)到7.12%，原因是受工藝系統(tǒng)的影響，粗精煤回收系統(tǒng)把關(guān)不嚴(yán)，少量粗顆粒進(jìn)入浮選系統(tǒng)，導(dǎo)致浮選尾礦出現(xiàn)跑粗現(xiàn)象。

2.3 浮選試驗(yàn)分析

本次試驗(yàn)選取CD型復(fù)合醇作為起泡劑。煤油、MB275、BMA藥劑分別作為捕收劑，在礦漿濃度100 g／L的條件下，研究上述藥劑在不同用量情況下的浮選效果，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 小浮選試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

從表3的5組試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，BMA型捕收劑的使用效果均優(yōu)于其他兩種捕收劑，精煤產(chǎn)率分別為各組數(shù)據(jù)最優(yōu)值，且精煤灰分符合產(chǎn)品指標(biāo)10%～11%的要求，尾煤產(chǎn)率、尾煤灰分也優(yōu)于使用煤油和MB276捕收劑的指標(biāo)。

3 藥劑制度的確定

3.1 藥劑種類

BMA型捕收劑為非極性烴類油，是一種含有烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、芳香烴及多種雜極性分子的混合藥劑，化學(xué)性質(zhì)不活潑，可以提高煤粒與氣泡的附著。其原理是：非極性烴類油沿著三相（氣液固）周邊富集，形成一個(gè)油環(huán)，當(dāng)氣泡與煤粒接觸時(shí)，在兩者之間的縫隙迅速集聚油滴，進(jìn)而擴(kuò)大形成油膜，促使煤粒牢固的粘附在氣泡上，因此該捕收劑較傳統(tǒng)單純的煤油、柴油捕收劑具有捕收性能強(qiáng)、選擇性好、浮選活性高、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。

CD型起泡劑主要由雜醇油、高級(jí)醇、仲辛醇、戊醇?xì)堃?、萜烯醇等組成，結(jié)合煤質(zhì)特點(diǎn)，針對(duì)高灰細(xì)泥含量較多且存在一定量大顆粒的煤泥，采用碳原子8～9的CD型起泡劑，形成的泡沫結(jié)構(gòu)致密、不發(fā)粘、選擇性好、易消泡，可有效減少高灰細(xì)泥夾帶，尾礦灰分達(dá)到70%以上。

根據(jù)表3中的對(duì)比結(jié)果，BMA型捕收劑與CD型起泡劑配合使用，精煤抽出率較高；精煤灰分滿足高爐噴吹煤要求小于11%的標(biāo)準(zhǔn)，灰分指標(biāo)穩(wěn)定，并能滿足后續(xù)浮選精煤脫水等要求，適應(yīng)性強(qiáng)。

3.2 藥劑用量

從藥劑的作用機(jī)理可知，用藥適量非常重要。用量過少，影響精煤的回收；用量過大，會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，使氣泡礦化的選擇性下降，精煤質(zhì)量降低。根據(jù)表3中幾組藥劑配比試驗(yàn)，第五組試驗(yàn)捕收劑與起泡劑添加比例為2∶1時(shí)效果最佳，同時(shí)，在起泡劑用量增加的情況下，入料中的粗顆粒也能得到很好的分選，克服了生產(chǎn)系統(tǒng)造成的指標(biāo)缺陷。

3.3 藥劑添加方式

為避免高灰細(xì)泥對(duì)精煤灰分的影響，大淑村礦浮選藥劑的添加點(diǎn)采用兩段添加，將總藥量的60%～70%加到礦化器，其余部分一次加入第二室，使粗顆粒和細(xì)顆粒均有較好的浮選效果。

4 工業(yè)性應(yīng)用

BMA型捕收劑與原CD型起泡劑應(yīng)用于生產(chǎn)后，通過藥劑制度的調(diào)整，浮選現(xiàn)象正常，精煤灰分指標(biāo)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，尾煤灰分指標(biāo)達(dá)到70%以上。隨機(jī)抽取10批浮選指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表4所示。

表4 浮選指標(biāo)計(jì)算表

5 結(jié) 語

以年輕無煙煤為例，試驗(yàn)與工業(yè)性應(yīng)用表明，BMA型捕收劑與CD型起泡劑聯(lián)合使用，具有捕收性能強(qiáng)、選擇性好、浮選速度快、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，BMA型捕收劑與CD型起泡劑的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了降低浮選精煤灰分，提高浮選尾礦灰分，減輕高灰細(xì)泥夾帶，改善脫水效果的目標(biāo)，在產(chǎn)品指標(biāo)更加穩(wěn)定的同時(shí)，浮選藥劑平均藥耗僅為0.46 kg／t干煤泥，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均得到大幅提升。