浮選柱對眾泰煤焦化公司浮選精煤精選試驗研究

蔣善勇 鄭長龍 張海軍

(1.眾泰煤焦化有限公司，新疆維吾爾自治區阿克蘇地區，842300；2.中國礦業大學化工學院，江蘇省徐州市，221116；3.國家煤加工與潔凈化工程技術研究中心，江蘇省徐州市，221116)

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浮選柱對眾泰煤焦化公司浮選精煤精選試驗研究

蔣善勇1鄭長龍2,3張海軍3

(1.眾泰煤焦化有限公司，新疆維吾爾自治區阿克蘇地區，842300；2.中國礦業大學化工學院，江蘇省徐州市，221116；3.國家煤加工與潔凈化工程技術研究中心，江蘇省徐州市，221116)

為了解決眾泰煤焦化公司浮選精煤灰分偏高的問題，采用浮選柱對浮選精煤進行精選試驗。試驗結果表明，浮選精煤經過精選后，灰分可由15.90%下降至9.94%。浮選精煤灰分改善后，重選部分的精煤產率可以得到有效提高，使綜合精煤產率提高1.70%。在相同煤質情況下，每年可多生產精煤3.06萬t，年增效益2815.2萬元。

浮選精煤 精選 浮選柱

新疆維吾爾自治區阿克蘇地區拜城縣眾泰煤焦化有限公司重介選煤廠處理能力為180萬t/a，入選原煤-0.5 mm粒度級煤泥的含量高達25.20%，采用常規浮選機單次浮選后的精煤灰分高達15.90%，與要求的綜合精煤綜合灰分11%相比超標4.90%。為了保證綜合精煤灰分只能壓低重選精煤灰分，從而使綜合精煤的產率降低，并且由于浮選精煤采用快開壓濾機脫水，浮選精煤與重選精煤混合的均勻性不能完全保障，也使精煤灰分不穩定，經常出現銷售質量糾紛。因此，為了探索是否能夠通過對浮選精煤的精選以改善浮選精煤灰分，從而提高綜合精煤產率和質量，故采用浮選柱對浮選精煤進行了精選試驗研究。

1 選煤廠浮選系統現狀

隨著上游礦井開采機械化程度的提高，目前入選原煤原生煤泥量達25.20%，由于分選過程中的泥化，使實際入浮煤泥量占原煤的比例高達32.26%，由于煤泥中細泥含量和灰分高，導致浮選精煤灰分偏高。分選精煤數質量統計見表1。

表1 分選精煤數質量統計表

目前，現場浮選精煤灰分高達15.68%，而客戶要求整體精煤灰分控制在11.00%以下，為了保證最終精煤產品灰分滿足要求，將重選部分的精煤灰分控制在8.48%的情況下，混合精煤產品灰分達10.97%，重選精煤占本級產率僅為62.26%，浮選精煤占本級產率為69.24%，綜合精煤產率僅為64.51%，嚴重影響精煤產率的提高，同時由于浮選采用快開壓濾機脫水，脫水后精煤與重選精煤混合作為最終產品，但由于浮選精煤濾餅很難與重選精煤混合均勻，經常導致銷售質量糾紛。因此，為了解決上述問題，本文對浮選精煤進行了精選試驗研究，探討能否合理解決公司目前精煤產品存在的問題。

2 試驗樣品與試驗系統

2.1 試驗樣品

試驗煤樣為現場精煤快開壓濾機壓濾后的精煤濾餅。試驗前，先將煤樣在75℃烘箱內進行烘干，并對烘干后的煤樣混合制樣，用于浮選試驗。試驗所采用的捕收劑為0號柴油，起泡劑為仲辛醇。試驗煤樣的小篩分和小浮沉結果分別見表2和表3。

表2 浮選精煤小篩分試驗結果

表3 浮選精煤小浮沉試驗結果

由表2和表3可以看出，試驗煤樣的主導粒度級為-0.045 mm，其產率為33.91%，灰分達22.23%；+0.125 mm粒度級累計產率為38.03%，灰分為10.73%，基本滿足眾泰煤焦化要求的11.00%以下的灰分，精選降灰主要針對-0.125 mm粒度級的降灰，其產率達61.97%，灰分高達19.08%；通過小浮沉數據發現試驗煤樣的主導密度級為-1.4 g/cm3，產率為63.43%，灰分為7.08%，-1.6 g/cm3密度級累計產率為83.84%，灰分為9.27%。

2.2 試驗系統

試驗采用的關鍵浮選裝置為中國礦業大學研制的FCSMC-50 mm×2000 mm實驗室旋流靜態微泡浮選柱。試驗系統主要由5部分組成，分別是攪拌桶、給料蠕動泵、循環泵、排料蠕動泵和浮選柱。

試驗過程為：煤泥與藥劑在攪拌桶內充分調漿后，通過給料蠕動泵打入到浮選柱體內，在循環泵的動力作用下，完成礦漿循環和吸氣過程。煤泥在柱體內經過柱浮選、旋流分選和管流礦化三重分選后，泡沫產品從柱體頂部溢出成為精煤，尾煤通過排料蠕動泵控制排出。

3 試驗結果與分析

3.1 捕收劑用量探索試驗

試驗選用的條件為：礦漿濃度為100 g/L、泡沫層高度為150～200 mm、循環泵壓力為0.04 MPa。浮選精煤浮選柱捕收劑用量探索試驗結果見表4。

表4 浮選精煤浮選柱捕收劑用量探索試驗結果

由表4可以看出，當起泡劑用量固定為300 g/t時，隨著捕收劑用量的減少、精煤產率下降，尾煤灰分降低；當捕收劑用量為120 g/t時，精煤產率為85.78%，精煤灰分為10.82%，分選結果相對比較理想，達到要求的目標灰分以下。因此，后續選擇捕收劑用量120 g/t作為后續試驗用量。

3.2 起泡劑用量探索試驗

試驗選用的條件為：礦漿濃度為100 g/L、泡沫層高度為150～200 mm、循環泵壓力為0.04 MPa。浮選精煤浮選柱起泡劑用量探索試驗結果見表5。

表5 浮選精煤浮選柱起泡劑用量探索試驗結果

由表5可以看出，當捕收劑用量為120 g/t時，隨著起泡劑用量的減少、精煤的產率下降，尾煤灰分降低。當捕收劑用量為120 g/t且起泡劑用量為150 g/t時，精煤產率為81.74%，精煤灰分為9.94%，尾煤灰分為40.15%，符合產品質量要求，藥劑量用量最少。因此選擇捕收劑用量為120 g/t、起泡劑用量為150 g/t作為最佳藥劑用量。

3.3 精煤產率及質量改善情況預測分析

浮選精煤精選后對選煤廠精煤產率及質量的預測結果見表6。

表6 浮選精煤精選后對選煤廠精煤產率及質量的預測結果

由表6可以看出，通過對浮選精煤進行精選后，浮選精煤占全本級產率下降至56.60%，灰分降至9.94%。因此，重選部分的精煤控制在11.00%，便可以完全滿足客戶對精煤質量的要求。在重選精煤灰分為10.88%的情況下，預測綜合精煤產率可由64.51%增加至67.21%，并且綜合精煤灰分由10.97%下降至10.62%，同時精煤各組分灰分均在11.00%以下，可完全杜絕銷售精煤質量糾紛。

以目前的180萬t/a測算， 在相同煤質質量情況下，通過對浮選精煤精選后，每年可多生產精煤3.06萬t，按照目前精煤與中煤副產品的差價920元/t計算，每年可新增效益2815.2萬元。

4 結論

采用中國礦業大學研制的FCSMC-50 mm×2000 mm實驗室旋流靜態微泡浮選柱對浮選精煤進行精選后，在相同煤質情況下，通過合理調整重選精煤產品質量，每年可多生產精煤3.06萬t。按照目前精煤與中煤副產品的差價920元/t，每年可新增效益2815.2萬元，同時由于精煤各組分灰分均在11.00%以下，可完全杜絕銷售精煤質量糾紛，對優質資源的綜合利用和企業經濟效益的提升起到了較大的促進作用。

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(責任編輯 王雅琴)

Research on cleaning experiment for flotation concentrate of Zhongtai Coal Coking Company by flotation column

Jiang Shanyong1, Zheng Changlong2,3, Zhang Haijun3

(1. Zhongtai Coal Coking Co., Ltd., Akesu, Xinjiang 842300, China; 2. School of Chemical Engineering & Technology, China University of Mining & Technology, Xuzhou, Jiangsu 221116, China;3. National Engineering Research Center of Coal Preparation & Purification, Xuzhou, Jiangsu 221116, China)

In order to solve the problem of high ash content of flotation concentrate of Zongtai Coal Coking Company, flotation column was applied for cleaning experiment of flotation concentrate. The results showed that the ash content of flotation concentrate was reduced from 15.90% to 9.94% after cleaning, and the yield of gravity concentrate was improved, and the total yield of clean coal improved by 1.70%, which would increase 3.06 million ton clean coals with a profit increment as high as 28.152 million yuan per year.

flotation concentrate, cleaning, flotation column

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2014BAB01B01)

蔣善勇，鄭長龍，張海軍. 浮選柱對眾泰煤焦化公司浮選精煤精選試驗研究[J].中國煤炭，2017，43(6)：107-109,138.JiangShanyong，ZhengChanglong，ZhangHaijun.ResearchoncleaningexperimentforflotationconcentrateofZhongtaiCoalCokingCompanybyflotationcolumn[J].ChinaCoal，2017，43(6)：107-109,138.

TD

A

蔣善勇(1981-)，男，重慶人，工學碩士，高級工程師，主要從事選煤及煤焦化生產技術管理工作。