擴展煤浮選粒度上限的研究

耿亦直

摘 要：重選和浮選是煤炭分選的主要工藝方法，重選工藝的有效分選粒級為1-50mm，浮選工藝的有效分選粒級小于0.3mm，所以在重選和浮選工藝有效分選粒級間存在了一個缺口。即提出擴展粗顆粒浮選粒度的上限，通過自制的可調節浮選高度的裝置，對粗顆粒在浮選槽中的行為進行研究，發現粗細顆粒在不同高度下的浮選產率不同，粗顆粒在較高浮選高度下產率較低。并根據實驗結果對傳統浮選機進行改進，提高粗顆粒煤的浮選產率。

關鍵詞：粗顆粒浮選；浮選行為；設備改進

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.040

1 引言

近些年來，干擾床層分選機這一技術的提出使粗顆粒浮選研究有了進一步的發展，但是這項技術仍然是有缺點的，經過大量試驗發現這一分選技術分選精度仍舊較低。隨著機械化采煤技術的不斷發展，原煤中小于1mm粒級煤煤顆粒的含量不斷增大，這一粒級的粗煤泥能否得到高效分選是選煤行業面臨的主要技術難題之一。開發一種能夠拓展煤浮選粒度上限至1mm，且分選精度高于現有設備的技術與設備，是選煤工藝技術發展所迫切需要的[1]。

2 試驗

2.1 煤樣的準備

本課題的研究對象是來自唐山開灤煤礦的精煤產品。首先將煤樣用干燥箱烘干、破碎、篩分后得到-0.3mm、0.3-0.5mm、0.5-0.71mm、0.71-1mm這四個粒級作為浮選試驗用煤樣。

2.2 自制可調節浮選高度的裝置

自制的一種浮選高度可調節的的浮選裝置，包括槽體，刮板、溢流唇和攪拌吸氣裝置。在槽體上方邊緣設置刮板，攪拌吸氣裝置置于槽體中，溢流唇和槽體是分開的，在槽體上設置可插入溢流唇的限位插槽。不同高度的溢流唇可以插在槽體上的限位插槽，實現不同高度下的浮選操作。不同浮選高度的實現，是通過不同高度的溢流唇實現的，設定的溢流唇的高度分別1cm、2cm、3cm、4cm、5cm的插入限位插槽中。使浮選機的浮選高度分別為8cm 、9cm、10cm、11cm、12cm。

3 結果與分析

使用自制的可以調節浮選高度的浮選裝置，選擇捕收劑煤油的用量為208g/t，起泡劑仲辛醇的用量為41g/t，礦漿濃度80g/l，葉輪轉速2000r/min，確定以上試驗條件，分別做在8cm、9cm、10cm、11cm、12cm的浮選高度下各粒級煤顆粒的浮選產率大小。結果如下：

由上面各個表內容匯總得到以下曲線圖：

由上圖中各曲線趨勢可以看出，隨著浮選高度的增加，各粒級煤的浮選產率隨之減少。粒級處于小于0.3mm與0.3-0.5mm的煤顆粒隨著高度的均勻增加其浮選產率降低的幅度也比較均勻且降低的幅度較??；對于0.5-0.71mm粒級的煤顆粒，在9-11cm的浮選高度之間浮選時產率降低的較小較均勻，在高度大于11cm后，產率突然降低很多，說明在高度大于11cm后，0.5-0.71mm這一粒級的顆粒上升到這一高度的數量較少；浮選產率對于0.71-1mm粒級的顆粒，在浮選高度為8-10cm之間時，產率降低幅度較大且隨著高度增加降低幅度減小，說明高度增加浮選到這一高度的數量在大量減少；但當高度大于10cm后，產率降低幅度變得非常小，說明在高度大于10cm后浮選出的0.71-1mm粒級的粗顆粒數量已經非常少了。

由曲線圖可看出在浮選高度逐漸減小到低于9cm的時候，粗顆粒的浮選產率是比較高的，所以粗顆粒浮選時使其浮選高度應控制在9cm左右，縮短粗顆粒浮選高度是可以實現提高粗顆粒煤浮選產率的。

4 新型浮選裝置

根據粗顆粒礦化氣泡上浮高度有限的現象，對傳統實驗室浮選設備進行改進，如下圖所示。

試驗發現粗顆粒在浮選高度為9cm時浮選產率較高，則可以降低槽中間擋板的高度，在空間相對較小的凸出的槽體中增加一個弧形的篩板。粗顆粒在循環的過程中翻越槽中擋板經過濾板后，落在濾板上，且為防止粗顆粒落在濾板會堵塞濾孔，阻礙細顆粒的循環，所以把濾板制作成為弧形，落在格柵板上的粗顆粒滑落到格柵板兩側，這樣，粗顆粒的回收便變得方便。這樣設計出來的浮選機既有利于粗顆粒的浮選，又不影響細顆粒在系統內的浮選。

5 結論

（1）粗顆粒煤隨著浮選高度的增加產率會大幅度降低，在較低的浮選高度下將其浮選出來，有利于提高粗顆粒浮選產率；

（2）改造的新型浮選設備，滿足了粗顆粒在較低高度下浮選，又不影響細顆粒在浮選槽中的循環。

參考文獻：

[1]王懷法.近三年來浮選技術的進展[J].選煤技術，2006（05）：33-39.