無機鹽對難浮煤泥浮選效果的影響

徐景田，段明海，池云生

(1.黑龍江龍煤七臺河礦業(yè)有限責(zé)任公司， 七臺河154600；2.鄂爾多斯市國源礦業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，鄂爾多斯 017000；3.唐山神州機械有任公司，唐山 063000)

0 引 言

試驗煤樣來自吉林長吉圖選煤廠，為俄羅斯進(jìn)口1/3焦煤，煤泥在常規(guī)浮選藥劑制度下不易上浮，精煤帶灰嚴(yán)重。現(xiàn)場工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明：煤油用量2 000 g/t、雜醇用量200 g/t時，精煤產(chǎn)率53.78%，精煤灰分17.10%，浮選完善指標(biāo)30.17%。為了提高浮選效果，本論文在常規(guī)浮選藥劑制度不變的條件下考察無機鹽類對浮選效果的影響，為浮選藥劑制度優(yōu)化提供依據(jù)。

1 煤泥性質(zhì)

1.1 煤泥工業(yè)分析和元素分析

煤泥工業(yè)分析和元素分析，見表1。

表1 煤樣的工業(yè)分析

表2 煤樣的元素分析

由表1可知，煤樣全水分含量為1.45%，說明其內(nèi)在水含量較低；煤泥灰分25.02%，屬中等灰分；煤泥發(fā)熱量值為9 579.9 kJ·kg-1，揮發(fā)分值為28.8%，結(jié)合其粘結(jié)指數(shù)，可知煤樣的種類為1/3焦煤。表2中煤樣元素組成中全硫含量為0.47%，屬于低硫煤；氧含量為6.78%，對應(yīng)煤中的無機礦物質(zhì)和含氧基團(tuán)。

1.2 煤泥紅外光譜分析

由圖1可知，煤泥波數(shù)吸收峰在3 300～3 650 cm-1面積很大，對應(yīng)基團(tuán)為-OH、-COOH；煤泥波數(shù)吸收峰在3 010～3 040 cm-1、3 000～3 100 cm-1、2 860～2 920 cm-1處面積較小，對應(yīng)基團(tuán)分別為C=C、苯C-H和-CH3、-CH2；在1 684～1 724 cm-1處吸收峰有C=O。煤泥紅外光譜表明：煤泥顆粒表面含有羰基C=O、醇和酚-OH，它們都具有很強的親水性，從而增大了煤分子中與苯環(huán)相連的甲基、次甲基、C=C和苯C-H的活性，導(dǎo)致煤泥顆粒表面產(chǎn)生大量的含氧官能團(tuán)，說明此煤泥易被氧化可浮性較差。

2 無機鹽對煤泥浮選效果的影響

2.1 FeCl3對煤泥浮選效果的影響

FeCl3是共價化合物，黑棕色結(jié)晶薄片狀， 有強烈的吸水性，易溶于水，直接放在空氣中容易潮解。將氯化鐵與水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的溶液進(jìn)行煤泥浮選試驗，試驗結(jié)果如圖2所示。由圖2可知：氯化鐵用量范圍100～2 000 g/t，精煤產(chǎn)率、精煤灰分、可燃體回收率、浮選完善指標(biāo)都有一定的改善。當(dāng)FeCl3用750 g/t時浮選效果最好：精煤產(chǎn)率59.38%，精煤灰分14.09%，可燃體回收率68.04%，浮選完善指標(biāo)34.60%。說明FeCl3對該難浮煤泥提高精煤產(chǎn)率、降低精煤灰分有一定的促進(jìn)作用。

圖1 煤泥紅外光譜分析

圖2 FeCl3對煤泥浮選浮選效果的影響

2.2 AlCl3對煤泥浮選效果的影響

AlCl3為有離子性的共價化合物，其溶液呈酸性。將氯化鋁與水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的溶液進(jìn)行煤泥浮選試驗，實驗結(jié)果如圖3所示。 由圖3可知：當(dāng)AlCL3用量1 500 g/t時，精煤產(chǎn)率58.21%，精煤灰分14.38%，浮選完善指標(biāo)33.01%，可燃體回收率66.47%，為本組試驗最佳浮選效果，說明鋁離子可以促進(jìn)該難浮煤泥的浮選。

圖3 AlCl3對煤泥浮選浮選效果的影響

2.3 CaCl2對煤泥浮選效果的影響

CaCl2是離子型鹵化物，室溫下一般為白色較硬的碎塊或顆粒形式存在，易溶于水并在溶解時釋放熱量，在空氣中易潮濕需要密封儲藏。將氯化鈣與水配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的溶液進(jìn)行煤泥浮選試驗，試驗結(jié)果如圖4所示。由圖4可知：氯化鈣用量范圍100～2 000 g/t，精煤產(chǎn)率、可燃體回收率、浮選完善指標(biāo)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當(dāng)氯化鈣用量750 g/t時，精煤產(chǎn)率67.53%，精煤灰分13.82%，可燃體回收率77.62%，浮選完善指標(biāo)40.32%，此時達(dá)到最佳浮選效果。由該浮選試驗可知，鈣離子可促進(jìn)難浮煤泥的浮選。

圖4 CaCl2對煤泥浮選浮選效果的影響

3 結(jié)束語

通過以上浮選試驗可以得出：當(dāng)氯化鈣的用量為750 g/t 時，可燃體回收率77.62%；當(dāng)氯化鐵的用量為750 g/t時，可燃體回收率68.04%，當(dāng)氯化鋁用量1 500 g/t時，可燃體回收率66.47%。因此，這三種無機鹽對煤泥浮選試驗效果為氯化鈣>氯化鐵>氯化鋁。