扩展煤浮选粒度上限的研究

耿亦直

摘 要：重選和浮选是煤炭分选的主要工艺方法，重选工艺的有效分选粒级为1-50mm，浮选工艺的有效分选粒级小于0.3mm，所以在重选和浮选工艺有效分选粒级间存在了一个缺口。即提出扩展粗颗粒浮选粒度的上限，通过自制的可调节浮选高度的装置，对粗颗粒在浮选槽中的行为进行研究，发现粗细颗粒在不同高度下的浮选产率不同，粗颗粒在较高浮选高度下产率较低。并根据实验结果对传统浮选机进行改进，提高粗颗粒煤的浮选产率。

关键词：粗颗粒浮选；浮选行为；设备改进

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

1 引言

近些年来，干扰床层分选机这一技术的提出使粗颗粒浮选研究有了进一步的发展，但是这项技术仍然是有缺点的，经过大量试验发现这一分选技术分选精度仍旧较低。随着机械化采煤技术的不断发展，原煤中小于1mm粒级煤煤颗粒的含量不断增大，这一粒级的粗煤泥能否得到高效分选是选煤行业面临的主要技术难题之一。开发一种能够拓展煤浮选粒度上限至1mm，且分选精度高于现有设备的技术与设备，是选煤工艺技术发展所迫切需要的[1]。

2 试验

2.1 煤样的准备

本课题的研究对象是来自唐山开滦煤矿的精煤产品。首先将煤样用干燥箱烘干、破碎、筛分后得到-0.3mm、0.3-0.5mm、0.5-0.71mm、0.71-1mm这四个粒级作为浮选试验用煤样。

2.2 自制可调节浮选高度的装置

自制的一种浮选高度可调节的的浮选装置，包括槽体，刮板、溢流唇和搅拌吸气装置。在槽体上方边缘设置刮板，搅拌吸气装置置于槽体中，溢流唇和槽体是分开的，在槽体上设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体上的限位插槽，实现不同高度下的浮选操作。不同浮选高度的实现，是通过不同高度的溢流唇实现的，设定的溢流唇的高度分别1cm、2cm、3cm、4cm、5cm的插入限位插槽中。使浮选机的浮选高度分别为8cm 、9cm、10cm、11cm、12cm。

3 结果与分析

使用自制的可以调节浮选高度的浮选装置，选择捕收剂煤油的用量为208g/t，起泡剂仲辛醇的用量为41g/t，矿浆浓度80g/l，叶轮转速2000r/min，确定以上试验条件，分别做在8cm、9cm、10cm、11cm、12cm的浮选高度下各粒级煤颗粒的浮选产率大小。结果如下：

由上面各个表内容汇总得到以下曲线图：

由上图中各曲线趋势可以看出，随着浮选高度的增加，各粒级煤的浮选产率随之减少。粒级处于小于0.3mm与0.3-0.5mm的煤颗粒随着高度的均匀增加其浮选产率降低的幅度也比较均匀且降低的幅度较小；对于0.5-0.71mm粒级的煤颗粒，在9-11cm的浮选高度之间浮选时产率降低的较小较均匀，在高度大于11cm后，产率突然降低很多，说明在高度大于11cm后，0.5-0.71mm这一粒级的颗粒上升到这一高度的数量较少；浮选产率对于0.71-1mm粒级的颗粒，在浮选高度为8-10cm之间时，产率降低幅度较大且随着高度增加降低幅度减小，说明高度增加浮选到这一高度的数量在大量减少；但当高度大于10cm后，产率降低幅度变得非常小，说明在高度大于10cm后浮选出的0.71-1mm粒级的粗颗粒数量已经非常少了。

由曲线图可看出在浮选高度逐渐减小到低于9cm的时候，粗颗粒的浮选产率是比较高的，所以粗颗粒浮选时使其浮选高度应控制在9cm左右，缩短粗颗粒浮选高度是可以实现提高粗颗粒煤浮选产率的。

4 新型浮选装置

根据粗颗粒矿化气泡上浮高度有限的现象，对传统实验室浮选设备进行改进，如下图所示。

试验发现粗颗粒在浮选高度为9cm时浮选产率较高，则可以降低槽中间挡板的高度，在空间相对较小的凸出的槽体中增加一个弧形的筛板。粗颗粒在循环的过程中翻越槽中挡板经过滤板后，落在滤板上，且为防止粗颗粒落在滤板会堵塞滤孔，阻碍细颗粒的循环，所以把滤板制作成为弧形，落在格栅板上的粗颗粒滑落到格栅板两侧，这样，粗颗粒的回收便变得方便。这样设计出来的浮选机既有利于粗颗粒的浮选，又不影响细颗粒在系统内的浮选。

5 结论

（1）粗颗粒煤随着浮选高度的增加产率会大幅度降低，在较低的浮选高度下将其浮选出来，有利于提高粗颗粒浮选产率；

（2）改造的新型浮选设备，满足了粗颗粒在较低高度下浮选，又不影响细颗粒在浮选槽中的循环。

参考文献：

[1]王怀法.近三年来浮选技术的进展[J].选煤技术，2006（05）：33-39.