精煤产品粒度组成分析研究

李新波

摘 要：本文对精煤样品粒度组成进行分析，在选择合适试验方法的基础上，对精煤产品浮选效果评定方法进行深入探究，总结了精煤产品粒度组成对浮选的诸多影响，最后研讨了精煤产品的筛分优化策略，旨在为精煤灰分和水分的科学估算、辅助检测精煤产品各项指标和强化精煤产品质量检测可靠性的提供更多参考与启迪。

关键词：精煤产品;粒度组成;浮选

山西焦煤屯兰矿选煤厂为年设计入洗能力高达500万t的特大型矿井炼焦煤选煤厂，实际炼焦原煤全部来源于该地屯兰矿井，产品以国家12级、10级冶炼焦精煤为主，产品粒度分布均匀，产品灰分、水分较为稳定，广泛应用于国内重点钢铁企业、焦化企业，甚至进一步走出国门，走俏日本、韩国、印度等东亚国家，远销德国、巴西等其他国际国家，洗煤副产品全部供古交电厂发电，为区域民生做出了重要贡献。在山西焦煤屯兰矿选煤厂优化设计前，该厂设计年入洗能力为400万t，原生产工艺为跳汰浮选联合工艺流程。但由于该选煤厂加压改快开后，快开系统浮精处理量大幅度增加，使选煤系统整体处理量大幅度提高，直接增大了精煤产量。同时也造成了快开系统投入使用后，产品灰分、水分的实际波动值较大。同时，由于自动采样系统是精煤实际采样装置，受制于排料周期的不良影响，很容易造成该选煤厂点样灰分偏离实际情况，最终影响该选煤厂精煤产品检测准确度。在此背景下，本文对精煤产品粒度组成进行深度分析，探讨了精煤产品粒度组成对浮选的影响，最终总结了精美产品筛分优化的诸多策略。

1 试验部分

1.1 煤样粒度组成分析

山西焦煤屯兰矿选煤厂实际煤样粒度组成分析如表1所示，煤样中较粗颗粒和微小颗粒煤泥所占比例较大，细煤泥灰分较高。由表可知，煤样粒度组成在0.375-0.180mm的含量占据33%，灰份为23%，而煤样粒度小于0.074mm的煤泥含量为41%，灰分高达48%。采用传统模式下的常规分级浮选方式，由于细煤泥灰分较高，整体浮选效果较差，很容易对煤泥产品最终浮选质量造成不良影响。从煤泥粒度组成分布看，由于较粗颗粒和较细煤泥实际含量占比较大，可浮选性差异很大，因此，选择合适的浮选工艺对确保洗煤质量有着重要影响。

1.2 试验方法

在对山西焦煤屯兰矿选煤厂实际煤样进行试验时，应确保煤样小筛分试验条件符合相关标准，保证待筛分煤样入料浓度为100g/l，应选择轻柴油作为煤样浮选药剂，保证浮选药剂用量符合相关标准。其次，应确保药剂比例与煤样混合液整体比例为4：1，保证充气量、搅拌时间甚至刮泡时间等参数满足实验条件。再进一步探究煤炭选样试验方法时，可利用振动筛选机将煤样分为小于0.074批次、0.074-0.125中间批次、0.125-0.833等三批次。将小于0.074批次煤样按照不同含量放入不同的其他煤样中，探讨细煤泥对整个煤矿精煤浮选质量效果的影响，从而得出最佳浮选煤泥含量。最后对浮选精煤进行筛分和灰分测定试验，获取相关数据信息并总结规律。

1.3 浮选效果评定方法

在对山西焦煤屯兰矿选煤厂实际煤样浮选效果进行评定时，为最大限度确保煤样浮选效果评定正确，选择利用可燃体回收率和完善度指标两相结合方式，综合评价煤样浮选效果。在此过程中，进一步对山西焦煤屯兰矿选煤厂501精煤产品进行筛分，确定各煤泥粒度组成，结合各粒度组成分选设备的入料粒度，合理计算出各分选系统的实际比例，最终对该煤矿精煤产品的灰分和水分进行估算。

2 精煤产品粒度组成对浮选的影响

就细煤泥对0.074mm以上煤泥浮选效果的影响规律探究而言，将小于0.074mm的细煤泥按照不同比例分别添加到大于0.074mm的煤泥中进行最终浮选效果的测量，其示意图如图1所示。由图可知，当细煤泥添加含量为12%左右时，细煤泥对整个精煤产品浮选效果最好，可燃体利用率及完善度指标最高。由于浮选入料中小于0.074mm的细煤粒中聚集了更多含量的粘土类矿物、易碎亲水的丝炭组分，能在微细煤泥中解离完全，且其中含有一定比例的低灰分微细煤泥，该类物质能极大限度地增强气泡和较粗颗粒煤泥面上的附着强度，增加不脱落概率以优化煤泥浮选效果。总而言之，在综合考虑浮选可燃体回收率、完善度指标分配率以及其他浮选指标状况下，当细煤泥含量为12%时，细煤泥浮选效果质量最佳。

另一方面，探究细煤泥对0.125-0.833mm粒级的煤泥浮选效果影响规律可知，将小于0.074mm的洗煤泥按照不同比例添加到0.125-0.833mm的煤泥中进行浮选效果评判，其结果示意图如图2所示。由图可知，当细煤泥的实际添加含量为13%时，整体浮浮选效果质量最佳。在此过程中，进一步强化精煤小篩分试验组分析比较可知，当细煤泥的整体添加量大于15%时，精煤含量中0.125-0.833含量的精煤产品粒度组成产率大幅度下降，灰分呈现先下降后略微回升趋势。随着细煤泥添加量的不断增加，灰分呈现急剧升高状态，粗颗粒煤泥浮选效果逐步变差。

3 精煤产品筛分优化

为了进一步探究山西焦煤屯兰矿选煤厂精煤筛分效果，进一步采用捕收剂、起泡剂、浮选矿浆、浮选机及浮选柱等对其进行产品筛分试验。进一步探究产品筛分试验过程可知，浮选柱对细微煤泥有着较强筛分效果，而对于0.045mm以上粒级煤泥，浮选柱和浮选机的实际浮选差异并不明显，但以灰分和可燃体回收率为标准探究浮选筛分效果可知，浮选机的实际筛分效果更加优良。对于小于0.045mm的微细煤泥而言，浮选柱的实际筛分效果比浮选机更好，浮选柱分选效果下的可燃体回收率高达56%，但浮选机仅仅为45%。

4 结论

总之，结合501自动采样系统采样的测定结果，能对精煤浮选效果质量进行验证，保证检测的准确性与科学性，更能够杜绝不合格产品出现，降低商务纠纷发生概率，不断提高经济效益。

参考文献：

[1]刘波，谢广元，倪超等.难选微细煤泥分选试验探究[J].现代化工，2017（12）：534-535.

[2]崔广文，张继柱，扶相通等.煤泥粒度组成对浮选效果的影响[J].选煤技术，2016（3）：20-22.