抑制剂对难浮煤泥浮选效果的影响

徐景田，段明海，池云生

(1.黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司，七台河154600；2.鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司，鄂尔多斯017000；3.唐山神州机械有限责任公司，唐山 063000)

0 引 言

试验煤样来自吉林长吉图选煤厂，为俄罗斯进口1/3焦煤，煤泥在常规浮选药剂制度下不易上浮，精煤带灰严重。现场工业生产数据表明：煤油用量2 000 g/t、杂醇用量200 g/t时，精煤产率53.78%，精煤灰分17.10%，浮选完善指标30.17%。为了提高浮选效果，本论文在常规浮选药剂制度不变的条件下考察抑制剂对浮选效果的影响，为浮选药剂制度优化提供依据。

1 煤泥性质

1.1 煤泥工业分析和元素分析

煤泥工业分析和元素分析，见表1。

表1 煤样的工业分析

表2 煤样的元素分析

由表1可知，煤样全水分含量为1.45%，说明其内在水含量较低；煤泥灰分25.02%，属中等灰分；煤泥发热量值为9 579.9 kJ·kg-1，挥发分值为28.8%，结合其粘结指数，可知煤样的种类为1/3焦煤。表2中煤样元素组成中全硫含量为0.47%，属于低硫煤；氧含量为6.78%，对应煤中的无机矿物质和含氧基团。

1.2 煤泥红外光谱分析

由图1可知，煤泥波数吸收峰在3 300～3 650 cm-1面积很大，对应基团为-OH、-COOH；煤泥波数吸收峰在3 010～3 040 cm-1、3 000～3 100 cm-1、2 860～2 920 cm-1处面积较小，对应基团分别为C=C、苯C-H和-CH3、-CH2；在1 684～1 724 cm-1处吸收峰有C=O。煤泥红外光谱表明：煤泥颗粒表面含有羰基C=O、醇和酚-OH，它们都具有很强的亲水性，从而增大了煤分子中与苯环相连的甲基、次甲基、C=C和苯C-H的活性，导致煤泥颗粒表面产生大量的含氧官能团，说明此煤泥易被氧化可浮性较差。

图1 煤泥红外光谱分析

2 抑制剂对煤泥浮选效果的影响

2.1 硅酸钠对煤泥浮选效果的影响

硅酸钠俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐， 溶解过程中会发生强烈的水解反应，将硅酸钠与水配制成质量分数5%的溶液进行煤泥浮选试验，试验结果如图2所示。由图2可知: 硅酸钠用量范围100～2 000 g/t，精煤产率呈小幅度波动，精煤灰分没有明显变化，当硅酸钠用量1 500 g/t时，精煤产率69.13%，精煤灰分14.57%，浮选完善指标38.51%，可燃体回收率78.76%，其精煤灰分达到最低。相比不加抑制剂浮选工艺，其精煤产率提高15.26%，精煤灰分降低不明显。

2.2 氧化钙对煤泥浮选效果的影响

氧化钙又称生石灰，是一种无机化合物，白色粉末状具有很好的吸湿性。将氧化钙与水配制成质量分数5%的溶液进行煤泥浮选试验，试验结果如图3所示。由图3可知，氧化钙用量范围100～2 000 g/t，精煤灰分基本呈下降趋势，当氧化钙用量1 000 g/t时，精煤产率63.33%，精煤灰分14.72%，浮选完善指标34.77%，可燃体回收率72.03%，各浮选指标均达到最佳。根据可燃体回收率的变化趋势，说明加入氧化钙可以提高该难浮煤泥的精煤产率，但精煤灰分降低不明显。

图2 硅酸钠对煤泥浮选效果的影响

2.3 六偏磷酸钠对煤泥浮选效果的影响

六偏磷酸钠是矿物浮选中常用的分散剂，白色粒状结晶或无色透明玻璃片状，吸湿性很强，露置于空气中能逐渐吸收水分而呈粘胶状物。将六偏磷酸钠与水配制成质量分数5%的溶液进行煤泥浮选试验，试验结果如图4所示。由图4可知，六偏磷酸钠用量范围50～3 000 g/t，精煤产率、浮选完善指标、可燃体回收率呈现先升高后降低的趋势；当六偏磷酸钠用量1 500 g/t时，精煤产率69.89%，精煤灰分12.04%，浮选完善指标48.36%，可燃体回收率81.99%，此时达到最优浮选效果。浮选试验结果表明，六偏磷酸钠在浮选过程中降灰效果非常明显，相比不加抑制剂浮选工艺，其精煤灰分降低4.97%，精煤产率提高16.11%。

图3 氧化钙对煤泥浮选效果的影响

图4 六偏磷酸钠对煤泥浮选效果的影响

3 结束语

试验结果表明：硅酸钠和氧化钙可以提高精煤产率，但精煤灰分改善不明显；六偏磷酸钠浮选效果最优，当六偏磷酸钠用量1 500 g/t时，精煤产率69.89%，精煤灰分12.04%，浮选完善指标48.36%，可燃体回收率81.99%，这主要是由于六偏磷酸钠可以使矿浆中电动电位产生变化，改变扩散层的厚度 ，提高煤颗粒间的斥力， 使得煤颗粒之间保持一定的距离，削弱和抵消了范德华引力，使颗粒分散体系保持稳定，让煤泥中的粘土等物质杂质不易覆盖在煤粒表面上，从而改善了浮选效果。