无机盐对难浮煤泥浮选效果的影响

2021-05-14徐景田段明海池云生

应用能源技术 2021年3期

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无机盐类对浮选效果的影响，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。

2 无机盐对煤泥浮选效果的影响

2.1 FeCl3对煤泥浮选效果的影响

FeCl3是共价化合物，黑棕色结晶薄片状，有强烈的吸水性，易溶于水，直接放在空气中容易潮解。将氯化铁与水配制成质量分数15%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：氯化铁用量范围100～2 000 g/t，精煤产率、精煤灰分、可燃体回收率、浮选完善指标都有一定的改善。当FeCl3用750 g/t时浮选效果最好：精煤产率59.38%，精煤灰分14.09%，可燃体回收率68.04%，浮选完善指标34.60%。说明FeCl3对该难浮煤泥提高精煤产率、降低精煤灰分有一定的促进作用。

图1 煤泥红外光谱分析

图2 FeCl3对煤泥浮选浮选效果的影响

2.2 AlCl3对煤泥浮选效果的影响

AlCl3为有离子性的共价化合物，其溶液呈酸性。将氯化铝与水配制成质量分数15%的溶液进行煤泥浮选试验，实验结果如图3所示。由图3可知：当AlCL3用量1 500 g/t时，精煤产率58.21%，精煤灰分14.38%，浮选完善指标33.01%，可燃体回收率66.47%，为本组试验最佳浮选效果，说明铝离子可以促进该难浮煤泥的浮选。

图3 AlCl3对煤泥浮选浮选效果的影响

2.3 CaCl2对煤泥浮选效果的影响

CaCl2是离子型卤化物，室温下一般为白色较硬的碎块或颗粒形式存在，易溶于水并在溶解时释放热量，在空气中易潮湿需要密封储藏。将氯化钙与水配制成质量分数15%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：氯化钙用量范围100～2 000 g/t，精煤产率、可燃体回收率、浮选完善指标呈现先升高后降低的趋势。当氯化钙用量750 g/t时，精煤产率67.53%，精煤灰分13.82%，可燃体回收率77.62%，浮选完善指标40.32%，此时达到最佳浮选效果。由该浮选试验可知，钙离子可促进难浮煤泥的浮选。