关于新田煤矿选煤厂浮选药剂的选择研究朱欢庆

关于新田煤矿选煤厂浮选药剂的选择研究朱欢庆

朱欢庆

永贵能源开发有限责任公司新田煤矿贵州黔西551500

摘要：针对药剂消耗偏高带来的选煤成本上升、精煤流失的问题，新田矿选煤厂对浮选工艺环节进行改进，完善工艺，将调研药剂在新田煤矿选煤厂进行大量的小浮选试验和工业试验，选择适合新田煤矿选煤厂自身煤泥特性的浮选药剂和最佳药剂量，降低选煤生产成本，实现高效浮选。

关键词：捕收剂；起泡剂；浮选指标

新田煤矿选煤厂隶属于永贵能源开发有限责任公司新田煤矿，设计入选能力1.20Mt/a，采用块煤重介浅槽+末煤脱泥无压给料三产品重介旋流器+粗煤泥TBS+细煤泥浮选和尾煤浓缩压滤回收联合工艺流程，系统具备块煤分级入洗、末煤部分和全部入洗功能。本选煤厂主要入洗新田煤矿矿井原煤，井田内全区可采煤层2层（4、9号），局部可采煤层3层（5、8、12号）。可采和局部可采煤层总厚度7.25m，夹矸和顶底板中均含有泥岩。根据地质报告，井田内获得的煤层硫分≤3%的查明资源总量（含断层煤柱）为24890万吨，其中4煤8639万吨，占总资源量34.71％；9煤12814万吨，占总资源量51.48％；4煤和9煤占总资源量的86.19％。本井田煤种单一，均为无烟煤二号，属于中低灰，高硫，特低挥发分，高热值煤。浮选对于选煤厂的生产效益产生至关重要的影响，选择好的浮选药剂对于浮精产品的回收和尾矿的处理都非常的重要。因此通过试验不同的浮选药剂研究不同浮选药剂的性质选择出最佳的浮选药剂。

1浮选药剂

1.1捕收剂

煤油和柴油是两种常用的非极性烃类油捕收剂。（1）煤油：无色透明液体，含有杂质时呈淡黄色，略带臭味。熔点24～25℃，沸点175～325℃，密度0.78～0.80g/mL，相对蒸汽密度为4.5g/mL，闪点：65～857℃。分馏温度为200～300℃，其主要成分为C11～C16的烷烃，基本上不溶于水，只具有捕收性，当芳烃含量较大时，具有一定的起泡性能。（2）轻柴油：密度相对较轻的一类柴油。通常指200～350℃馏分。一般由天然石油的直馏柴油与二次加工柴油掺合而得。有时也掺入一部分裂化产物。轻柴油分子量大，所以粘度较高，在水中分散的油珠尺寸大、在煤粒表面铺展成油膜的速度慢，疏水性强，被表面孔隙吸收的数量少，因此，浮选时作为变质程度较低煤的捕收剂较有利。选用柴油的依据是使用时的温度。温度在4℃以上时选用0号柴油；温度在4～5℃时选用-10号柴油，温度在-5～-14℃时选用-20号柴油。与煤油相比，轻柴油组成波动更大，尤其是芳烃含量，如催化裂化轻柴油芳烃含量比直馏轻柴油高，捕收性能比煤油高，但选择性不如煤油。

1.2起泡剂

起泡剂是一类促使空气在矿浆中分散形成小而韧的气泡、增加气-液界面、提高气泡矿化机械强度的表面活性剂，能有效改善煤泥的可浮性，对煤泥分选起着重要作用。2号油：是一种天然起泡剂，以松节油为原料，经水化加工而制成的黄色油状液体，密度为0.90～0.91g/cm3。其主要成分为α-萜烯醇，含量40%～60%，高者可达80%，其余为萜二醇、烃类化合物等。起泡性能较松油稍弱，泡沫稍脆，没有捕收性能，组成和性质较稳定。在选矿厂应用较多，选煤厂较少使用。脂肪醇类：一般是工业副产品，来源较广，在选煤厂应用较多的是杂醇和仲辛醇。杂醇是用制醇工业的副产品，其主要成分为含C5以上的混合醇，密度为0.8g/cm3，黄色透明液体。生成的泡沫脆而粘，但选择性好，尤其适合分选难选煤和高硫煤。异辛醇为无色澄清，有特殊气味的可燃性液体，可与多数有机溶剂互溶。熔点-76℃，沸点185～189℃，相对密度0.835g/cm3，闪点77℃。主要可用来生产:苯二甲酸二辛酯（DOP）、乙二酸二辛酯（DOA）、偏苯三酸三辛酯（TOTM）、其他增塑剂、丙烯酸辛酯、表面活性剂类、润骨油添加剂、采矿用、柴油机燃料添加剂、溶剂和配药、防锈剂酯、其他化学品。在选矿行业作为起泡剂有所应用，其起泡性能非常强，但目前在选煤行业没有应用的。仲辛醇又叫2-羟基辛烷，为无色有芳香气味的易燃油状液体。熔点-38℃，沸点174～181℃，密度0.821g/cm3，闪点71℃，折射率1.425～1.427，主要用作聚乙烯塑料增塑剂、合成纤维油剂、农药乳化剂、消沫剂以及制取表面活性剂、煤矿浮选剂的原料。仲辛醇由蓖麻油水解成混合脂肪酸和甘油,分出蓖麻醇酸加碱生成钠盐,再在强碱氢氧化钠和高温250℃下裂解并自己氧化,分出仲辛醇水溶液经蒸发而得成品，其含量70%～80%，还含有少量辛酮。无色，有芳香味，易燃、油状液体、低毒，微溶于水，起泡性能较杂醇强。GF油：是我国自行研制的工业副产品起泡剂，是煤油液相催化的氧化物，颜色为棕红色，其表面张力很低，具有捕收和起泡双重作用，且浮选活性好，有实验数据表明，若与其他药剂混用，能节油40%～60%，但其他性能不好，工业上应用不多。

2工业浮选试验数据分析

从试验现象看，仲辛醇工业试验中，浮选机前两室泡沫层变厚。第一室气泡直径约1～2mm，气泡表面光亮，泡沫中以细颗粒为主，刮泡带水；第二室气泡直径约3mm，气泡表面光亮，但是泡沫中带有大量的粗颗粒煤。在东庞矿做工业试验数据来看，仲辛醇作为起泡剂与轻柴油联合使用处理东庞矿选煤厂煤泥，在一定的药剂制度下可以获得合格的浮选指标。但仲辛醇加药量极小，油比过大，且东庞矿选煤厂油耗高，在循环水中可能存在药剂残留，对浮选加药制度有一定影响，至今没能实现工业应用仲辛醇。由于选煤厂现场采用的起泡剂用量少，浮选机工作时按滴添加，难以精确控制其用量，给浮选操作带来一定影响；基于此，拟将起泡剂乳化，在保证浮选效果的前提下，通过增加掺水量成倍数的增加药剂添加体积，通过流量计定量控制起泡剂添加量，实现起泡剂的定量自动化控制，进一步实现选煤厂浮选车间自动化控制。将起泡剂乳化，通过加水稀释药剂，得到能够稳定时长4周以上的乳化药剂，并考察乳化药剂的浮选效果，以及该药剂对于浮选的促进作用及促进机理。

3结语

通过以上的对比可以得出结论，东庞矿选煤厂浮选煤泥在低油耗条件下浮精灰分都在可控范围内。东庞矿洗煤厂的工业试验证明，仲辛醇可以满足生产连续稳定的需要，各项指标也能达到内控要求。由于用量小所以在控制上难度较大，仲辛醇流量稍有波动就会使浮选车况出现较大的波动。将药剂进行乳化、稀释，使流量控制更容易。选择适合新田煤矿选煤厂自身煤泥特性的浮选药剂和最佳药剂量，降低选煤生产成本，实现高效浮选。

参考文献

[1]沈笑君,梁传程,郝立伟.铁东选煤厂浮选药剂选择试验[J].选煤技术,2015,(01):20-23.

[2]贾送宽,于宇,张明旭,黄少飞.望峰岗选煤厂浮选药剂选择试验研究[J].煤炭技术,2015,34(03):312-314.

[3]大省.煤炭浮选药剂的选择和使用[J].内蒙古煤炭经济,2003,(02):66-68.