业务领域
随着矿产资源的日益枯竭、机械化采煤程度的提高和地质条件的变化,所开采的煤炭日趋“贫、细、杂、化”,需要分选和分级的细粒物料越来越多。浮选不仅可回收大量的低灰分精煤,而且可有效净化洗煤用的循环水并提高其他工艺环节的效果,是目前公认的用于细粒煤泥脱硫降灰最经济、最有效的分选技术和方法之一,也是选煤厂取得最佳经济效益、社会效益和环境效益最有效的途径之一。
浮选是一个复杂的物理化学过程,许多因素都对过程的进行有影响。其中主要的影响因素有:煤泥性质、浮选设备、浮选药剂、浮选人员和管理制度。
一、煤泥性质
1、煤岩成分:根据煤岩成分将煤分成镜煤、亮煤、暗煤和丝炭。不同煤岩成分的性质和可浮性均有不同。镜煤、亮煤的接触角为37°-40°,暗煤和丝炭的接触角则在26°-33°之间,故镜煤、亮煤的可浮性较暗煤和丝炭好。一般而言,原料中暗淡型成分含量高时,会增加浮选的难度。
2、煤的变质程度:中等变质程度的煤具有最好的可浮性。年轻和年老煤可浮性差,一是因为它们具有较发达的孔隙,孔隙度在中等变质程度时最小。二是因为它们的疏水性差,变质程度低的煤,因含有较多的含氧官能团,故亲水性较强,可浮性差;变质程度较高的无烟煤则因侧链减少、变短而使疏水性降低。
3、煤的氧化程度:煤具有较大的孔隙度和表面积,故其表面具有相当好的吸附能力。氧具有较强的化学活性,煤粒无论是在空气中还是在水中,都能对它产生吸附作用,使煤粒表面发生氧化。煤氧化后,表面亲水性增加,可浮性降低。煤氧化有两种途径,一是在自然界的风华过程被氧化,二是在水中长期浸泡被氧化,后者的氧化更为剧烈,故应尽量减少煤泥在水中的停留时间,如可以采用直接浮选。
二、浮选设备
目前,国内选煤厂广泛采用的浮选设备主要有机械搅拌式和喷射式浮选机、浮选柱、射流微泡式浮选机等。①机械搅拌式浮选机对粗粒煤泥浮选有明显效果,但能耗相对较高,对可浮性较差的煤泥尤其是细粒高灰煤泥选择性差,目前已成为我国主要的煤泥浮选设备。②喷射式浮选机能够生成0.05mm微泡,强化气泡矿化过程;循环含气煤浆经喉管喷射到槽底,形成“W”形煤浆流动形式,形式能降低充气搅拌装置的浸水深度,保持浮选机液面稳定,有利于气泡矿化和泡沫的二次富集作用,并防止粗煤粒在假底沉淀。③浮选柱具有结构简单、高效节能、对微细粒浮选优势明显且选别指标优越等特点,但对0.3mm以上的浮选效果较差,气泡发生器的组件易损坏,射流口易堵。④射流微泡式浮选机具有节能、对微细粒浮选优势明显且选别指标优越等特点,但射流口易堵,造成充气量不足,影响浮选效果。
三、浮选药剂
我国选煤厂煤泥浮选工艺普遍存在大流量、低浓度、细粒度、高药耗的问题。随着机械化开采程度的不断提高,原料煤中矸石和煤泥量会不断增多,入浮煤泥量不仅增多,而且煤泥可浮性也会因矸石泥化变得越来越差,煤泥浮选对药剂性能要求也将越来越高。
浮选药剂的现状:
1、浮精产率低,药剂消耗量大,性价比低,浮选经济效益不显著;
2、药剂刺激性气味大、不环保,影响职工身体健康;
3、多为化工废料,外观黑色粘稠、杂质多,易堵塞药剂管路,经常造成浮选跑煤的生产责任事故。
以下方面研究将是选煤用浮选药剂的发展趋势。
1、使用方便,易于调整。针对单一煤种使用复合浮选药剂,兼具起泡剂和捕收剂性能,浮选操作中只调整一种药剂,便于操作;对于煤种复杂多变的起泡剂和捕收剂分开使用。我公司能够灵活的根据煤质情况来配出最佳药剂使用方案,保证客户效益最大化。
2、节能高效。国内外选煤厂用于浮选的捕收剂绝大多数为石油产品,煤油、轻柴油属于能源短缺物资,我国石油资源相对贫乏,为减轻能源供需矛盾,改善浮选药剂的性能、减少其用量是必然的趋势。
3、高性能调整剂。调整剂主要有活化剂、乳化剂、催化剂、分散剂等。高性能调整剂可大大改善浮选效果,不仅可降低浮选药剂用量,同时也可提高浮选精煤产率。针对不同煤质条件,亟待开发研究各种不同性能的调整剂。
4、安全环保。产品具有高闪点,在运输、存储和使用环节中保证职工的安全,有效减少企业生产安全事故的发生;在保证生产的同时,煤泥浮选药剂要保证对操作工人及周围环境无影响。
四、浮选人员及管理制度
浮选司机也是保证浮选环节的重要环节,由于浮选环节是洗煤的末端环节,受前端影响因素太多,如:入洗量、煤质变化、循环水量等。业务水平好的浮选司机能都根据现场的现象及时做出一定的调整,如:调整浮选设备的充气量、液面高度、药剂加药量等,从而保证浮选正常运转和生产指标的稳定;
洗煤厂管理制度也很重要,管理制度分为人员管理制度和药剂管理制度。好的人员管理制度能够激发职工的积极性和能动性,让职工能够充分发挥主观能动性,增强职工的组织纪律性,提高工作效率,为企业带来更大的经济效益;药剂管理制度是根据自身厂的煤泥性质、浮选设备和生产指标等情况定制的,主要包括药剂的加药点(分室加药还是一室加药)、加药量及药剂使用比例(如果是复合药剂的话主要考虑加药量,如果药剂分开使用,就要考虑两种药剂的配比及加药量)。
以上四要素紧密结合,在实际操作过程中需相互协调密切配合才能达到最完美的浮选效果,保证浮选效益的最大化。
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