煤粉（泥）實驗室可浮性試驗在選煤廠設計中的應用

　　摘 要：介紹了煤粉（泥）實驗室可浮性試驗方法及其標準，對新疆一煤樣進行了浮選試驗，根據試驗資料進行可浮性評定和浮選效果預測，為選煤廠設計提供了指導性資料，選擇了合理浮選工藝流程和設備，試驗資料對生產管理也有指導意義。
　　關鍵詞：可浮性試驗 可浮性評定 選煤廠設計
　　中圖分類號：TB21文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0058-02
　　在新疆豐富的煤炭資源中，庫拜、阜康等煤田中，有大量的煉焦用煤。眾所周知，在設計煉焦煤選煤廠時，+0.5mm粒級原煤的主洗工藝不管是采用重介工藝還是采用跳汰工藝，煤粉（泥）都要采用浮游選煤的工藝方法回收精煤，浮選工藝是一種重要的選煤工藝，通常被稱為選煤三大工藝之一，浮游選煤在選煤行業的地位是任何方法無法取代的。
　　為了合理選擇浮選設備，合理確定浮選工藝指標和參數，預測浮選效果，就必須進行煤粉（泥）的實驗室浮選試驗，預先對煤粉進行可浮性評定，以獲得設計資料。我們在為南疆地區某公司設計煉焦煤選煤廠時，采取了入洗原煤A7煤層（25號焦煤）的煤粉試驗煤樣，委托唐山熙元科技公司進行了實驗室可浮性試驗，試驗為選煤廠設計提供了寶貴的基礎資料，通過對試驗資料的分析，論證對選煤廠設計的重要性，進行了選煤廠的浮選工藝設計。
　　1 煤粉（泥）可浮性試驗
　　在實驗室進行的煤粉可浮性試驗包括可比性浮選試驗、順序評價浮選試驗，依據標準是“采標”的二個ISO標準，ISO標準體系是專門用于研究煤粉（泥）可浮性的，標準的編號是ISO8858-1，2和3（ISO8858-3釋放評價浮選試驗適用于科研及探索最佳工藝條件）。采標一致性程度為“修改采用”，采標后的三個標準名稱分別是《煤粉（泥）浮選試驗第1部分：可比性評價方法》、《煤粉（泥）浮選試驗第2部分：順序評價方法》和《煤粉（泥）浮選試驗第3部分：釋放評價方法》。ISO標準體系科學、完整而嚴密，可操作性強，根據試驗資料進行可浮性評定和浮選效果的預測，用于指導選煤廠設計。
　　1.1 可比性試驗
　　（1）試驗設備：XFD12型機械攪拌式浮選機，槽體容積3.5L。
　　（2）試驗條件。
　　礦漿濃度：100g/l；葉輪轉數：1500r/min：單位充氣量：0.20～0.25m3/min·m2；捕收劑：正十二烷，密度0.751g/cm3，用量1000ml/t；起泡劑：4-甲基-2-戊醇（MIBC），密度0.807g/cm3，用量100ml/t；試驗用水：唐山生活用自來水，水溫16℃。
　　1.2 試驗結果
　　（1）總樣灰分測定結果：Mad=21.58%。
　　（2）可比性試驗結果見表1。
　　2 順序評價試驗
　　煤粉順序評價浮選試驗結果見表2，可浮性曲線分別見圖1和圖2，圖2是局部放大的累計產率-灰分關系曲線，便于應用。
　　3 可浮性評定和浮選結果預測
　　煤粉（泥）的可浮性評定與+0.5mm原煤的可選性評定一樣，可選性等級與精煤灰分有密切關系，要求的精煤灰分不同時，可浮性難易程度也不同，精煤的理論產率隨之變化。精煤灰分越低，其產率越小，可浮性也越難。按照GB/TXXXXX《煤粉（泥）可浮性評定方法》（送審稿）（3）的規定，可浮性評定采用可燃體回收率作為評定指標，等級劃分標準見表3，評定指標是按要求（規定）灰分時的理論產率計算的，這與+0.5mm粒級的可選性評定一樣，可浮性評定是對入料煤粉可浮性的概略評定，可以根據可浮性試驗資料進行浮選效果的預測，用于指導選煤廠設計與生產，生產中的選煤廠亦可用實際資料評定可浮性等級。
　　評定指標“精煤可燃體回收率”的計算方法如式（1），可浮性等級評定結果見表4，本表僅是舉例說明，任何灰分時的可浮性都可以從圖1或圖2的曲線上查出，也可用插值法根據表2數據計算。
　　式中：
　　為浮選精煤可燃體回收率，%；為浮選精煤產率，%；為浮選精煤干基灰分，%；為浮選入料干基灰分，%。
　　4 浮選工藝設計
　　4.1 工藝流程的選取
　　從表4看出，可浮性較好，選取的精煤灰分符合用戶要求。各種精煤灰分指標時分別評定為易浮和中等可浮，所以設計中選取了一次選浮選工藝流程，簡化了工藝系統，減少了投資。
　　4.2 浮選機的選擇
　　采用的實驗室浮選機是機械攪拌式，其葉輪結構和轉數、槽體結構等參數與我國XJM型浮選機相近，因此，設計中選用了該型號浮選機。早在2008年就有文獻報道，“成功應用于選煤廠浮選生產的XJM-S系列已經有4、6、8、12、14、16/28m3八種規格近千臺，占我國選煤廠浮選設備總量的70%。以上”（4）。
　　5 結語
　　（1）可比性試驗結果（表1）是工業上容易實現的指標，“精煤產率64.51%，精煤灰分6.31%”可以作為選煤廠設計的依據。（2）根據順序評價試驗結果，繪制的可浮性曲線，可以按照任何要求預測浮選工藝的主要技術指標，既可作為設計依據，又可用于指導生產。（3）我們根據實驗室可浮性試驗資料，設計選煤廠時選擇了一次浮選工藝流程和MJX型機械攪拌式浮選機。從試驗結果和表4可以看出，本煤樣的可浮性較好，有條件達到很好的浮選指標。
　　參考文獻
　　[1]ISO 8858-1煤粉（泥）浮選試驗，第1部分：可比性評價方法.
　　[2]ISO 8858-2煤粉（泥）浮選試驗第2部分：順序評價方法.
　　（注：上述兩項ISO標準的采標工作已進入《送審稿》階段