精煤產品粒度組成分析研究

李新波

摘 要：本文對精煤樣品粒度組成進行分析，在選擇合適試驗方法的基礎上，對精煤產品浮選效果評定方法進行深入探究，總結了精煤產品粒度組成對浮選的諸多影響，最后研討了精煤產品的篩分優化策略，旨在為精煤灰分和水分的科學估算、輔助檢測精煤產品各項指標和強化精煤產品質量檢測可靠性的提供更多參考與啟迪。

關鍵詞：精煤產品;粒度組成;浮選

山西焦煤屯蘭礦選煤廠為年設計入洗能力高達500萬t的特大型礦井煉焦煤選煤廠，實際煉焦原煤全部來源于該地屯蘭礦井，產品以國家12級、10級冶煉焦精煤為主，產品粒度分布均勻，產品灰分、水分較為穩定，廣泛應用于國內重點鋼鐵企業、焦化企業，甚至進一步走出國門，走俏日本、韓國、印度等東亞國家，遠銷德國、巴西等其他國際國家，洗煤副產品全部供古交電廠發電，為區域民生做出了重要貢獻。在山西焦煤屯蘭礦選煤廠優化設計前，該廠設計年入洗能力為400萬t，原生產工藝為跳汰浮選聯合工藝流程。但由于該選煤廠加壓改快開后，快開系統浮精處理量大幅度增加，使選煤系統整體處理量大幅度提高，直接增大了精煤產量。同時也造成了快開系統投入使用后，產品灰分、水分的實際波動值較大。同時，由于自動采樣系統是精煤實際采樣裝置，受制于排料周期的不良影響，很容易造成該選煤廠點樣灰分偏離實際情況，最終影響該選煤廠精煤產品檢測準確度。在此背景下，本文對精煤產品粒度組成進行深度分析，探討了精煤產品粒度組成對浮選的影響，最終總結了精美產品篩分優化的諸多策略。

1 試驗部分

1.1 煤樣粒度組成分析

山西焦煤屯蘭礦選煤廠實際煤樣粒度組成分析如表1所示，煤樣中較粗顆粒和微小顆粒煤泥所占比例較大，細煤泥灰分較高。由表可知，煤樣粒度組成在0.375-0.180mm的含量占據33%，灰份為23%，而煤樣粒度小于0.074mm的煤泥含量為41%，灰分高達48%。采用傳統模式下的常規分級浮選方式，由于細煤泥灰分較高，整體浮選效果較差，很容易對煤泥產品最終浮選質量造成不良影響。從煤泥粒度組成分布看，由于較粗顆粒和較細煤泥實際含量占比較大，可浮選性差異很大，因此，選擇合適的浮選工藝對確保洗煤質量有著重要影響。

1.2 試驗方法

在對山西焦煤屯蘭礦選煤廠實際煤樣進行試驗時，應確保煤樣小篩分試驗條件符合相關標準，保證待篩分煤樣入料濃度為100g/l，應選擇輕柴油作為煤樣浮選藥劑，保證浮選藥劑用量符合相關標準。其次，應確保藥劑比例與煤樣混合液整體比例為4：1，保證充氣量、攪拌時間甚至刮泡時間等參數滿足實驗條件。再進一步探究煤炭選樣試驗方法時，可利用振動篩選機將煤樣分為小于0.074批次、0.074-0.125中間批次、0.125-0.833等三批次。將小于0.074批次煤樣按照不同含量放入不同的其他煤樣中，探討細煤泥對整個煤礦精煤浮選質量效果的影響，從而得出最佳浮選煤泥含量。最后對浮選精煤進行篩分和灰分測定試驗，獲取相關數據信息并總結規律。

1.3 浮選效果評定方法

在對山西焦煤屯蘭礦選煤廠實際煤樣浮選效果進行評定時，為最大限度確保煤樣浮選效果評定正確，選擇利用可燃體回收率和完善度指標兩相結合方式，綜合評價煤樣浮選效果。在此過程中，進一步對山西焦煤屯蘭礦選煤廠501精煤產品進行篩分，確定各煤泥粒度組成，結合各粒度組成分選設備的入料粒度，合理計算出各分選系統的實際比例，最終對該煤礦精煤產品的灰分和水分進行估算。

2 精煤產品粒度組成對浮選的影響

就細煤泥對0.074mm以上煤泥浮選效果的影響規律探究而言，將小于0.074mm的細煤泥按照不同比例分別添加到大于0.074mm的煤泥中進行最終浮選效果的測量，其示意圖如圖1所示。由圖可知，當細煤泥添加含量為12%左右時，細煤泥對整個精煤產品浮選效果最好，可燃體利用率及完善度指標最高。由于浮選入料中小于0.074mm的細煤粒中聚集了更多含量的粘土類礦物、易碎親水的絲炭組分，能在微細煤泥中解離完全，且其中含有一定比例的低灰分微細煤泥，該類物質能極大限度地增強氣泡和較粗顆粒煤泥面上的附著強度，增加不脫落概率以優化煤泥浮選效果。總而言之，在綜合考慮浮選可燃體回收率、完善度指標分配率以及其他浮選指標狀況下，當細煤泥含量為12%時，細煤泥浮選效果質量最佳。

另一方面，探究細煤泥對0.125-0.833mm粒級的煤泥浮選效果影響規律可知，將小于0.074mm的洗煤泥按照不同比例添加到0.125-0.833mm的煤泥中進行浮選效果評判，其結果示意圖如圖2所示。由圖可知，當細煤泥的實際添加含量為13%時，整體浮浮選效果質量最佳。在此過程中，進一步強化精煤小篩分試驗組分析比較可知，當細煤泥的整體添加量大于15%時，精煤含量中0.125-0.833含量的精煤產品粒度組成產率大幅度下降，灰分呈現先下降后略微回升趨勢。隨著細煤泥添加量的不斷增加，灰分呈現急劇升高狀態，粗顆粒煤泥浮選效果逐步變差。

3 精煤產品篩分優化

為了進一步探究山西焦煤屯蘭礦選煤廠精煤篩分效果，進一步采用捕收劑、起泡劑、浮選礦漿、浮選機及浮選柱等對其進行產品篩分試驗。進一步探究產品篩分試驗過程可知，浮選柱對細微煤泥有著較強篩分效果，而對于0.045mm以上粒級煤泥，浮選柱和浮選機的實際浮選差異并不明顯，但以灰分和可燃體回收率為標準探究浮選篩分效果可知，浮選機的實際篩分效果更加優良。對于小于0.045mm的微細煤泥而言，浮選柱的實際篩分效果比浮選機更好，浮選柱分選效果下的可燃體回收率高達56%，但浮選機僅僅為45%。

4 結論

總之，結合501自動采樣系統采樣的測定結果，能對精煤浮選效果質量進行驗證，保證檢測的準確性與科學性，更能夠杜絕不合格產品出現，降低商務糾紛發生概率，不斷提高經濟效益。

參考文獻：

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