CN106669959A - 一种细粒中煤的浮选药剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种细粒中煤的浮选药剂及其应用，该浮选药剂的原料为：羟基化合物、烷基酚聚氧乙烯醚、甲基异丁基甲醇、二甲苯、聚丙烯乙二醇、硅酸钠、其余为烃类油；其中，羟基化合物为正丁醇、正己醇、正辛醇、α‑萜品醇中的一种或两种，烃类油为煤油、柴油、重质液体石蜡中的一种或两种。使用该浮选药剂明显增加了单位体积的泡沫高度，提高了产生的泡沫的寿命。螺旋预先抛尾，既保证了尾煤灰分，又同时有利于了中、低灰分的物料充分解离，避免了矸石进入磨机，大大减轻了磨机的负荷，降低了能耗，提高了尾煤与精煤的回收率。
Description
技术领域
本发明涉及浮选药剂技术领域，尤其涉及一种细粒中煤的浮选药剂及其应用。
背景技术
本发明是基于炼焦细粒中煤破碎再选的实用技术，主要目的是回收稀缺的炼焦煤资源。
我国煤炭资源丰富，煤种齐全，但是各煤种储量差异较大，其中炼焦煤资源储量不到总储量的三分之一。我国的炼焦煤选煤厂每年生产的炼焦中煤平均产率在30％以上，这部分炼焦中煤达不到炼焦的要求常常作为动力煤使用，资源的不合理利用导致了极大的浪费，因此研究炼焦中煤解离再选具有重要的意义。
中煤来源有两种，一是由于分选精度不高，通过错配形成；二是低灰精煤与无机矿物组分往往以极细的粒度相互嵌布，这部分中煤再选需要经过进一步解离。国内的许多专家学者从提高分选精度或解离的角度对中煤再选进行了很多有益的探索。吕玉庭等在对峻德选煤厂改造时采用一台跳汰机单独分选跳汰中煤，最终精煤产率增加了6.76个百分点，按年入选原煤150万吨计，每年至少可增效益2000万元；刘军伶等使用一段两产品重介旋流器来分选跳汰中煤，使最终精煤产率提高了5.39％，增加利润超过1000万元。赵闻达等人对乌海某选煤厂重介中煤进行了解离再选试验研究，使用TBS对破碎产品中的3-0.5mm粒级进行了分选，得到了产率为60％的精煤。但是对于嵌布粒度较细的中煤，常规的破碎分选常常无法得到满意的分选结果，这类中煤往往需要磨煤至更细的粒度才能保证一定程度的解离，如张磊等对马头选煤厂的重介中煤破碎后，3-0.5mm粒级经大锥角旋流器分选精煤产率仅为4.22％，因此开发新的细粒中煤再选技术对炼焦煤资源的回收意义重大，未来对于动力煤可能进行中煤的再选也具有一定的借鉴意义。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种细粒中煤的浮选药剂及其应用，用以克服从中煤中回收低灰精煤的传统技术的不足，从根本上解决了现存的稀缺炼焦煤资源无法回收再利用。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种细粒中煤的浮选药剂，该浮选药剂的原料按总质量百分比为：羟基化合物20％-40％、烷基酚聚氧乙烯醚1％-2％、甲基异丁基甲醇1％-2％、二甲苯1％-2％、聚丙烯乙二醇1％-2％、硅酸钠1％-2％、其余为烃类油。
烷基酚聚氧乙烯醚为醚类增泡剂，甲基异丁基甲醇、聚丙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇为羟基化合物类增泡剂，硅酸钠为硅酸盐调节剂。
羟基化合物为以下物质中的一种或两种：正丁醇、正己醇、正辛醇、α-萜品醇。
羟基化合物为两种物质的混合物时，各种物质的质量比为其分子中碳原子个数的反比。
烃类油为以下物质中的一种或两种：煤油、柴油、重质液体石蜡。
烃类油为所中物质的混合物时，各种物质的质量均相等。
重质液体石蜡为工业产品，主要成分为分子中碳原子个数大于等于12、小于等于18的正构烷烃及芳香烃。
较优的，浮选药剂为的原料及按总重量百分比配比为：α-萜品醇36％、重质液体石蜡55％、烷基酚聚氧乙烯醚1.5％、甲基异丁基甲醇1.9％、二甲苯1.9％、聚丙烯乙二醇1.8％、硅酸钠1.9％。
较优的，浮选药剂为的原料及按总重量百分比配比为：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸钠1.1％。
较优的，浮选药剂为的原料及按总重量百分比配比为：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重质液体石蜡28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸钠1.2％。
一种使用本发明的浮选药剂的细粒中煤浮选工艺，该工艺的流程如下：
S1、使用细粒中煤调浆设备进行调浆作业，产出细粒中煤调浆后矿浆；
S2、使用粗煤泥分选设备对所述细粒中煤调浆后矿浆进行预先抛尾作业，产出分选粗精煤及分选尾煤，分选尾煤作为矸石处理；
S3、使用分级设备对所述分选粗精煤进行分级作业，产出细粒粗精煤和粗粒粗精煤；
S41、使用磨煤设备对所述粗粒粗精煤进行解离作业，产出磨后产品并回收利用；
S42、将所述细粒粗精煤与浮选药剂进行混合，使用调浆设备对混合物进行调浆作业，产出细粒粗精煤调浆后矿浆；
S5、使用粗选设备对所述细粒粗精煤调浆后矿浆进行粗选作业，产出粗选精煤及粗选尾煤；
S6、使用精选设备对所述粗选精煤进行精选作业，产出精煤及精选尾煤。
分选粗精煤为分选得到的有待进一步处理的精煤，分选尾煤直接作为矸石使用，认为不具备进一步处理制得精煤的价值。细粒粗精煤为分级后得到的粒径较小的粗精煤，由于其粒径较小，因而可以直接进行浮选作业；粗粒粗精煤为分级后得到的粒径较大的粗精煤，由于其粒径较大，不宜直接进行浮选作业，而且颗粒中可能含有较多矸石，因而需要进行进一步破碎，使其成为粒径较小的颗粒，再重复分级作业，除去其中的矸石等杂质，成为细粒粗精煤，在进行进一步的精选。
磨煤设备为短体棒磨机或者短体自磨机；
对磨后产品的回收利用方式如下：
磨后产品同时满足密度级小于1.6kg/L、产率小于10％、灰分低于70％时，返回至所述流程S3，使用分级设备对磨后产品进行分级作业，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否则，返回至所述流程S2，使用粗煤泥分选设备对磨后产品进行拋尾作业，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。
粗选尾煤与精选尾煤混合，产出尾煤。
细粒中煤调浆设备为搅拌桶；搅拌桶使用BGT系列表面改质调浆机；
粗煤泥分选设备为螺旋分选机；螺旋分选机使用高堰式螺旋分级机或沉没式螺旋分级机；
调浆设备为强制搅拌装置；
粗选设备为浮选机；
精选设备为浮选柱；
分级设备为振动弧形筛，筛孔大小为0.5-1mm，以保证筛下物粒度在适宜浮选的范围内。
本发明有益效果如下：
本发明提出的浮选药剂由多种药剂混合制备，除了必须的起泡剂(羟基化合物)和捕获剂(烃类油)，还加入了其他几种调整剂，用以优化浮选药剂的效果，混合药剂的起泡效果明显由于单独使用一种药剂作为浮选药剂的效果：相同条件下，使用混合药剂单位体积的泡沫高度远高于使用单独药剂的泡沫高度；相同条件下，使用混合药剂产生的泡沫的寿命相比单独一种药剂产生的泡沫的寿命更长。
本发明还提出了基于中煤破碎解离的一种浮选中煤的浮选工艺，实现了对稀缺炼焦煤资源的有效回收，既保证了尾煤灰分，又同时避免了矸石进入磨机，大大减轻了磨机的负荷，降低了能耗，减轻了高灰分物料磨碎之后对后续浮选作业的污染。本发明提出的浮选工艺流程简单、技术成熟、投资少、运行费用低，经济效益显著。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的特征和优点从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明涉及的浮选工艺流程图。
图2为本发明涉及的浮选工艺的设备示意图。
图2中，1细粒中煤，2细粒中煤调浆后矿浆，3分选尾煤，4分选粗精煤，5粗粒粗精煤，6磨后产品，7细粒粗精煤，8浮选药剂，9细粒粗精煤调浆后矿浆，10粗选精煤，11精煤，12尾煤，A搅拌桶，B螺旋分选机，C振动弧形筛，D短体棒磨机，E强制搅拌装置，F浮选机，G浮选柱。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例一
一种细粒中煤的浮选药剂，该药剂的原料按总质量百分比为：α-萜品醇36％、重质液体石蜡55％、烷基酚聚氧乙烯醚1.5％、甲基异丁基甲醇1.9％、二甲苯1.9％、聚丙烯乙二醇1.8％、硅酸钠1.9％。
如图2所示，本发明的具体浮选工艺流程如下：
S1、将粒度在3mm以下的细粒中煤1(原料)通过给料泵(图中未画出)给入搅拌桶A进行调浆，产出细粒中煤调浆后矿浆2。
S2、将细粒中煤调浆后矿浆2给入螺旋分选机B进行螺旋抛尾作业，产出高灰矸石颗粒作为分选尾煤3，同时产出并保留分选粗精煤4；分选尾煤3的灰分可达到70％左右，作为矸石处理。
S3、将分选粗精煤4给入振动弧形筛C进行分级作业，振动弧形筛的筛孔大小为0.5mm，分级粒度大约在0.25-1mm之间，筛上物即为粗粒粗精煤5，筛下物即为细粒粗精煤7。
S41、将粗粒粗精煤5给入短体棒磨机D进行磨煤解离，产出磨后产品6，通过控制磨煤时间，使得磨后产品6在0.5mm以下但又不至于发生过磨现象。磨后产品同时满足密度级小于1.6kg/L、产率小于10％、灰分低于70％时，返回至流程S3，使用分级设备对磨后产品进行分级作业，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否则，返回至流程S2，使用粗煤泥分选设备对磨后产品进行拋尾作业，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。
S42、将细粒粗精煤7与浮选药剂8给入强制搅拌装置E进行调浆作业，产出细粒粗精煤调浆后矿浆9。
S5、将细粒粗精煤调浆后矿浆9给入浮选机F首先进行粗选作业，入料矿浆浓度为80g/L，经浮选机F粗选产出灰分为14-15％的粗选精煤10及粗选尾煤。
S6、将粗选精煤10给入浮选柱G进行精选作业，产出精煤11及精选尾煤，精煤11最终灰分为12.5％左右，精选尾煤与粗选尾煤混合产出尾煤12。
实施例二
一种细粒中煤的浮选药剂，该药剂的原料按总质量百分比为：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸钠1.1％。
如图2所示，本发明的具体浮选工艺流程如下：
S1、将粒度在3mm以下的细粒中煤1(原料)通过给料泵(图中未画出)给入搅拌桶A进行调浆，产出细粒中煤调浆后矿浆2。
S2、将细粒中煤调浆后矿浆2给入螺旋分选机B进行螺旋抛尾作业，产出高灰矸石颗粒作为分选尾煤3，同时产出并保留分选粗精煤4；分选尾煤3作为矸石处理。
S3、将分选粗精煤4给入振动弧形筛C进行分级作业，振动弧形筛的筛孔大小为0.7mm，分级粒度大约在0.25-1mm之间，筛上物即为粗粒粗精煤5，筛下物即为细粒粗精煤7。
S41、将粗粒粗精煤5给入短体棒磨机D进行磨煤解离，产出磨后产品6，通过控制磨煤时间，使得磨后产品6在0.5mm以下但又不至于发生过磨现象。磨后产品同时满足密度级小于1.6kg/L、产率小于10％、灰分低于70％时，返回至流程S3，使用分级设备对磨后产品进行分级作业，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否则，返回至流程S2，使用粗煤泥分选设备对磨后产品进行拋尾作业，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。
S42、将细粒粗精煤7与浮选药剂8给入强制搅拌装置E进行调浆作业，产出细粒粗精煤调浆后矿浆9。
S5、将细粒粗精煤调浆后矿浆9给入浮选机F首先进行粗选作业，入料矿浆浓度为80g/L，经浮选机F粗选产出灰分为14-15％的粗选精煤10及粗选尾煤。
S6、将粗选精煤10给入浮选柱G进行精选作业，产出精煤11及精选尾煤，精煤11最终灰分为12.5％左右，精选尾煤与粗选尾煤混合产出尾煤12。
实施例三
一种细粒中煤的浮选药剂，该药剂的原料按总质量百分比为：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重质液体石蜡28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基异丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸钠1.2％
如图2所示，本发明的具体浮选工艺流程如下
S1、将粒度在3mm以下的细粒中煤1(原料)通过给料泵(图中未画出)给入搅拌桶A进行调浆，产出细粒中煤调浆后矿浆2。
S2、将细粒中煤调浆后矿浆2给入螺旋分选机B进行螺旋抛尾作业，产出高灰矸石颗粒作为分选尾煤3，同时产出并保留分选粗精煤4；分选尾煤3作为矸石处理。
S3、将分选粗精煤4给入振动弧形筛C进行分级作业，振动弧形筛的筛孔大小为1mm，分级粒度大约在0.25-1mm之间，筛上物即为粗粒粗精煤5，筛下物即为细粒粗精煤7。
S41、将粗粒粗精煤5给入短体棒磨机D进行磨煤解离，产出磨后产品6，通过控制磨煤时间，使得磨后产品6在0.5mm以下但又不至于发生过磨现象。磨后产品同时满足密度级小于1.6kg/L、产率小于10％、灰分低于70％时，返回至流程S3，使用分级设备对磨后产品进行分级作业，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否则，返回至流程S2，使用粗煤泥分选设备对磨后产品进行拋尾作业，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。
S42、将细粒粗精煤7与浮选药剂8给入强制搅拌装置E进行调浆作业，产出细粒粗精煤调浆后矿浆9。
S5、将细粒粗精煤调浆后矿浆9给入浮选机F首先进行粗选作业，入料矿浆浓度为80g/L，经浮选机F粗选产出灰分为14-15％的粗选精煤10及粗选尾煤。
S6、将粗选精煤10给入浮选柱G进行精选作业，产出精煤11及精选尾煤，精煤11最终灰分为12.5％左右，精选尾煤与粗选尾煤混合产出尾煤12。
综上所述，本发明实施例提供了一种细粒中煤的浮选药剂及其应用，混合浮选药剂不仅增多了浮选过程的发泡数量，也增加了泡沫的寿命；其应用为基于中煤破碎解离的一种浮选中煤的浮选工艺，实现了对稀缺炼焦煤资源的有效回收；该浮选工艺流程简单、技术成熟、投资少、运行费用低，经济效益显著。此外，螺旋分选机分选密度较高(通常在1.6Kg/L以上)，在其最佳分选密度下可预先抛除一部分经破碎解离出的高灰分物料，既保证了尾煤灰分，又同时避免了矸石进入磨机，大大减轻了磨机的负荷，降低了能耗，减轻了高灰分物料磨碎之后对后续浮选作业的污染；短体磨机(自磨机或棒磨机)快速入料、快速排料，既保证了中、低灰分的物料充分得到解离，又不至于产生不利于后续浮选作业的过磨现象；浮选作业的强制搅拌装置能够将药剂充分分散，提高药剂作用效果，并且由于高剪切对煤颗粒表面的擦洗作用，细泥罩盖作用大大减轻；粗选作业采用浮选机确保了低灰颗粒的回收，精选作业采用浮选柱确保浮选选择性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种细粒中煤的浮选药剂，其特征在于，该浮选药剂的原料按总质量百分比为：羟基化合物20％-40％、烷基酚聚氧乙烯醚1％-2％、甲基异丁基甲醇1％-2％、二甲苯1％-2％、聚丙烯乙二醇1％-2％、硅酸钠1％-2％、其余为烃类油。
2.根据权利要求1所述的浮选药剂，其特征在于，所述羟基化合物为以下物质中的一种或两种：正丁醇、正己醇、正辛醇、α-萜品醇。
3.根据权利要求2所述的浮选药剂，其特征在于，所述羟基化合物为两种物质的混合物时，各种物质的质量比为其分子中碳原子个数的反比。
4.根据权利要求1所述的浮选药剂，其特征在于，所述烃类油为以下物质中的一种或两种：煤油、柴油、重质液体石蜡。
5.根据权利要求4所述的浮选药剂，其特征在于，所述烃类油为所中物质的混合物时，各种物质的质量均相等。
6.根据权利要求4所述的浮选药剂，其特征在于，所述重质液体石蜡为工业产品，主要成分为分子中碳原子个数大于等于12、小于等于18的正构烷烃及芳香烃。
7.一种使用如权利要求1-6所述的浮选药剂的细粒中煤浮选工艺，其特征在于，该工艺的流程如下：
S1、使用细粒中煤调浆设备进行调浆作业，产出细粒中煤调浆后矿浆；
S2、使用粗煤泥分选设备对所述细粒中煤调浆后矿浆进行预先抛尾作业，产出分选粗精煤及分选尾煤，分选尾煤作为矸石处理；
S3、使用分级设备对所述分选粗精煤进行分级作业，产出细粒粗精煤和粗粒粗精煤；
S41、使用磨煤设备对所述粗粒粗精煤进行解离作业，产出磨后产品并回收利用；
S42、将所述细粒粗精煤与浮选药剂进行混合，使用调浆设备对混合物进行调浆作业，产出细粒粗精煤调浆后矿浆；
S5、使用粗选设备对所述细粒粗精煤调浆后矿浆进行粗选作业，产出粗选精煤及粗选尾煤；
S6、使用精选设备对所述粗选精煤进行精选作业，产出精煤及精选尾煤。
8.根据权利要求7所述的细粒中煤的浮选工艺，其特征在于，所述磨煤设备为短体棒磨机或者短体自磨机；
对所述磨后产品的回收利用方式如下：
所述磨后产品同时满足密度级小于1.6kg/L、产率小于10％、灰分低于70％时，返回至所述流程S3，使用分级设备对磨后产品进行分级作业，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否则，返回至所述流程S2，使用粗煤泥分选设备对磨后产品进行拋尾作业，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。
9.根据权利要求7所述的细粒中煤的浮选工艺，其特征在于，将所述粗选尾煤与精选尾煤混合，产出尾煤。
10.根据权利要求7-9所述的粒中煤的浮选工艺，其特征在于，所述细粒中煤调浆设备为搅拌桶；所述搅拌桶使用BGT系列表面改质调浆机；
所述粗煤泥分选设备为螺旋分选机；所述螺旋分选机使用高堰式螺旋分级机或沉没式螺旋分级机；
所述调浆设备为强制搅拌装置；
所述粗选设备为浮选机；
所述精选设备为浮选柱；
所述分级设备为振动弧形筛，筛孔大小为0.5-1mm，以保证筛下物粒度在适宜浮选的范围内。
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