CN106669980B - 一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法。将一定量的十二烷基三甲基溴化铵阳离子表面活性剂加入搅拌桶中，与水混合后进行强力搅拌，产生的带正电的胶质气泡与水的混合体经泵输送至自制的逆流式浮选柱。氧化煤磨煤至‑325网目以下，经普通搅拌桶调浆后沿自制浮选柱中部给入，在自制浮选柱中，带正电的胶质气泡与带负电的氧化煤颗粒发生碰撞，从而随泡沫进入浮选精煤。本发明的有益效果是基于静电作用的原理，通过引入胶质气泡对氧化煤颗粒进行分选，大大提高了氧化煤的回收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种微细粒氧化煤泥分选技术，特别提供了一种可显著提高微细粒氧化煤泥回收率的方法。
背景技术
随着我国采煤机械化程度的提高、资源地质条件的恶化、选煤厂大型化建设及重介质分选技术的广泛应用，微细粒煤泥比例急剧增加，并呈现继续恶化趋势，煤泥分选的矛盾更加突出。目前浮选是处理细粒煤泥最主要的手段之一，在常规的浮选过程中，矿浆中的带电颗粒与其带相反电荷的表面活性剂在静电引力的作用下发生作用，表面活性剂吸附或覆盖在煤炭颗粒表面，提高了其疏水性，进而与气泡发生碰撞粘附在气泡上最终成为泡沫精煤，但微细粒颗粒由于其质量小，与气泡发生碰撞的概率较低，微细粒精煤颗粒难以与气泡进行碰撞，故而难以被气泡捕获；而高灰的微细粒粘土矿物则通过细泥罩盖或者水流夹带的方式进入浮选精煤产品中，污染了浮选精煤，恶化了浮选效果，因此在常规的浮选手段下，微细粒级煤泥的分选提质难以保证回收率和产品质量。
氧化煤由于其表面在氧化过程中含氧的亲水官能团如-COOH、-OH等含量大幅度增加，而疏水官能团如-CH等大幅减少导致其表面水化膜较厚，药剂难以在其表面覆盖而导致较为难浮，而微细粒氧化煤由于其动量较小，与气泡不易发生碰撞导致其更难通过浮选的方式得到回收利用。针对氧化煤浮选的难题，国内外的不少专家学者做了很多有益的探索，如使用氧化柴油等新型的药剂取代普通的柴油、磨煤预处理、超声波预处理、微波预处理、预润湿时间的控制等手段来改善氧化煤的浮选效率，取得了一定的效果，但未从根本上解决氧化煤泥的浮选效率低下的问题，并且对于微细粒氧化煤泥的浮选，常规的手段，如通过磨煤预处理使氧化煤暴露出新鲜的表面的方法已经不能适应该类煤泥的浮选。因此亟需开发一种新的分选技术以弥补现有的煤泥分选技术在微细粒分选方面的不足，实现微细粒矿物的高效分选回收。
在浮选过程中颗粒与气泡碰撞的概率随颗粒的减小而大大降低，但随气泡的减小碰撞概率却会增加，这表明在微细粒浮选中可以通过采用较小尺寸的气泡来改善微细粒氧化煤泥的浮选效果，本发明提出了在氧化煤泥的浮选过程中引入了直径约为几十微米的带电的胶质气泡，强化了微细粒氧化煤的浮选过程，大大提高了其回收率。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，通过将带电的胶质气泡引入浮选，从根本上解决了氧化煤药耗大、浮选回收率低的问题。
本发明的技术方案是：
一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，所述分选方法由煤泥预处理、胶质气泡产生、氧化煤泥的分选三部分组成；具体步骤为：
(1)将微细粒氧化煤煤泥加入普通搅拌桶预先调浆，使其充分得到润湿，并将一定量的矿浆注入浮选装置，注入矿浆高度约为浮选装置高度的四分之一，关闭给料泵；
(2)将一定量的阳离子表面活性剂与水预先混合配制成1.2-3.0g/L的溶液并加入到内部带有挡板的强力搅拌桶中，调节搅拌轴高速强力搅拌，在挡板与溶液相互作用下溶液产生紊流，夹带空气进入溶液并在搅拌轴的高速搅拌下被充分分散，气核在一层或多层阳离子表面活性剂包裹下形成胶质气泡；
(3)将含有大量胶质气泡的表面活性剂溶液从下部泵入已经预先入料的浮选装置，溶液在穿过浮选装置中的矿浆时，溶液中的带正电的胶质气泡与矿浆中的带负电的煤泥颗粒在静电引力作用下发生碰撞并矿化，煤颗粒随气泡的升浮进入泡沫精煤，通入一定量的表面活性剂溶液后停止给料；
(4)打开尾矿泵排出尾矿，待尾矿完全排出后，重新给入一定量的新鲜矿浆使矿浆高度约为浮选装置高度的四分之一，并重复上述分选过程。
进一步地，所述微细粒氧化煤煤泥为-325网目。
进一步地，所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
进一步地，所述搅拌轴转速大于4500-9000r/min。
进一步地，所述搅拌轴转速大于4800r/min。
进一步地，所述的浮选装置在其中下部有一给料点，底部有排料孔，连接有软管并与泵相连以控制尾煤排料速度，精煤泡沫由浮选柱上部的溢流管收集。
进一步地，所述的步骤(2)中将一定量的阳离子表面活性剂与水预先混合配制成1.5g/L的溶液。
本发明克服了传统的微细粒氧化煤泥的分选技术的不足，提出了一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，解决了氧化程度较高的煤泥在浮选中药耗大、回收率较低的问题。除此之外，本发明还有以下优点：
a、本发明提出的微细粒氧化煤泥的分选方法有效解决了传统浮选中微细粒浮选选择性较差的难题，弥补了传统泡沫浮选技术的不足。
b、本发明提出的分选方法提高微细粒浮选选择性思路新颖独特，解决了传统的泡沫浮选中微细粒选择性差、易污染精煤的难题，对煤炭分选技术体系的完善意义重大。
c、本发明提出的装置简单、投资少、运行费用低，经济效益显著。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明示意图。
图中：1-十二烷基三甲基溴化铵，2-水，3-十二烷基三甲基溴化铵混合物，4-胶质气泡混合物，5-矿浆，6-精煤，7-尾煤，A-预混合物给料泵，B-强力搅拌桶，C-搅拌后物料给料泵，D-普通搅拌桶，E-自制浮选装置。
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。
如图1，将微细粒煤样经普通搅拌桶D充分搅拌润湿后给入自制浮选装置E，此时自制浮选装置E中排料口(图中未画出)处在关闭状态，待自制浮选装置E中液位达到约为浮选装置高度的四分之一后停止给料。将阳离子表面活性剂1与水2预先混合后配制成浓度为1.5g/L的溶液，经给料泵A给入强力搅拌桶B内，强力搅拌桶B带有挡板，当混合物给入强力搅拌桶B后，调节叶轮转速至5000r/min以上进行强力搅拌，挡板与表面活性剂溶液作用产生紊流，夹带空气进入溶液，并且空气与表面活性剂粒子在高速搅拌下被分散产生大小约为10-100微米的不易破裂的胶质气泡，由于加入了阳离子表面活性剂，所以胶质气泡荷正电。用给料泵C将含胶质气泡的十二烷基三甲基溴化铵溶液泵入自制浮选装置E，胶质气泡穿过矿浆从下向上升浮，在穿越矿浆的过程中，荷正电的胶质气泡与表面荷负电的氧化煤颗粒在静电引力作用下发生碰撞并完成矿化过程，随气泡升浮最终成为泡沫精煤6，自制浮选装置E中的矿浆分选完成后，关闭给料泵A、C，打开尾煤排料口，将尾煤7从自制浮选装置E中排出后关闭排料口，注入新鲜矿浆重复以上步骤开始下一个分选过程。
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 (5)
1.一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，其特征在于，所述分选方法由煤泥预处理、胶质气泡产生、氧化煤泥的分选三部分组成；具体步骤为：
(1)将微细粒氧化煤煤泥加入普通搅拌桶预先调浆，使其充分得到润湿，并将一定量的矿浆注入浮选装置，注入矿浆高度约为浮选装置高度的四分之一，关闭给料泵；
(2)将一定量的阳离子表面活性剂与水预先混合配制成1.2-3.0g/L的溶液并加入到内部带有挡板的强力搅拌桶中，调节搅拌轴高速强力搅拌，在挡板与溶液相互作用下溶液产生紊流，夹带空气进入溶液并在搅拌轴的高速搅拌下被充分分散，气核在一层或多层阳离子表面活性剂包裹下形成胶质气泡；
(3)将含有大量胶质气泡的表面活性剂溶液从下部泵入已经预先入料的浮选装置，溶液在穿过浮选装置中的矿浆时，溶液中的带正电的胶质气泡与矿浆中的带负电的煤泥颗粒在静电引力作用下发生碰撞并矿化，煤颗粒随气泡的升浮进入泡沫精煤，通入一定量的表面活性剂溶液后停止给料；
(4)打开尾矿泵排出尾矿，待尾矿完全排出后，重新给入一定量的新鲜矿浆使矿浆高度约为浮选装置高度的四分之一，并重复上述分选过程；
所述阳离子表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵。
2.根据权利要求1所述的一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，其特征在于：所述微细粒氧化煤煤泥为-325网目。
3.根据权利要求1所述的一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，其特征在于：所述搅拌轴转速为4500-9000r/min。
4.根据权利要求3所述的一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，其特征在于：所述搅拌轴转速大于4800r/min。
5.根据权利要求1所述的一种基于胶质气泡的微细粒氧化煤泥的分选方法，其特征在于：所述的浮选装置在其中下部有一给料点，底部有排料孔，连接有软管并与泵相连以控制尾煤排料速度，精煤泡沫由浮选柱上部的溢流管收集。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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