CN107442293B - 一种超细粒次烟煤选择性絮凝-反浮选降灰方法 - Google Patents

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Abstract

一种超细粒次烟煤选择性絮凝‑反浮选降灰方法。它是在常规次烟煤反浮选方法中，采用预先选择性的方法，先加入六偏磷酸钠调浆分散搅拌，然后依次加入糊精作为抑制剂搅拌，加入非离子型高分子絮凝剂(PAM)搅拌，加入起泡剂甲基异丁基甲醇(MIBC)搅拌和加入捕收剂复合铵盐，同时开始充气刮泡。本发明在相同捕收剂条件下，可以有效降低精煤灰分，减少捕收剂的消耗，提高次烟煤反浮选分选效率，达到超细粒次烟煤降灰提质的目的。

Description

一种超细粒次烟煤选择性絮凝-反浮选降灰方法
技术领域
本发明涉及一种次烟煤反浮选降灰方法，尤其是一种超细粒次烟煤选择性絮凝-反浮选降灰方法，属于矿物加工技术领域。
背景技术
煤炭是一种重要能源，而低阶煤在世界探明煤炭储量中占据40％以上，我国的低阶煤占保有资源储量的46％。近年来，炼焦煤资源日益紧张，动力煤等低阶煤在国际贸易市场中逐渐扩大，所以，低阶煤的清洁非常重要。低阶煤除做燃料外，还可以通过热解、气化、液化等做成一些化工产品，以及生产吸附材料等。鉴于此，低阶煤的提质分选加工，对提高煤炭资源的利用率有着重要的意义。
低阶煤，由于煤化程度低，具有含水量较高、表面含氧官能团多、孔隙大等特点，导致其疏水性差，浮选困难。针对如何强化并提高低阶煤浮选效果，国内外研究学者做了大量的研究工作，主要研究思路有浮选前预处理，向矿浆中加入一些电解质，采用新型或复合捕收剂，以及油团聚等方法，来改变并增强低阶煤表面的疏水性，从而提高浮选效果。所有这些方法都是为了降低低阶煤表面特性对浮选效果的影响，改善低阶煤表面疏水性差，亲水性强的劣势。而也有一些研究者充分利用低阶煤表面亲水性强的特点，采用反浮选的方法对其进行分选，将其劣势转化为优势。例如，已知的一种高灰难浮煤泥的浮选方法，首先采用反浮选工艺选出煤泥中的部分高灰细泥，然后再用正浮选工艺对煤泥进行分选，最终获得合格质量的精煤。其中，脉石矿物反浮选的具体步骤是：将煤泥与水加入浮选槽，搅拌使其均匀，并调节矿浆浓度至80～100g/L；依次加入煤的抑制剂和细泥捕收剂，调浆时间均为1min；打开进气阀门，计时刮泡3min；所得泡沫产品为脉石矿物，即浮选尾矿；槽内产品为反浮选精矿。
通过实践证明，不同矿物均有其最优的浮选粒度范围，不同粒度的矿物颗粒有不同的浮选行为。在已知的煤炭反浮选方法中，超细颗粒煤会吸附大量铵盐捕收剂，恶化了反浮选分选效果。
发明内容
为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种超细粒次烟煤选择性絮凝-反浮选降灰方法，一方面可以有效对次烟煤颗粒进行絮团，增大细颗粒煤的表观粒径，减少捕收剂消耗，另一方面还可以提高脉石矿物在泡沫产品中的回收率，提高反浮选分选效果。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括以下步骤：
(1)将粒径小于74μm占50％以上的次烟煤(最大粒径为200μm)和平均粒径小于12μm的石英(最大粒径为56μm)的人工混合矿调为40-80g/L的矿浆浓度，加入1kg/t六偏磷酸钠调浆搅拌3min；
(2)然后加入糊精作为抑制剂，搅拌3min，用量0.5kg/t-2kg/t；
(3)然后加入非离子型高分子絮凝剂，搅拌3min，用量20g/t-80g/t；
(4)然后加入起泡剂甲基异丁基甲醇,搅拌1min，用量10-20ppm；
(5)然后加入捕收剂复合铵盐，用量0.5kg/t-2kg/t，同时开始充气刮泡，刮泡时间5min。
相比现有的技术，本发明的一种超细粒次烟煤选择性絮凝-反浮选降灰方法，是在常规次烟煤反浮选方法中，创新性地加入选择性絮凝方法，可以有效对次烟煤颗粒进行絮团，增大细颗粒煤的表观粒径，减少捕收剂消耗，提高反浮选效果，在相同捕收剂条件下，可以有效降低精煤灰分。次烟煤由于其表面含氧官能团的水解，使其表面呈负电性，等电点降低，接近煤中脉石矿物的等电点，如果使用阳离子型絮凝剂，其对煤和脉石矿物都将产生絮凝作用，没有选择性，如果使用阴离子型絮凝剂，其对煤和脉石矿物都没有絮凝作用，所以本发明选用非离子型絮凝剂。加入一定浓度的非离子型絮凝剂，次烟煤粒径增大量远远大于石英，达到选择性絮凝的目的，次烟煤颗粒表观粒径增大后，可以降低其比表面积，减少对捕收剂复合铵盐的吸附，而石英颗粒的粒径增大在其最优浮选粒度上限以内，对反浮选效果影响不大。所以相同浓度下的捕收剂可以回收更多的脉石矿物，提高反浮选分选效率。同时，作为分散剂的六偏磷酸钠，其搅拌时间及其他参数的设置，也是在探索之后选择的最优参数，从而保证了最优的分散效果；还创新地选择糊精作为抑制剂，对煤的抑制效果更好，煤的回收率更高；选用复合铵盐做捕收剂的效果最好。
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是本发明实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
某次烟煤灰分：8.81％，水分：27.72％，称取粒度范围-74μm(即粒径小于74μm)占56.07％的煤样20g和8.5g石英(平均粒度10.42μm)置于0.5LXFD挂槽浮选机中，加蒸馏水至整体容积为0.5L，固体浓度为57g/L；然后加入六偏磷酸钠1kg/t，在转速1890r/min下搅拌3min；然后加入抑制剂糊精1kg/t，搅拌3min；将转速降为1000r/min，再加入非离子型高分子絮凝剂(简称PAM)50g/t，搅拌时间3min；再加入起泡剂甲基异丁基甲醇(简称MIBC)10ppm，搅拌1min；最后加入捕收剂铵盐，用量1kg/t，加入的同时打开气阀开始充气，浮选过程正式开始，刮泡时间5min。
本实施例结果是：精煤灰分12.50％，可燃体回收率90.69％，相比未添加PAM时，精煤灰分降低1.6个百分点，分选效率也从58.39％升高至66.07％。可见，在一定条件下，采用选择性絮凝方法可以提高超细粒次烟煤反浮选分选效果。
实施例2
称取与实施例1中同样的人工混合入料，煤样28g，石英12g，置于0.5LXFD挂槽浮选机中，加蒸馏水至0.5L，固体浓度为80g/L；然后加入六偏磷酸钠1kg/t，在转速1890r/min下搅拌3min；然后加入抑制剂糊精2kg/t，搅拌3min；将转速降为1000r/min，再加入非离子型高分子絮凝剂80g/t，搅拌时间3min；再加入起泡剂甲基异丁基甲醇10ppm，搅拌1min；最后加入捕收剂复合铵盐，用量0.5kg/t，加入的同时打开气阀开始充气，浮选过程正式开始，刮泡时间5min。
本实施例结果是：精煤灰分21.32％，可燃体回收率91.16％，相比未添加PAM时，灰分降低3.03个百分点，分选效率也从41.13％升高至47.47％。可见，在一定条件下，采用选择性絮凝方法可以提高超细粒次烟煤反浮选分选效果。
实施例3
某次烟煤灰分：9.32％，水分：24.58％，-74μm粒度级占54.87％。某石英平均粒度为11.37μm，最大粒度为54μm。称取煤样14g，石英6g，置于0.5L XFD挂槽浮选机中，加蒸馏水至0.5L，固体浓度为40g/L；然后加入六偏磷酸钠1kg/t，在转速1890r/min下搅拌3min；然后加入抑制剂糊精1kg/t，搅拌3min；将转速降为1000r/min，再加入非离子型高分子絮凝剂20g/t，搅拌时间3min；再加入起泡剂甲基异丁基甲醇20ppm，搅拌1min；最后加入捕收剂复合铵盐，用量2kg/t，加入的同时打开气阀开始充气，浮选过程正式开始，刮泡时间5min。
本实施例结果是：精煤灰分11.64％，可燃体回收率87.58％，相比未添加PAM时，灰分降低1.15个百分点，分选效率也从61.13％升高至66.47％。可见，在一定条件下，采用选择性絮凝方法可以提高超细粒次烟煤反浮选分选效果。
参见图1，本发明是先进行选择性絮凝后再采用反浮选方法对次烟煤进行分选，特别是选用了非离子型絮凝剂，以及作为分散剂的六偏磷酸钠搅拌时间及其他参数的设置，都是探索后的最优选择和参数，加入六偏磷酸钠1kg/t，在转速1890r/min下搅拌3min，可以达到最优处理效果，抑制剂选择糊精是在探索了几种抑制剂后选择的一种抑制剂，优势是对煤的抑制效果更好，煤的回收率更高。复合铵盐的捕收剂，也是探索后效果最好的选择。从而获得高质量的精煤和尾煤，回收效率及回收率都大大提高。

Claims (1)

1.一种超细粒次烟煤选择性絮凝-反浮选降灰方法，其特征是：具体步骤如下：
灰分为8.81％和水分为27.72％的次烟煤煤样，其中，粒径小于74μm的粒度级占56.07％；称取20g上述煤样和8.5g平均粒度为10.42μm的石英共同置于0.5L XFD挂槽浮选机中，加蒸馏水至整体容积为0.5L，固体浓度为57g/L；然后加入六偏磷酸钠1kg/t，在转速1890r/min下搅拌3min；然后加入抑制剂糊精1kg/t，搅拌3min；将转速降为1000r/min，再加入非离子型高分子絮凝剂50g/t，搅拌时间3min；再加入起泡剂甲基异丁基甲醇10ppm，搅拌1min；最后加入捕收剂复合铵盐，用量1kg/t，加入的同时打开气阀开始充气，浮选过程正式开始，刮泡时间5min。
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