开滦矿区浮选中煤解离-浮选工艺研究

摘要

随着炼焦煤入洗原煤质量呈下降趋势，中高灰分的浮选中煤产率高、连生体含量多等问题进一步凸显。浮选中煤的再选直接影响到精煤产品的质量和产量，其分选过程研究对于煤炭洗选技术进步和稀缺煤资源高效利用具有重要意义。然而，浮选中煤粒度介于重选下限和浮选上限，连生体含量大，物料等可浮接近，精细化分选困难。针对上述问题，论文以快速煤岩解离及粒度调控、可浮性相近的物料分选过程强化、高效工艺开发为主线，选取唐山开滦矿区极难选浮选中煤为试验样品，对浮选中煤解离-浮选工艺进行了系统研究。得到如下研究成果：
　　研究了浮选中煤物性特征。浮选中煤的粒度组成偏粗，多以煤岩连生体形式存在；灰分高达49.30%，含有大量的高灰细泥物，但也还有部分低灰物料，可浮性等级为极难选；矿物质与有机质共生比例高达78.23%，黏土矿物含量相对含量近70%，以浸染状和充填状与有机显微组分共生，增大了煤岩解离难度。
　　研究了重选预先脱除高灰物料对浮选中煤煤质特性的影响。将浮选中煤经过螺旋分选机分选，抛除原煤中高灰分部分，为后续煤岩解离提供良好的原料。在处理量和矿浆浓度分别为0.25t/h和25%参数下，经过重选预先抛尾，原煤灰分由49.30%降低到26.50%，产率为46.28%，降灰效果明显。抛尾后，当要求精煤灰分12.50%时，理论精煤产率为61.00%左右。
　　研究了浮选中煤快速煤岩解离及粒度调控。通过比较中矸磁尾、浮选尾煤和浮选中煤三种来料解离特性，确定了浮选中煤更适合作为磨煤入料；粒度调控试验表明，闭路不分级磨煤效果优于开路分级磨煤的效果，更好的实现了磨煤细度与浮选粒度之间的平衡。棒磨机介质充填率为17%时，闭路不分级磨煤d50、d80分别为0.09mm和0.24mm，粒径分布多处于较佳浮选粒度范围内；合格精煤产率36.50%，较开路分级磨煤产率高15个百分点左右。
　　研究了磨后中煤可浮性相近的物料分选过程强化。确定了解离后浮选中煤“一粗一精”浮选工艺条件下最优试验参数，发现解离后残留的中煤连生体以及黏土微细粒的非选择性上浮是造成精煤产率和精煤灰分之间矛盾的主要原因。基于粘土矿物抑制和煤粒活化，选取H708和H707新型捕收剂强化解离后细粒中煤浮选过程。与柴油和杂醇药剂相比，在药剂用量降低40%左右，浮选中煤可燃体回收率提高了15个百分点以上，浮选指标更稳定，突出了新型药剂优越的选择性。
　　提出了重选抛尾-快速煤岩解离-高效浮选分选工艺。浮选中煤预先重选预先脱除高灰物料，经快速解离后入两段式柱分选，结合粘土矿物抑制和煤粒活化高效浮选药剂分选，可适应不同的来料变化以及对产品的要求进行灵活调节。试验结果表明，该分选工艺可以获得精煤灰分为12.32%，产率为31.12%的理想指标。

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变量注释表

1 绪论

1.1 课题来源（Subject Origin and Background）

1.2 研究背景及意义（Backgrounds and Significances）

1.3 国内外研究现状（Research Status at Home and Abroad）

1.4 主要研究内容及技术路线（ Main Research Contents and Research Roadmap）

2 样品来源及性质分析

2.1 浮选中煤特性分析（ Characteristics Research of Flotation Middlings Coal）

2.2 浮选中煤煤岩学组成分析（Coal Petrology Characteristics of Flotation Middlings Coal）

2.3 本章小结（Summary）

3 浮选中煤解离过程及其粒度调控

3.1 重选预先脱除高灰尾煤试验（Pre-removel of High-ash Tailings by Gravity Separation）

3.2 不同磨煤入料强化解离研究（ Study on Intensification Liberation of Different Middling Coal）

3.3 浮选中煤解离过程粒度调控（ Size Control in Liberation Process of Fine Floatation Middlings Coal）

3.4 本章小结（Summary）

4 解离后浮选中煤高效分选研究

4.1 解离后浮选中煤高效分选工艺及试验设备（ High-efficient Separation of Liberated Flotation Middlings Coal and Test Equipment）

4.2 浮选柱分选条件试验研究（The Condition Tests for Flotation Column Separation）

4.3 新型浮选药剂优化试验（Optimization Test of New Flotation Reagents）

4.4 本章小结（Summary）

5 浮选中煤重选抛尾-快速煤岩解离-浮选工艺研究

5.1 浮选中煤高效分选新工艺的形成（Formation of New and High Efficiency Separation Process of Flotation Middlings Coal）

5.2 浮选中煤再选工业分选工艺（Industrial Re-separation Process of Flotation Middlings Coal）

5.3 本章小结（Summary）

6 结论与展望

6.1 主要结论（Main Conclusions）

6.2 研究工作展望（Prospects for Future Research）

参考文献

作者简历

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