炼焦中煤解离规律与浮选工艺研究

摘要

从炼焦煤分选的中煤中分选出低灰精煤，使其合理地用于冶炼制焦，不仅有利于保护我国稀缺煤种资源，而且有利于促进我国国民经济发展。论文依据“不同的界面分选方法适应不同的颗粒粒度”，采用选择性絮凝浮选和常规浮选对磨矿后中煤进行了再选试验研究。
　　论文依据“不同的界面分选方法适应不同的颗粒粒度”，采用选择性絮凝浮选和常规浮选对磨矿后中煤进行了再选试验研究。
　　筛分和浮沉试验表明：-3mm粒级中煤各粒度级灰分差不大，煤质较匀，平均灰分仅27.30％；-3mm粒级中煤的粘结指数仅为18.00%，只有经过分选才能用于炼焦，有再选的必要性。+1.40-1.80g/cm3密度级累积产率高达81.79%，说明煤样中矿物质与有机组分密切连生，只有通过破碎磨矿才能实现有效分选。
　　-3mm粒级中煤的煤岩特征表明：高岭石为主要的矿物质，但也存在一定量的黄铁矿、石英和方解石等。粘土矿物大多以4 m左右的颗粒浸染分布在细胞腔和基质内，很难实现完全解离。
　　磨矿试验表明：磨矿5min时，-0.074mm粒级含量已达到84.59%，此时适合粗磨；当磨矿时间为30min时，细磨矿效率较高，进入-0.038mm粒级的物料含量接近100.00%，且-0.010mm粒级含量约81.85%。磨矿2min时，-0.038mm和-0.010mm粒级灰分均达到最小值，中煤中有机可燃组分优先解离。
　　磨矿细度分别为-0.074mm54.66%（对应磨矿时间2min）和-0.010mm86.81%（对应磨矿时间40min）的磨矿产品的小浮沉试验表明：超细粒含量的增加并不能改变其可选性。在规定灰分12.00%时，其分选密度的增幅不大，仅提高了0.033g/cm3。
　　磨矿细度分别为-0.074mm54.66%和-0.010mm86.81%的磨矿产品的扫面电镜-能谱分析表明：在磨矿细度为-0.074mm54.66%时，+0.2mm粒级颗粒中，黏土类矿物与有机组分依旧以连生方式共存，而-0.010mm粒级中存在大量单体解离的矿物颗粒和有机煤岩单体颗粒。在磨矿细度为-0.010mm86.81%时，细粒级多以50 m的团聚颗粒存在，经超声分散后，可观察到矿物颗粒与有机可燃体基本完全解离。
　　磨矿产品的接触角试验表明：接触角随解离度先增大，极大值为83.1°（磨矿细度-0.074mm67.32%（对应磨矿时间3min），此时颗粒表面疏水性最强）。当磨矿细度超过-0.010mm81.85%后，矿物质颗粒黏附在煤颗粒表面，其精煤接触角相对较低且波动不大。
　　常规浮选试验表明：粗选即使在低药剂用量下（捕收剂用量为100g/t、起泡剂50g/t）时，所得精煤灰分仍高于15.60%，这是由细泥污染引起的。无药剂浮选最佳磨矿细度为-0.074mm35%，但由于解离不够充分，精煤回收率不足14.00%。常规浮选的最佳磨矿细度为-0.074mm54.66~67.32%。当磨矿细度为-0.074mm54.66%（对应磨矿时间2min）时，通过粗选+精选流程可回收产率约35-38%的合格精煤。
　　选择性絮凝浮选试验表明：絮凝剂与分散剂均有利于分选效果，且絮凝剂优于分散剂。-0.010mm81.85~86.81%为选择性絮凝浮选回收中煤的最佳磨矿细度。当磨矿细度为-0.010mm86.81%时，可回收产率43.44%、灰分11.93%的合格精煤,其浮选精煤数量指数为85.09%。
　　粗磨-粗精选工艺处理炼焦分选中煤，不仅具有较高的分选数质量效率，而且能够大幅度降低磨矿能耗和浮选药耗，同时能避免浮选消泡和减弱后续过滤脱水问题干扰，试验结果表明粗磨-粗精浮选处理炼焦中煤最为适宜。

目录

声明

第一章 绪论

1.1选题背景

1.2中煤再选研究现状

1.3研究目标、研究内容与技术路线

第二章 煤样与试验方法

2.1煤样

2.2仪器、设备与药剂

2.3试验方法

2.4本章小结

第三章 解离规律研究

3.1磨矿时间与产品细度

3.2磨矿产品性质

3.3本章小结

第四章 细磨-选择性絮凝浮选试验研究

4.1 探索试验

4.2药剂制度优化试验

4.3磨矿细度-捕收剂用量调整试验

4.4浮选精煤数量指数

4.5本章小结

第五章 粗磨-浮选工艺优化试验研究

5.1探索试验

5.2粗磨-无药剂浮选试验

5.3一粗一精浮选试验

5.4一粗两精浮选试验

5.5浮选精煤数量指数

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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