三种浮选药剂雾化方式在临涣选煤厂的应用
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[摘要]介绍了临涣选煤厂应用的三种浮选药剂雾化方式工作原理；通过生产试验表明：在分选指标相似的情况下，雾化器的浮选药剂单位用量要比起雾盘、乳化器分别节省15%、5%以上，节油效果明显。
[关键词]浮选药剂雾化；起雾盘；乳化器；雾化器
中图分类号：$351.5+3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0303-01
临涣选煤厂是一座经改造和扩建后年入洗能力达1600Tf吨的中央型炼焦煤选煤厂，分东、西区共有六条独立的生产线，系统全部采用不脱泥、不分级全原煤重介、浓缩浮选联合分选工艺。
1、浮选药剂雾化的重要性
浮选药剂的作用，主要是提高煤粒表面疏水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度；在矿浆中促使形成大量气泡，防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性，使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮；调节煤与矿物杂质的表面性质，提高煤泥的浮选速度和选择性。临涣选煤厂使用的浮选药剂捕收剂为0#柴油、起泡剂为杂醇，这类非极性油类捕收剂和杂极性起泡剂在水中的分散性很差。而无论使用何种浮选药剂，保证浮选药剂作用的前提是药剂与浮选煤粒的充分接触。因此，必须浮选药剂在外力的作用下分散，而且产生的油滴直径越小，在煤浆中的分散也就越均匀，与浮选煤浆中的煤粒接触的可能性就越大，对浮选效果也就越有利。
浮选药剂在于入料混合进入浮选机分选前，需要通过矿浆准备器或其它设备实现雾化，而浮选药剂雾化效果的好坏对浮选效果、药耗有至关重要的影响。选煤厂的浮选药剂绝大部分是石油类产品，而中国是石油资源短缺的国家，在保证浮选工艺指标前提下，提高浮选药剂利用效率、节约浮选药剂是选煤领域节能降耗的一项重要内容。
2、雾化装置的结构及工作原理
2.1 起雾盘
如图1所示，起雾盘是矿浆准备器使用的常见雾化装置，其结构是由电动机带动一个边沿带尖齿的起雾盘组成；由于电动机带动起雾盘高速旋转，使得加到起雾盘表面中央的浮选药剂在离心力的作用下向外扩展形成薄膜，然后被起雾盘的边沿高速切割成雾滴，从而达到浮选药剂雾化的效果。
起雾盘在生产实际应用中存在的问题较多，主要有：（1）加药管的加药口直径仅有2-3mm，易被浮选药剂中的杂物堵塞，且堵塞后处理困难。（2）由于起雾盘高速旋转，对起雾盘安装要求非常严格，如果安装不当会导致起雾盘剧烈振动、脱落，且受工作环境影响生产过程中短时间内很难发现、处理。（3）由于加药口与起雾盘间距固定，随着浮选药剂添加量的变化，雾化效果变化明显。
2.2 乳化器
如图2所示，乳化器利用高压冲水直接乳化，它是将一定压力的生产清水打入乳化器，通过喷嘴的喷射使乳化器的混合室形成的负压，将药剂吸入，药剂与生产清水在混合室发生剧烈的湍动剪切作用，形成乳浊液。
乳浊液并不是直接给如浮选机，而是通过管道连接将乳浊液输送到原生煤泥浓缩机底流泵入料管，通过底流泵叶轮的搅拌作用以及一段距离的管道运输促进了乳浊液与浮选煤浆的均匀混合（乳化器工艺示意图如图3所示）。
由于乳化器对生产清水的入料压力有要求，所以需要增加水箱、增压泵以及由浮选加药点至浓缩机底流泵的乳浊液管道，生产投入有所增加（如加药点生产清水压力足够，可直接使用，减少增压泵等）；在投入使用过程一段时间后，由于高压水的冲刷和浮选药剂中某些成分对乳浊液管道的腐蚀，乳化液管道的后期维护量较大。
2.3 雾化器
雾化器是在乳化器的使用基础上，优化、改进出来的；雾化器的工作原理与乳化器类似，只是以高压风替换了高压水。另外，雾化器是对起雾盘的升级、改造，雾化器是安装在矿浆准备器原起雾盘的位置上，是对矿浆准备器的优化。
雾化器利用选煤厂房原有的压缩空气系统，高压风来源便利；并且雾化器结构小巧，改造、安装极为方便，后期维护量小。雾化器的雾化效果良好，不随加药量的变化而出现大幅度的波动。并且雾化器的加药口在10mm左右，能够有效的避免加药口堵塞隋况的出现。雾化器与起雾盘、乳化器系统比较起来，省去了传动机构，也就节省了一台电机的能耗。
3、应用效果
临涣选煤厂的东区选煤车间拥有三个独立的生产系统，浮选药剂雾化分别使用了起雾盘、雾化器和乳化器；从2011年3月份开始进行三种雾化方式的工业性对比试验，至2012年2月运行正常。工业性试验结果统计如表l。
通过12个月的工业生产试验对比、分析，在生产过程入洗原煤煤质一致、浮选精煤累计灰分相差不大的情况下，使用起雾盘、乳化器、雾化器的浮选药耗分别为0.190、0.174、0.165 kg・t-1原煤，使用雾化器的浮选药剂单位用量要比起雾盘、乳化器分别节省15%、5%以上，节油效果明显。
以临涣选煤厂2011年入洗1300余万吨原煤为例，如浮选系统雾化装置全部采用雾化器替代起雾盘，可节省32多吨的浮选药剂；不但能为选煤厂创造良好的经济效益，也为社会节省了大量的石油化工产品。
4、结束语
围绕提高浮选药剂分散效果、降低浮选油耗，临涣选煤厂东区结合本厂实际情况在设备改造、革新方面做了积极的探索，通过生产实践证明雾化器的使用效果明显优于起雾盘和乳化器，可使选煤厂获得较好的经济效益。