煤粉(泥)实验室可浮性试验在选煤厂设计中的应用

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摘 要：介绍了煤粉（泥）实验室可浮性试验方法及其标准，对新疆一煤样进行了浮选试验，根据试验资料进行可浮性评定和浮选效果预测，为选煤厂设计提供了指导性资料，选择了合理浮选工艺流程和设备，试验资料对生产管理也有指导意义。

关键词：可浮性试验 可浮性评定 选煤厂设计

中图分类号：TB21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0058-02

在新疆丰富的煤炭资源中，库拜、阜康等煤田中，有大量的炼焦用煤。众所周知，在设计炼焦煤选煤厂时，+0.5mm粒级原煤的主洗工艺不管是采用重介工艺还是采用跳汰工艺，煤粉（泥）都要采用浮游选煤的工艺方法回收精煤，浮选工艺是一种重要的选煤工艺，通常被称为选煤三大工艺之一，浮游选煤在选煤行业的地位是任何方法无法取代的。

为了合理选择浮选设备，合理确定浮选工艺指标和参数，预测浮选效果，就必须进行煤粉（泥）的实验室浮选试验，预先对煤粉进行可浮性评定，以获得设计资料。我们在为南疆地区某公司设计炼焦煤选煤厂时，采取了入洗原煤A7煤层（25号焦煤）的煤粉试验煤样，委托唐山熙元科技公司进行了实验室可浮性试验，试验为选煤厂设计提供了宝贵的基础资料，通过对试验资料的分析，论证对选煤厂设计的重要性，进行了选煤厂的浮选工艺设计。

1 煤粉（泥）可浮性试验

在实验室进行的煤粉可浮性试验包括可比性浮选试验、顺序评价浮选试验，依据标准是“采标”的二个ISO标准，ISO标准体系是专门用于研究煤粉（泥）可浮性的，标准的编号是ISO8858-1，2和3（ISO8858-3释放评价浮选试验适用于科研及探索最佳工艺条件）。采标一致性程度为“修改采用”，采标后的三个标准名称分别是《煤粉（泥）浮选试验第1部分：可比性评价方法》、《煤粉（泥）浮选试验第2部分：顺序评价方法》和《煤粉（泥）浮选试验第3部分：释放评价方法》。ISO标准体系科学、完整而严密，可操作性强，根据试验资料进行可浮性评定和浮选效果的预测，用于指导选煤厂设计。

1.1 可比性试验

（1）试验设备：XFD12型机械搅拌式浮选机，槽体容积3.5L。

（2）试验条件。

矿浆浓度：100g/l；叶轮转数：1500r/min：单位充气量：0.20～0.25m3/min·m2；捕收剂：正十二烷，密度0.751g/cm3，用量1000ml/t；起泡剂：4-甲基-2-戊醇（MIBC），密度0.807g/cm3，用量100ml/t；试验用水：唐山生活用自来水，水温16℃。

1.2 试验结果

（1）总样灰分测定结果：Mad=21.58%。

（2）可比性试验结果见表1。

2 顺序评价试验

煤粉顺序评价浮选试验结果见表2，可浮性曲线分别见图1和图2，图2是局部放大的累计产率-灰分关系曲线，便于应用。

3 可浮性评定和浮选结果预测

煤粉（泥）的可浮性评定与+0.5mm原煤的可选性评定一样，可选性等级与精煤灰分有密切关系，要求的精煤灰分不同时，可浮性难易程度也不同，精煤的理论产率随之变化。精煤灰分越低，其产率越小，可浮性也越难。按照GB/TXXXXX《煤粉（泥）可浮性评定方法》（送审稿）（3）的规定，可浮性评定采用可燃体回收率作为评定指标，等级划分标准见表3，评定指标是按要求（规定）灰分时的理论产率计算的，这与+0.5mm粒级的可选性评定一样，可浮性评定是对入料煤粉可浮性的概略评定，可以根据可浮性试验资料进行浮选效果的预测，用于指导选煤厂设计与生产，生产中的选煤厂亦可用实际资料评定可浮性等级。

评定指标“精煤可燃体回收率”的计算方法如式（1），可浮性等级评定结果见表4，本表仅是举例说明，任何灰分时的可浮性都可以从图1或图2的曲线上查出，也可用插值法根据表2数据计算。

式中：

为浮选精煤可燃体回收率，%；为浮选精煤产率，%；为浮选精煤干基灰分，%；为浮选入料干基灰分，%。

4 浮选工艺设计

4.1 工艺流程的选取

从表4看出，可浮性较好，选取的精煤灰分符合用户要求。各种精煤灰分指标时分别评定为易浮和中等可浮，所以设计中选取了一次选浮选工艺流程，简化了工艺系统，减少了投资。

4.2 浮选机的选择

采用的实验室浮选机是机械搅拌式，其叶轮结构和转数、槽体结构等参数与我国XJM型浮选机相近，因此，设计中选用了该型号浮选机。早在2008年就有文献报道，“成功应用于选煤厂浮选生产的XJM-S系列已经有4、6、8、12、14、16/28m3八种规格近千台，占我国选煤厂浮选设备总量的70%。以上”（4）。

5 结语

（1）可比性试验结果（表1）是工业上容易实现的指标，“精煤产率64.51%，精煤灰分6.31%”可以作为选煤厂设计的依据。（2）根据顺序评价试验结果，绘制的可浮性曲线，可以按照任何要求预测浮选工艺的主要技术指标，既可作为设计依据，又可用于指导生产。（3）我们根据实验室可浮性试验资料，设计选煤厂时选择了一次浮选工艺流程和MJX型机械搅拌式浮选机。从试验结果和表4可以看出，本煤样的可浮性较好，有条件达到很好的浮选指标。

参考文献

[1] ISO 8858-1煤粉（泥）浮选试验，第1部分：可比性评价方法.

[2] ISO 8858-2煤粉（泥）浮选试验第2部分：顺序评价方法.

（注：上述两项ISO标准的采标工作已进入《送审稿》阶段）。