一種寬粒級煤泥浮選工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及煤泥浮選技術領域，尤其涉及一種寬粒級煤泥浮選工藝。
【背景技術】
[0002] 目前浮選是對煤泥進行分選回收的最主要方法，它根據煤和矸石表面潤濕性的差 另IJ，在浮選藥劑的作用下，回收煤泥中的精煤。但是，由于粗粒附著氣泡后脫落力大以及傳 統機械攪拌式浮選機的高紊流環境，導致粗粒的浮選效果不佳，上限一般不超過〇.5mm。為 了解決粗煤泥的分選問題，提高煤泥浮選粒度上限，就得大大降低浮選效率，在既想提高上 限又要保證效率的條件下，就只能先將煤泥進行分級，粗煤泥進入重選工藝(如螺旋溜槽、 TBS、旋流器等），細煤泥進入浮選工藝，形成重-浮聯合工藝對煤泥進行處理，致使煤泥分選 工藝復雜，工藝環節較多，增加了生產和管理成本。
[0003] 申請人曾經申請一種干擾床層-自循環浮選柱（公開號CN203044172U)，該浮選柱 通過引入上升流，使得礦粒受到一個向上的作用力，變相的減小了氣泡對礦粒的拽力，從而 降低了氣泡與礦粒的脫附概率，分選粒度上限可提高至1.5-2_，有效拓寬了浮選的粒度范 圍。但是申請人在實際應用該浮選裝置過程中發現，干擾床層內形成的氣泡-礦粒聚合體， 在脫離干擾床層，上浮至泡沫層的過程中，較粗疏水顆粒發生脫落現象，這說明在干擾床層 內，通過較粗疏水顆粒的橋連作用可以形成氣泡-礦粒聚合體，但聚合體并不牢固，也就是 說，如果能夠強化氣泡-礦粒聚合體的牢固程度，就可以進一步提高浮選粒度上限。
[0004] 目前市場上出現了一種自吸式微泡發生器，它是由噴嘴、空氣室、喉管和擴散管組 成，目前主要用于浮選柱。自吸式微泡發生器通過高壓射流所形成的活性微泡，具有優先在 疏水性固體表面析出的性質，因而，強疏水的煤泥表面將析出活性微泡；由于具有更大的附 著接觸面積，煤泥顆粒通過活性微泡和普通氣泡的附著比顆粒直接與普通氣泡附著更加牢 固，也就是說，如果能將表面具有活性微泡的疏水顆粒給入干擾床層-自循環浮選柱，將有 利于提高氣泡-礦粒聚合體的牢固程度，從而進一步提高浮選粒度上限。
【發明內容】
[0005] 為了克服現有煤泥浮選工藝存在的浮選粒級窄、粒度上限低、工藝復雜以及浮選 粒度上限和浮選效率不能同時兼顧的技術缺陷，本發明提供一種寬粒級煤泥浮選工藝。
[0006] 為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：
[0007] -種寬粒級煤泥浮選工藝，由礦漿準備、高壓射流、消泡和浮選四部分作業組成， 具體步驟如下：
[0008] 第一步:礦漿準備作業
[0009] 采用攪拌桶進行礦漿準備作業，入浮煤泥進入攪拌桶，同時加入煤泥浮選捕收劑 (煤油、柴油等烴油），入浮煤泥經礦漿準備作業與浮選捕收劑充分作用后，通過攪拌實現捕 收劑在礦漿中的分散，強化了煤泥表面的疏水性；
[0010]捕收劑的加入量優選〇. 5~5kg/t干煤泥，攪拌混勻時間優選1~3分鐘；
[0011] 第二步:高壓射流作業
[0012] 攪拌混勻后的礦漿通過栗送給入自吸式微泡發生裝置，礦漿從自吸式微泡發生裝 置后，形成表面帶有活性微泡的強疏水煤泥；
[0013] 上述栗送壓力優選為0.05~0.3MPa。
[0014] 第三步:消泡作業
[0015]由微泡發生器排出的礦漿進入消泡攪拌桶，保證2分鐘以上的攪拌時間，通過攪拌 作用將礦漿中的非活性微泡消除，實現消泡；
[0016] 第四步:干擾床層-自循環浮選柱中進行浮選
[0017] 消泡后的礦漿給入干擾床層-自循環浮選柱，通過干擾床層-自循環浮選柱的氣泡 發生裝置加入起泡劑，通過浮選分別獲得精煤和尾煤，起泡劑用量與捕收劑用量的比例為 0.05~0.1，實際應用中根據煤質性質確定起泡劑用量。
[0018] 本發明的分選原理是：
[0019] 首先，入浮煤泥經礦漿準備作業與浮選捕收劑充分作用后，強化了煤泥表面的疏 水性;然后，攪拌混勻后的礦漿高壓給入自吸式微泡發生器，自吸式微泡發生器由噴嘴、空 氣室、喉管和擴散管組成，礦漿從噴嘴高速噴出，進入喉管，高速射流使空氣室產生負壓，從 而由外部自吸入空氣，在喉管中氣、液、固三相劇烈混合，一部分空氣被粉碎成氣泡，與固體 顆粒發生礦化作用，另一部分空氣由于高壓溶入礦漿中；當礦漿進入擴散管，壓力突然降 低，在喉管內溶入礦漿的空氣隨壓力降低而重新析出，成為一種具有活性的微泡，而活性微 泡具有優先在疏水性固體表面析出的性質，因而，強疏水的煤泥表面將析出活性微泡；由微 泡發生器排出的礦漿進入消泡攪拌桶，由于固體表面的活性微泡一經析出，在壓力不變的 情況下，不易被破壞，因此，通過攪拌作用一是將礦漿中的非活性微泡消除，二是避免過多 氣泡進入干擾床層-自循環浮選柱形成過厚的泡沫層，不利于粗粒煤泥的浮選。表面具有活 性微泡的煤泥顆粒十分有利于在干擾床層-自循環浮選柱內形成氣泡-礦粒聚合體，將進一 步提高干擾床層-自循環浮選柱的浮選粒度上限，從而實現寬粒級浮選。
[0020] 本發明的積極效果是：
[0021] 1、由于粗煤泥浮選需要引入氣泡，浮選機理是：引入的氣泡與礦物形成氣泡-礦粒 聚合體，使得礦粒受到一個向上的作用力，變相的減小了氣泡對礦粒的拽力，從而降低了氣 泡與礦粒的脫附概率，提高了分選粒度上限，有效拓寬了浮選的粒度范圍。受此影響，本領 域技術人員誤認為要想提高分選粒度上限就必須引入大量的氣泡，殊不知，在原料給入干 擾床層-自循環浮選柱之前，利用自吸式微泡發生器，不但形成活性微泡，同時也會產生大 量非活性氣泡，活性氣泡的引入對提高分選粒度上限有幫助，而大量非活性氣泡的引入不 但沒有幫助，而且非活性氣泡給入干擾床層-自循環浮選柱，將會在浮選柱內產生較厚的泡 沫層，泡沫層越厚，二次富集作用越易造成粗顆粒脫落，影響精煤產品質量，和煤產率，這就 導致在本領域浮選粒度上限和浮選效率不能同時兼顧。本發明通過在自吸式微泡發生器之 后增加消泡工藝，通過消泡作業除去非活性氣泡，避免過多氣泡進入干擾床層-自循環浮選 柱形成過厚的泡沫層，消除非活性氣泡對后續分選的影響，通過干擾床層-自循環浮選柱的 氣泡發生器根據需要引入適宜的普通氣泡，控制起泡劑的用量來調整普通氣泡與活性微泡 達到適宜的比例，從而最大程度上提高浮選效率。
[0022] 2、本發明在不降低浮選效率的前提下又提高了浮選粒度上限，增加的消泡工藝不 需要什么大設備，只是在攪拌桶中攪拌而已，不但操作簡單容易實現，而且不怎么增加成 本，相對于現有的重-浮聯合煤泥分選工藝，減少了工藝操作環節，降低了生產和管理成本； 相對于現有的干擾床層-自循環浮選柱，浮選粒度上限大大提高，與傳統煤泥浮選工藝相 比，本發明在保證浮選精煤灰分基本不變的前提下，浮選粒度上限可以達到5-6mm，浮選精 煤產率也將隨之提高，取得了意想不到的效果，具備專利法第22條第3款規定的創造性。
【具體實施方式】
[0023]下面結合具體實施例進一步說明本發明的技術方案。
[0024]某煉焦煤選煤廠煤泥灰分為26.11 %，最大粒度為6-7mm，粒度組成見表1。將煤泥 給入調漿攪拌桶，同時加入捕收劑(柴油)進行調漿，捕收劑用量為1.5kg/t干煤泥，攪拌時 間為3分鐘；攪拌混勻后的礦漿通過高壓射流栗以0.25Mpa的壓力給入自吸式微泡發生裝 置，由微泡發生器排出的礦漿進入消泡攪拌桶，攪拌2分鐘消泡；消泡后的礦漿給入干擾床 層-自循環浮選柱，通過干擾床層-自循環浮選柱的氣泡發生裝置加入起泡劑(2號油），起泡 劑用量為〇.lkg/t干煤泥，分選后獲得精煤和尾煤，分選指標見表1。為了便于比較，直接采 用傳統浮選機和干擾床層-自循環浮選柱對該煤泥分別進行了浮選，最佳捕收劑用量和起 泡劑用量分別為1.5kg/t干煤泥和0.15kg/t干煤泥，分選結果也列于表2。為了直觀比較三 種浮選方式的分選粒度上限，將三種浮選方式所獲得的浮選精煤的粒度組成列于表3。 [0025]從表2可以看出，采用本發明工藝對該煤泥進行分選，可以獲得精煤產率72.14%、 精煤灰分9.12%、可燃體回收率88.73%的分選指標;而直接采用傳統浮選機和干擾床層-自循環浮選柱對該煤泥進行分選，雖然能夠獲得相當的精煤灰分，但精煤產率遠低于本發 明工藝。從表3可以明顯看出，傳統浮選機浮選粒度上限為0.5-lmm，干擾床層-自循環浮選 柱的分選粒度上限為2_3mm，而本發明工藝可以將分選上限提高至6mm左右，顯著提高了粗 粒級煤泥的回收效果，從而使本發明工藝的整體分選效果相比于傳統浮選工藝設備體現出 明顯的優勢。
[0026]因此，本發明工藝在對煤泥進行分選時，與傳統浮選工藝設備相比，能在保證精煤 產品質量的前提下，大大提高分選上限，獲得更高的精煤產率，簡化了煤泥分選工藝，有效 提升了浮選效率。
[0027]表1煤泥粒度組成
【主權項】
1. 一種寬粒級煤泥浮選工藝，其特征在于，它是由礦漿準備、高壓射流、消泡和浮選四 部分作業組成，具體步驟如下： 第一步:礦漿準備作業 采用攪拌桶進行礦漿準備作業，入浮煤泥進入攪拌桶，同時加入煤泥浮選捕收劑（煤 油、柴油等烴油），入浮煤泥經礦漿準備作業與浮選捕收劑充分作用后，通過攪拌實現捕收 劑在礦漿中的分散，強化了煤泥表面的疏水性； (2) 高壓射流作業 攪拌混勻后的礦漿通過栗送給入自吸式微泡發生裝置，礦漿從自吸式微泡發生裝置 后，形成表面帶有活性微泡的強疏水煤泥； (3) 消泡作業 由微泡發生器排出的礦漿進入消泡攪拌桶，保證2分鐘以上的攪拌時間，通過攪拌作用 將礦漿中的非活性微泡消除，實現消泡； (4) 在干擾床層-自循環浮選柱中進行浮選 消泡后的礦漿給入干擾床層-自循環浮選柱，通過干擾床層-自循環浮選柱的氣泡發生 裝置加入起泡劑，通過浮選分別獲得精煤和尾煤。2. 如權利要求1所述的寬粒級煤泥浮選工藝，其特征在于， 第一步中，所述的捕收劑的加入量為〇. 5~5kg/t干煤泥，攪拌混勻時間為1~3分鐘； 第二步中，栗送壓力為0 · 05~0 · 3MPa; 第四步中，起泡劑用量與捕收劑用量的比例為0.05~0.1。
【專利摘要】本發明公開了一種寬粒級煤泥浮選工藝，它包括礦漿準備作業、高壓射流作業、消泡作業和在干擾床層?自循環浮選柱中進行浮選作業。通過在自吸式微泡發生器之后增加消泡工藝，通過消泡作業除去非活性氣泡，避免過多氣泡進入干擾床層?自循環浮選柱形成過厚的泡沫層，消除非活性氣泡對后續分選的影響，通過干擾床層?自循環浮選柱的氣泡發生器根據需要引入適宜的普通氣泡，控制起泡劑的用量來調整普通氣泡與活性微泡達到適宜的比例，從而最大程度上提高浮選效率。
【IPC分類】B03D1/006, B03D101/02, B03D1/02, B03D101/04, B03D103/08
【公開號】CN105709941
【申請號】CN201610224983
【發明人】李琳, 由曉芳, 呂憲俊, 吳雷
【申請人】山東科技大學