一種細粒中煤的浮選藥劑及其應用的制作方法

本發明涉及浮選藥劑技術領域，尤其涉及一種細粒中煤的浮選藥劑及其應用。

背景技術：

本發明是基于煉焦細粒中煤破碎再選的實用技術，主要目的是回收稀缺的煉焦煤資源。

我國煤炭資源豐富，煤種齊全，但是各煤種儲量差異較大，其中煉焦煤資源儲量不到總儲量的三分之一。我國的煉焦煤選煤廠每年生產的煉焦中煤平均產率在30％以上，這部分煉焦中煤達不到煉焦的要求常常作為動力煤使用，資源的不合理利用導致了極大的浪費，因此研究煉焦中煤解離再選具有重要的意義。

中煤來源有兩種，一是由于分選精度不高，通過錯配形成；二是低灰精煤與無機礦物組分往往以極細的粒度相互嵌布，這部分中煤再選需要經過進一步解離。國內的許多專家學者從提高分選精度或解離的角度對中煤再選進行了很多有益的探索。呂玉庭等在對峻德選煤廠改造時采用一臺跳汰機單獨分選跳汰中煤，最終精煤產率增加了6.76個百分點，按年入選原煤150萬噸計，每年至少可增效益2000萬元；劉軍伶等使用一段兩產品重介旋流器來分選跳汰中煤，使最終精煤產率提高了5.39％，增加利潤超過1000萬元。趙聞達等人對烏海某選煤廠重介中煤進行了解離再選試驗研究，使用TBS對破碎產品中的3-0.5mm粒級進行了分選，得到了產率為60％的精煤。但是對于嵌布粒度較細的中煤，常規的破碎分選常常無法得到滿意的分選結果，這類中煤往往需要磨煤至更細的粒度才能保證一定程度的解離，如張磊等對馬頭選煤廠的重介中煤破碎后，3-0.5mm粒級經大錐角旋流器分選精煤產率僅為4.22％，因此開發新的細粒中煤再選技術對煉焦煤資源的回收意義重大，未來對于動力煤可能進行中煤的再選也具有一定的借鑒意義。

技術實現要素：

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種細粒中煤的浮選藥劑及其應用，用以克服從中煤中回收低灰精煤的傳統技術的不足，從根本上解決了現存的稀缺煉焦煤資源無法回收再利用。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種細粒中煤的浮選藥劑，該浮選藥劑的原料按總質量百分比為：羥基化合物20％-40％、烷基酚聚氧乙烯醚1％-2％、甲基異丁基甲醇1％-2％、二甲苯1％-2％、聚丙烯乙二醇1％-2％、硅酸鈉1％-2％、其余為烴類油。

烷基酚聚氧乙烯醚為醚類增泡劑，甲基異丁基甲醇、聚丙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇為羥基化合物類增泡劑，硅酸鈉為硅酸鹽調節劑。

羥基化合物為以下物質中的一種或兩種：正丁醇、正己醇、正辛醇、α-萜品醇。

羥基化合物為兩種物質的混合物時，各種物質的質量比為其分子中碳原子個數的反比。

烴類油為以下物質中的一種或兩種：煤油、柴油、重質液體石蠟。

烴類油為所中物質的混合物時，各種物質的質量均相等。

重質液體石蠟為工業產品，主要成分為分子中碳原子個數大于等于12、小于等于18的正構烷烴及芳香烴。

較優的，浮選藥劑為的原料及按總重量百分比配比為：α-萜品醇36％、重質液體石蠟55％、烷基酚聚氧乙烯醚1.5％、甲基異丁基甲醇1.9％、二甲苯1.9％、聚丙烯乙二醇1.8％、硅酸鈉1.9％。

較優的，浮選藥劑為的原料及按總重量百分比配比為：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基異丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸鈉1.1％。

較優的，浮選藥劑為的原料及按總重量百分比配比為：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重質液體石蠟28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基異丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸鈉1.2％。

一種使用本發明的浮選藥劑的細粒中煤浮選工藝，該工藝的流程如下：

S1、使用細粒中煤調漿設備進行調漿作業，產出細粒中煤調漿后礦漿；

S2、使用粗煤泥分選設備對所述細粒中煤調漿后礦漿進行預先拋尾作業，產出分選粗精煤及分選尾煤，分選尾煤作為矸石處理；

S3、使用分級設備對所述分選粗精煤進行分級作業，產出細粒粗精煤和粗粒粗精煤；

S41、使用磨煤設備對所述粗粒粗精煤進行解離作業，產出磨后產品并回收利用；

S42、將所述細粒粗精煤與浮選藥劑進行混合，使用調漿設備對混合物進行調漿作業，產出細粒粗精煤調漿后礦漿；

S5、使用粗選設備對所述細粒粗精煤調漿后礦漿進行粗選作業，產出粗選精煤及粗選尾煤；

S6、使用精選設備對所述粗選精煤進行精選作業，產出精煤及精選尾煤。

分選粗精煤為分選得到的有待進一步處理的精煤，分選尾煤直接作為矸石使用，認為不具備進一步處理制得精煤的價值。細粒粗精煤為分級后得到的粒徑較小的粗精煤，由于其粒徑較小，因而可以直接進行浮選作業；粗粒粗精煤為分級后得到的粒徑較大的粗精煤，由于其粒徑較大，不宜直接進行浮選作業，而且顆粒中可能含有較多矸石，因而需要進行進一步破碎，使其成為粒徑較小的顆粒，再重復分級作業，除去其中的矸石等雜質，成為細粒粗精煤，在進行進一步的精選。

磨煤設備為短體棒磨機或者短體自磨機；

對磨后產品的回收利用方式如下：

磨后產品同時滿足密度級小于1.6kg/L、產率小于10％、灰分低于70％時，返回至所述流程S3，使用分級設備對磨后產品進行分級作業，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否則，返回至所述流程S2，使用粗煤泥分選設備對磨后產品進行拋尾作業，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。

粗選尾煤與精選尾煤混合，產出尾煤。

細粒中煤調漿設備為攪拌桶；攪拌桶使用BGT系列表面改質調漿機；

粗煤泥分選設備為螺旋分選機；螺旋分選機使用高堰式螺旋分級機或沉沒式螺旋分級機；

調漿設備為強制攪拌裝置；

粗選設備為浮選機；

精選設備為浮選柱；

分級設備為振動弧形篩，篩孔大小為0.5-1mm，以保證篩下物粒度在適宜浮選的范圍內。

本發明有益效果如下：

本發明提出的浮選藥劑由多種藥劑混合制備，除了必須的起泡劑(羥基化合物)和捕獲劑(烴類油)，還加入了其他幾種調整劑，用以優化浮選藥劑的效果，混合藥劑的起泡效果明顯由于單獨使用一種藥劑作為浮選藥劑的效果：相同條件下，使用混合藥劑單位體積的泡沫高度遠高于使用單獨藥劑的泡沫高度；相同條件下，使用混合藥劑產生的泡沫的壽命相比單獨一種藥劑產生的泡沫的壽命更長。

本發明還提出了基于中煤破碎解離的一種浮選中煤的浮選工藝，實現了對稀缺煉焦煤資源的有效回收，既保證了尾煤灰分，又同時避免了矸石進入磨機，大大減輕了磨機的負荷，降低了能耗，減輕了高灰分物料磨碎之后對后續浮選作業的污染。本發明提出的浮選工藝流程簡單、技術成熟、投資少、運行費用低，經濟效益顯著。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的特征和優點從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

附圖說明

圖1為本發明涉及的浮選工藝流程圖。

圖2為本發明涉及的浮選工藝的設備示意圖。

圖2中，1細粒中煤，2細粒中煤調漿后礦漿，3分選尾煤，4分選粗精煤，5粗粒粗精煤，6磨后產品，7細粒粗精煤，8浮選藥劑，9細粒粗精煤調漿后礦漿，10粗選精煤，11精煤，12尾煤，A攪拌桶，B螺旋分選機，C振動弧形篩，D短體棒磨機，E強制攪拌裝置，F浮選機，G浮選柱。

具體實施方式

下面結合附圖來具體描述本發明的優選實施例，其中，附圖構成本申請一部分，并與本發明的實施例一起用于闡釋本發明的原理。

實施例一

一種細粒中煤的浮選藥劑，該藥劑的原料按總質量百分比為：α-萜品醇36％、重質液體石蠟55％、烷基酚聚氧乙烯醚1.5％、甲基異丁基甲醇1.9％、二甲苯1.9％、聚丙烯乙二醇1.8％、硅酸鈉1.9％。

如圖2所示，本發明的具體浮選工藝流程如下：

S1、將粒度在3mm以下的細粒中煤1(原料)通過給料泵(圖中未畫出)給入攪拌桶A進行調漿，產出細粒中煤調漿后礦漿2。

S2、將細粒中煤調漿后礦漿2給入螺旋分選機B進行螺旋拋尾作業，產出高灰矸石顆粒作為分選尾煤3，同時產出并保留分選粗精煤4；分選尾煤3的灰分可達到70％左右，作為矸石處理。

S3、將分選粗精煤4給入振動弧形篩C進行分級作業，振動弧形篩的篩孔大小為0.5mm，分級粒度大約在0.25-1mm之間，篩上物即為粗粒粗精煤5，篩下物即為細粒粗精煤7。

S41、將粗粒粗精煤5給入短體棒磨機D進行磨煤解離，產出磨后產品6，通過控制磨煤時間，使得磨后產品6在0.5mm以下但又不至于發生過磨現象。磨后產品同時滿足密度級小于1.6kg/L、產率小于10％、灰分低于70％時，返回至流程S3，使用分級設備對磨后產品進行分級作業，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否則，返回至流程S2，使用粗煤泥分選設備對磨后產品進行拋尾作業，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。

S42、將細粒粗精煤7與浮選藥劑8給入強制攪拌裝置E進行調漿作業，產出細粒粗精煤調漿后礦漿9。

S5、將細粒粗精煤調漿后礦漿9給入浮選機F首先進行粗選作業，入料礦漿濃度為80g/L，經浮選機F粗選產出灰分為14-15％的粗選精煤10及粗選尾煤。

S6、將粗選精煤10給入浮選柱G進行精選作業，產出精煤11及精選尾煤，精煤11最終灰分為12.5％左右，精選尾煤與粗選尾煤混合產出尾煤12。

實施例二

一種細粒中煤的浮選藥劑，該藥劑的原料按總質量百分比為：正丁醇15.6％、正己醇10.4％、煤油34％、柴油34％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基異丁基甲醇1.1％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.1％、硅酸鈉1.1％。

如圖2所示，本發明的具體浮選工藝流程如下：

S1、將粒度在3mm以下的細粒中煤1(原料)通過給料泵(圖中未畫出)給入攪拌桶A進行調漿，產出細粒中煤調漿后礦漿2。

S2、將細粒中煤調漿后礦漿2給入螺旋分選機B進行螺旋拋尾作業，產出高灰矸石顆粒作為分選尾煤3，同時產出并保留分選粗精煤4；分選尾煤3作為矸石處理。

S3、將分選粗精煤4給入振動弧形篩C進行分級作業，振動弧形篩的篩孔大小為0.7mm，分級粒度大約在0.25-1mm之間，篩上物即為粗粒粗精煤5，篩下物即為細粒粗精煤7。

S41、將粗粒粗精煤5給入短體棒磨機D進行磨煤解離，產出磨后產品6，通過控制磨煤時間，使得磨后產品6在0.5mm以下但又不至于發生過磨現象。磨后產品同時滿足密度級小于1.6kg/L、產率小于10％、灰分低于70％時，返回至流程S3，使用分級設備對磨后產品進行分級作業，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否則，返回至流程S2，使用粗煤泥分選設備對磨后產品進行拋尾作業，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。

S42、將細粒粗精煤7與浮選藥劑8給入強制攪拌裝置E進行調漿作業，產出細粒粗精煤調漿后礦漿9。

S5、將細粒粗精煤調漿后礦漿9給入浮選機F首先進行粗選作業，入料礦漿濃度為80g/L，經浮選機F粗選產出灰分為14-15％的粗選精煤10及粗選尾煤。

S6、將粗選精煤10給入浮選柱G進行精選作業，產出精煤11及精選尾煤，精煤11最終灰分為12.5％左右，精選尾煤與粗選尾煤混合產出尾煤12。

實施例三

一種細粒中煤的浮選藥劑，該藥劑的原料按總質量百分比為：正辛醇20％、α-萜品醇16％、煤油28.5％、重質液體石蠟28.5％、烷基酚聚氧乙烯醚1.4％、甲基異丁基甲醇1.6％、二甲苯1.3％、聚丙烯乙二醇1.5％、硅酸鈉1.2％

如圖2所示，本發明的具體浮選工藝流程如下

S1、將粒度在3mm以下的細粒中煤1(原料)通過給料泵(圖中未畫出)給入攪拌桶A進行調漿，產出細粒中煤調漿后礦漿2。

S2、將細粒中煤調漿后礦漿2給入螺旋分選機B進行螺旋拋尾作業，產出高灰矸石顆粒作為分選尾煤3，同時產出并保留分選粗精煤4；分選尾煤3作為矸石處理。

S3、將分選粗精煤4給入振動弧形篩C進行分級作業，振動弧形篩的篩孔大小為1mm，分級粒度大約在0.25-1mm之間，篩上物即為粗粒粗精煤5，篩下物即為細粒粗精煤7。

S41、將粗粒粗精煤5給入短體棒磨機D進行磨煤解離，產出磨后產品6，通過控制磨煤時間，使得磨后產品6在0.5mm以下但又不至于發生過磨現象。磨后產品同時滿足密度級小于1.6kg/L、產率小于10％、灰分低于70％時，返回至流程S3，使用分級設備對磨后產品進行分級作業，并依次完成流程S41、S42、S5、S6；否則，返回至流程S2，使用粗煤泥分選設備對磨后產品進行拋尾作業，并依次完成流程S3、S41、S42、S5、S6。

S42、將細粒粗精煤7與浮選藥劑8給入強制攪拌裝置E進行調漿作業，產出細粒粗精煤調漿后礦漿9。

S5、將細粒粗精煤調漿后礦漿9給入浮選機F首先進行粗選作業，入料礦漿濃度為80g/L，經浮選機F粗選產出灰分為14-15％的粗選精煤10及粗選尾煤。

S6、將粗選精煤10給入浮選柱G進行精選作業，產出精煤11及精選尾煤，精煤11最終灰分為12.5％左右，精選尾煤與粗選尾煤混合產出尾煤12。

綜上所述，本發明實施例提供了一種細粒中煤的浮選藥劑及其應用，混合浮選藥劑不僅增多了浮選過程的發泡數量，也增加了泡沫的壽命；其應用為基于中煤破碎解離的一種浮選中煤的浮選工藝，實現了對稀缺煉焦煤資源的有效回收；該浮選工藝流程簡單、技術成熟、投資少、運行費用低，經濟效益顯著。此外，螺旋分選機分選密度較高(通常在1.6Kg/L以上)，在其最佳分選密度下可預先拋除一部分經破碎解離出的高灰分物料，既保證了尾煤灰分，又同時避免了矸石進入磨機，大大減輕了磨機的負荷，降低了能耗，減輕了高灰分物料磨碎之后對后續浮選作業的污染；短體磨機(自磨機或棒磨機)快速入料、快速排料，既保證了中、低灰分的物料充分得到解離，又不至于產生不利于后續浮選作業的過磨現象；浮選作業的強制攪拌裝置能夠將藥劑充分分散，提高藥劑作用效果，并且由于高剪切對煤顆粒表面的擦洗作用，細泥罩蓋作用大大減輕；粗選作業采用浮選機確保了低灰顆粒的回收，精選作業采用浮選柱確保浮選選擇性。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。