Ash Depression in Fine Coal Flotation Using a Novel Polymer Aid

The current study investigated the effects of novel hybrid polyacrylamide polymers as ash (slime) depressants in fine coal flotation to enhance combustible recovery and ash rejection. Coal samples at P80 of approximately 45 um with ~25% ash content were floated in the presence of in-house synthesized hybrid aluminum hydroxide polyacrylamide polymers (Al(OH)3-PAM, or Al-PAM). All flotation experiments were carried out in a 5-L Denver flotation cell. Various influencing factors were examined to optimize the flotation process in the presence of the Al-PAM polymers, including the Al-PAM dosage, Al-PAM conditioning time, impeller rotation speed and pulp pH. Comparative and synergistic studies were also performed using organic polyacrylamide polymers (PAMs), commercial dispersants and Al-PAM/dispersant system. Results showed a significant improvement in both combustible recovery and ash rejection at an Al-PAM dosage of 0.25 mg/L. The maximum combustible recovery obtained, at natural pH, with Al-PAM and Al-PAM/dispersant system was determined to be 70% and 66% at ash content of 7.74% and 7.4%, respectively. Zeta potential values of both the raw coal and concentrate products showed a large shift toward more positive values (from ˉ50 mV to ˉ13 mV), indicating a significant decrease in ash-forming minerals (slimes) when Al-PAM polymers were applied.

河南矿区高灰细泥煤泥水的絮凝沉降试验研究

目的随着采煤机械化程度的提高和重介质选煤工艺普及,入选浮煤泥中高灰细泥的含量逐渐增加。高灰细泥是影响煤泥水沉降效率的最直接因素,对煤泥水中的高灰细泥进行处理,直接关系着煤炭资源生产和水资源利用。针对河南矿区煤泥水具有高灰细泥的特性,方法通过设计正交试验测试不同种类的絮凝剂和搅拌速度对煤泥水的沉降率的影响及其之间的相互作用的效果,提高煤泥水沉降效率。结果结果表明:六偏磷酸钠与聚丙烯酰胺的分散性能及絮凝性能更优,搅拌速度、六偏磷酸钠用量、聚丙烯酰胺用量对高灰细泥煤泥水沉降率的影响程度依次减小,搅拌速度和聚丙烯酰胺用量之间的相互关系对沉降率影响最为显著;当六偏磷酸钠用量40.08 mg/L、聚丙烯酰胺用量5.75 mg/L、搅拌速度411.12 r/min,沉降率可达95.5%,沉降率提高的原因在于高灰细泥絮凝过程中絮团成球明显,絮凝剂的桥接作用可以使分散颗粒聚团并发展为球形,长条不规则颗粒明显减少,颗粒群粒形的改变有助于煤泥水的沉降,在一定搅拌速度下粒形保持较为规整,可增加沉降概率,使煤泥水得以有效沉降。结论通过改善煤泥水中颗粒的粒度粒形特性,可以有效提高河南矿区高灰细泥煤泥水的沉降效率。研究结果可为处理高灰细泥煤泥水提供理论支持和实践参考。

微细粒煤泥浮选分离强化方法及技术研究进展

制约微细粒煤泥高效浮选回收的主要瓶颈问题是微细粒煤泥自身性质导致的颗粒与气泡矿化效率低,但黏土矿物夹杂污染、浮选泡沫性质和捕收剂性能等因素的影响同样不可忽视。为了解微细粒煤泥浮选强化方法及技术研究进展,首先介绍了微细煤泥浮选分离难的原因,其次从增大颗粒表观粒径、减小气泡尺寸、强化流场调节、捕收剂优化、浮选设备改进、浮选工艺创新和矿浆预处理等7方面进行综述,最后深入探讨不同浮选分离强化方法及技术的优劣势。为克服微细粒煤泥自身质量小的影响,絮凝浮选是常见的增大颗粒表观粒径技术,其浮选强化效果显著但药剂选择性及成本问题不可忽视;载体浮选与超声驻波团聚均具备较好的潜力但目前尚处于实验室研究阶段。为提高颗粒与气泡碰撞概率,减小气泡尺寸是有效的手段,其中纳米气泡浮选技术在显著提高微细煤泥回收率的同时能有效降低药剂用量。强化流场调节同样是关注到颗粒与气泡的碰撞、粘附概率的影响,以湍流强化为手段有效促进了浮选指标的提升。捕收剂优化是从降低药剂成本、提高药剂选择性角度出发,其研究点主要有改善传统药剂分散性、引入极性基团、新型药剂设计等。其中药剂乳化、捕收剂替代品、复配型捕收剂及新型纳米粒子捕收剂等均不同程度地呈现了良好的强化效果,但其制备成本及可能对环境造成的影响是其亟待解决的问题。此外,针对微细粒煤泥分离挑战,目的矿物高效矿化和脉石矿物有效抑制是浮选设备优化的核心突破点;多次浮选和分级浮选是解决微细粒分选不彻底的主要工艺创新改进;分级调浆、超声波及高剪切等预处理强化技术有效地改善药剂和矿浆均匀性及药剂和煤粒的碰撞概率,从而强化浮选分离效果。在以上不同浮选分离强化方法及技术中,絮凝浮选、超声驻波团聚、纳米气泡浮选、湍流强度调控及捕收剂分子设计优化等均在实验室研究阶段,向工业化应用发展的过程中还需开展大量基础理论研究及半工业化研究,而寻求成本效益卓越的新型药剂、浮选设备升级赋能、浮选工艺智慧创新及浮选矿浆预处理精细强化或将是现有选煤厂强化微细煤泥浮选分离效果较妥当且切实可行的方案。

浮选机与浮选柱联合二次浮选工艺在回坡底选煤厂的应用研究

随着煤泥中高灰细泥含量增加以及对尾煤灰分要求提高,浮选精煤灰分偏高导致重介精煤“背灰”的问题日益凸显,严重影响企业的经济效益。为解决上述问题,回坡底选煤厂进行了浮选机与旋流微泡浮选柱联合的二次浮选工艺改造。基于回坡底选煤厂入浮煤泥性质,探讨了浮选机一次浮选得到合格精煤和高灰尾煤的可行性,对比了实验室浮选机和浮选柱对工业一浮精煤的二次浮选效果,分析了工业改造前后的浮选生产指标。结果表明,回坡底选煤厂入浮煤泥采用浮选机一次浮选无法同时得到合格精煤和高灰尾煤;二次浮选中,在浮选药剂用量相同且浮选精煤灰分相当的前提下,浮选柱所得精煤产率较浮选机高2.73%,尾煤灰分高11.53%。与改造前相比,完成二次浮选工艺改造后,浮选精煤灰分可稳定在9.50%以下,解决了重介精煤“背灰”问题,同时浮选尾煤灰分可稳定在75%以上;综合精煤产率提高0.52%,每年可多回收浮选精煤约1.45万t,还可增加中煤4.33万t。

煤泥深度浮选脱灰提质增值化利用试验研究

炼焦煤煤泥经深度脱灰提质后的高品质精煤产品可作为1种优质的炼焦原料,从而有效实现对炼焦煤煤泥的增值化利用。拟以内蒙古某洗煤厂的炼焦煤煤泥为试验对象并进行浮选试验研究,探究不同磨矿细度、捕收剂和抑制剂对浮选试验结果的影响规律,以期优化浮选流程结构。结果表明,控制磨矿细度为<0.074 mm占97.12%,以M231作为捕收剂、D8211作为抑制剂,采用带有精扫选的“一粗-一扫-三精”浮选试验流程,针对煤泥特点与性质进行全流程闭路浮选试验而得到精煤和尾煤产品,其精煤灰分在12%以内,尾煤灰分在82%以上。精煤产品达到炼焦原料的要求,尾煤可以用作建材原料,可实现炼焦煤煤泥深度脱灰提质的增值化利用与高效回收。

微细粒锡石选别难点及浮选药剂应用研究现状

锡资源日益匮乏,微细粒锡石成为一种重要的矿石资源,对其难选、嵌布粒度低等特性及与影响浮选过程的相关因素进行探讨。指出了嵌布粒度和细泥罩盖是影响微细粒锡石浮选的两个关键问题,阐述了难免离子对微细粒锡石浮选的影响。在锡石浮选过程中,不同类型捕收剂和调整剂均对锡石浮选效果有影响,介绍了pH调整剂、活化剂和抑制剂在锡石浮选中的作用,以及絮凝剂与锡石的作用机理。研究浮选药剂的应用现状,可以为提高微细粒锡矿的浮选指标,解决矿物细泥罩盖和难免离子问题提供参考。

旋流微泡浮选柱处理难浮煤泥的研究现状

旋流微泡浮选柱气泡尺寸小、泡沫二次富集作用强,在微细煤泥浮选时比传统浮选设备具有更好的分选效果。但对于其他难浮煤泥,如固体浓度高、粒度组成宽的浮选入料,尤其是很多配煤入选的选煤厂出现煤质波动时,旋流微泡浮选柱的浮选效果并不理想,这些问题限制了旋流微泡浮选柱的应用。因此,综述了旋流微泡浮选柱结构改进方面的研究进展,分析了不同结构的旋流微泡浮选柱针对三种难浮煤泥(微细煤泥、高浓度煤泥和宽粒级煤泥)的分选效果,并针对不同难浮煤泥提出了结构优化措施,以指导旋流微泡浮选柱有效分选多变的浮选入料。

动力煤选煤厂煤泥梯级提质及无量化研究

为了适应煤泥减量化的需求,以淮北桃园选煤厂动力煤为研究对象,基于煤泥粒度、密度和矿物组成分析,提出了三阶段煤泥减量化的技术路线,确定了粗煤泥重选和尾煤泥深度浮选的梯级降灰提质以及细煤泥新型压滤机降水提质方案。研究结果表明:粗煤泥分别采用干扰床分选机和螺旋分选机进行分选试验,以螺旋分选粗精煤产率更高,产率为88.82%,灰分为23.05%;尾煤泥采用一次浮选回收,当药剂用量为0.45kg/t,入料浓度为90g/L时,精煤产率为41.31%,灰分为15.74%,发热量可提高到20.97MJ/kg。经过粗煤泥分选、尾煤泥浮选以及细煤泥脱水,粗精煤和精煤泥的发热量分别提高了23.50%,65.30%,煤泥经降水后可全部回掺,其掺混后商品煤发热量为21.32MJ/kg,实现了动力煤选煤厂的煤泥无量化。

我国煤泥浮选工艺的发展

浮选工艺和设备是构成煤泥浮选系统的核心要素,共同决定产品质量和生产效率。浮选设备处理能力和性能、煤泥可浮性和产品灰分要求,是制定工艺流程的重要影响因素。随着浮选设备大型化和高效化发展、煤质和煤炭市场需求变化,以及生态环境保护政策的刚性约束,我国煤泥浮选工艺大致经历了浓缩浮选、直接浮选、脱泥/分级浮选、两段/多段浮选等发展过程。浮选机大型化发展为煤泥水直接浮选工艺奠定了设备基础,解决了浓缩浮选细泥积聚难题。一次浮选工艺一般能够满足易浮煤泥生产要求,一粗一精工艺通常适合细泥含量较高的难浮煤泥浮选,一粗一扫二精或三精工艺对中间密度物含量大的极难浮煤泥亦可选出精、中、尾三种合格产品。在煤泥充分解离条件下,多段闭路流程浮选效率高于开路流程。

大屯选煤厂煤泥浮选系统优化研究

介绍了大屯选煤厂细煤泥回收系统的技术诊断情况,分析了现行工艺存在的浮选精煤灰分超标、浮选尾煤灰分偏低和工艺流程复杂等问题。分析了正常生产和提高一次浮选尾煤灰分条件下浮选工艺运行效果,并结合煤泥粒度、密度、可浮性的研究,提出“一次浮选精煤全部进行二次浮选”的细煤泥回收系统改造思路,并设计了“浮选机+浮选柱”的二次浮选工艺改造方案,可以在确保最终浮选精煤灰分合格的同时提高精煤回收率。

绿水洞煤矿选煤厂粗煤泥系统改造实践

绿水洞煤矿选煤厂由于缺少粗煤泥回收环节,导致1~0.25 mm部分粗煤泥直接回收作为中煤,造成粗精煤泥产品的损失,影响了选煤厂综合经济效益。结合现场实际及工艺分析,制定并实施了分级旋流器+FBS流化床分选机+叠层高频细筛+煤泥离心机的粗煤泥回收系统优化改造方案。改造实践表明,系统稳定运行,粗精煤泥灰分稳定控制在10%~10.5%范围内,粗精煤泥产量5.88万t/a,有效减少了精煤损失,为选煤厂提质增效发挥了积极作用。

选煤厂粗煤泥处理中D5FG1216叠层高频细筛应用分析

分析选煤厂粗煤泥处理中存在的问题,引进D5FG1216叠层高频细筛提高筛分及脱泥效率,实现粗煤泥高效处理。对D5FG1216叠层高频细筛结构及技术特点进行分析,并对改造前后粗煤泥处理效果、经济效益进行评价。现场应用后,D5FG1216叠层高频细筛在提高粗精煤产率、降低洗选成本以及提高脱泥降灰效果方面取得显著成果。

广西某重选细泥钨锡矿的矿物学及综合回收试验研究

广西某选厂重选车间细泥钨锡日产250~300 t,现场采用摇床进行回收,经一粗一扫摇床选别得到WO_(3)+Sn品位约6%的细泥精矿,摇床作业钨、锡回收率分别为40%、35%,金属损失严重。为更好地回收该细泥钨锡资源,采用光学显微镜、扫描电镜结合化学分析、化学物相分析等手段对矿样进行了系统的工艺矿物学研究,重点确定了试样的矿物组成和嵌布特征:WO3和Sn含量分别为0.21%和0.10%。矿石中白钨矿与黑钨矿比例约为6∶4,锡石与黝锡矿比例约为6∶1。硫化物以黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂和磁黄铁矿为主,脉石矿物以石英、白云母、方解石、白云石、萤石、黑云母为主,矿石中的钨锡主要集中在-0.025 mm粒级,回收难度较高。通过钨锡嵌布特征分析可知,该细泥矿物中富含硫化矿,为了确保从钨锡细泥中高效地提取有价元素,对该钨锡细泥浮选过程进行了预先脱硫处理,对经脱硫浮选后的硫尾矿进行钨锡浮选试验,浮选试验确立了以GY-1和GY-2为组合捕收剂,以碳酸钠、硝酸铅为调整剂。此外,鉴于水玻璃碱度较高,锡石对高碱较为敏感,因此采用了酸化水玻璃代替常规水玻璃作为抑制剂,经一粗四精二扫的浮选流程获得钨锡精矿钨品位为17.80%、锡品位为8.03%,钨、锡作业回收率分别为76.90%和59.55%的选别指标。

双鹤选煤厂煤泥分选系统的优化改造实践

为解决原粗煤泥回收用高频筛筛下“跑粗”,致使浮选入料粒度超限,以及浮选环节处理能力不足、分选效果差而限制系统整体入选能力等诸多煤泥分选系统问题,双鹤选煤厂基于生产问题的分析,采用增设粗煤泥分选环节和增设浮选机的方式进行了技改。技改结果表明:干扰床分选效果良好,数量效率达98%,其溢流采用高频振动叠层细筛,脱泥脱水效果好,使粗精煤泥灰分较改造前降低了0.23个百分点,水分也有所下降;浮选入料中>0.25mm粒级物料大大减少,相应地浮选尾矿灰分升高至67%左右,相较改造前提升约27个百分点,效果显著;同时,选煤厂综合精煤产率由75.40%增加至78.57%,原煤年处理量由0.4Mt提升至1.20Mt,满负荷生产年精煤可增产0.64Mt左右,经济效益显著。

浮选系统在唐口选煤厂的研究与应用

阐述了唐口选煤厂原选煤工艺没有细煤泥浮选,存在优质精煤资源浪费的问题。通过分析唐口选煤厂煤泥的粒度组成、浮沉组成及可浮性,制定煤泥浮选方案并进行实施。浮选系统运行后,浮选1 t煤泥,可产出0.5 t左右的精煤,大大提高了选煤厂经济效益较。同时,还具有较好的环保效益,煤泥经浮选可实现煤泥量减半,有利于环境保护。

江西某黑钨细泥回收试验及应用

为了提高江西某黑钨矿山的钨细泥选矿指标,在钨细泥性质研究的基础上,钨品位0.16%的钨细泥经高梯度磁选1粗1扫分选,再经离心选矿深度精选工艺流程,工业现场应用获得了精矿钨品位0.89%、钨回收率81.56%的选矿指标,实现了较好的分选效果,为后续精选作业创造了有利条件。

李雅庄矿选煤厂煤泥水系统工艺改造实践

针对李雅庄矿选煤厂煤泥水系统存在的粗精煤泥灰分偏高、煤泥产品灰分偏低等主要问题,在充分利用选煤厂现有工艺系统设备基础上,提出采用叠层筛代替高频筛、中矸磁尾分开处理、煤泥二次浮选的工艺改造方案,改造后精煤产率提高1.18%,煤泥灰分提高到70%以上,直接废弃处理,年增加经济效益634.8万元,改造效果良好。

三质体智能高频细筛在天地王坡选煤厂粗煤泥改造工程中的应用

天地王坡煤业有限公司原粗煤泥系统存在脱水效果差、高灰细泥成分高、精煤回收率低等问题,于是对粗煤泥工艺系统进行改造,将螺旋分选机和打击弧形筛分别更换成TBS干扰床分选机和三质体智能高频细筛,脱水效果大幅度提升,粗煤泥脱泥降灰效果明显。生产结果显示,筛上煤泥全水分M_(t)从53.32%降至36.74%,精煤产品品质提升;筛上物限下率由30.02%降至16.16%,筛下物限上率由4.99%降至3.08%,筛上物灰分由15.58%降到了11.95%。三质体智能高频细筛透筛情况好,筛分精准度高,脱水脱泥效果明显。

粗煤泥高效脱泥脱水技术的研究与应用

针对长期困扰选煤厂的粗煤泥脱泥脱水筛分环节筛上物灰分高、筛下跑粗等问题,通过分析液相、固相透筛规律,基于三质体振动理论,成功开发了三质体智能脱泥脱水细筛,并以此优化了多座选煤厂原有的粗煤泥脱泥脱水工艺。结果表明:筛面加速度越大,液相的透筛速度越高;粒度越小、亲水性越强,物料解聚并发生细粒透筛所需的振动强度就越大;对于潮湿细粒物料的分级,有效方案为“高频、小振幅”;研发的三质体智能脱泥脱水细筛振动频率高达50 Hz,比一般的高频振动设备的频率高一倍,且具有筛框不动、振动器及振动轴微动、筛网正常振动的特点,整机的可靠性高,较常规高频筛节能达50%以上,可应用于粗精煤泥脱泥降灰、难浮选煤泥回收、超细煤泥分级、中矸磁尾脱水等工艺中,并可有效降低煤泥产品的灰分、水分,进而提高选煤厂的经济效益。

高灰细泥煤泥水沉降实验研究

针对鑫龙煤业公司选煤厂煤泥水难处理的问题,采用X射线衍射和筛分试验对该煤泥水进行了性质分析,并通过沉降试验对其絮凝沉降问题进行了分析研究,探讨煤泥水性质和药剂添加对沉降特性的影响机制,为工业处理方法提供参考。实验结果表明:该煤泥水浓度高,粒度细,粘土矿物含量高,负电性强,这些特点决定了其难沉降性。需采用先加凝聚剂后加絮凝剂的混凝沉降,凝聚剂和絮凝剂的用量需要实验确定,生产实践中可以考虑两段浓缩,以降低溢流水浓度及节约药剂。