高灰细粒级难选煤泥脱泥浮选试验研究

摘要

随着煤泥中高灰细粒级含量不断增加，导致部分焦煤、肥煤等稀缺煤种的中煤和煤泥作动力煤使用，造成资源浪费。针对此问题，论文选取唐山开滦矿区高灰细粒级难选烟煤煤泥为研究对象，开展实验室湿筛脱泥基础试验研究，在高灰细粒级难选煤泥浮选特征的研究基础上，采用实验室探索及中间试验验证的方法，进行小锥角水力旋流器脱泥工艺技术、底流浮选工艺的研究。
　　煤泥特性试验研究表明:高岭石、伊利石等粘土类矿物是煤泥中主要的脉石矿物，在-0.045 mm细泥中富集，且大量粘附在煤粒表面;当精煤灰分为11.00％时，脱泥后+0.045mm煤泥可浮性等级由原煤泥的难浮变为中等可浮，可浮性得到较好改善。
　　与原煤泥相比，脱泥后+0.045 mm煤泥浮选时，捕收剂用量由450 g/t降低为405 g/t，矿浆浓度由105 g/L提高到125g/L，搅拌速度由1800 r/min提高到1950 r/min;精煤浮选速度及可燃体回收率两项指标均优于原煤泥。通过细泥浮选行为特征研究发现:细粒级矿泥与气泡的碰撞具有碰撞概率低、易粘附、不易脱落的特点;采用一级动力学方程描述脱泥前后的浮选过程，k值是一个时间的函数。
　　小锥角水力旋流器脱泥浮选试验研究表明:Φ150mm与Φ75 mm旋流器串联为最佳，脱泥效率达到56.41％，且粘土类矿物在溢流中较充分富集;Φ75溢流中-0.045 mm粒级含量为94.76％，该工艺能确保脱泥过程中+0.045 mm粒级的回收。提出脱泥分支-浮选工艺，并从试验及机理两方面进行了验证:当两种底流混料比为3∶1时，浮选效果最佳，精煤灰分为11.75％，产率为61.99％。在上述试验研究基础上，完成“二次脱泥-粗-精-扫”的连续中间试验研究，结果表明:设计的脱泥浮选工艺流程能够满足产品要求，精煤灰分为10.98％，产率为43.09％，浓度为276.36 g/L。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 课题提出

1．3 研究内容、研究方法及技术路线

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 研究方法和技术路线

2 文献综述

2．1 煤泥可浮性研究现状

2．1．1 煤泥可浮性影响因素

2．1．2 煤泥可浮性评价指标

2．1．3 煤泥可浮性评价方法

2．2 高灰细粒级难选煤泥浮选研究现状

2．2．1 高灰细粒级煤泥难选的原因

2．2．2 高灰细粒级难选煤泥分选工艺研究现状

2．3 煤泥浮选动力学研究现状

2．3．1 浮选动力学的研究

2．3．2 浮选动力学理论的应用

2．4 本章小结

3 煤质特性研究

3．1 试验设备及样品的制备

3．1．1 试验仪器及试剂

3．1．2 试验样品的制备

3．2 煤泥性质研究

3．2．1 矿物组成分析

3．2．2 矿物形貌特征分析

3．2．3 粒度组成分析

3．2．4 密度组成分析

3．2．5 可浮性分析

3．3 本章小结

4 高灰细粒级难选煤泥脱泥浮选特征试验研究

4．1 浮选条件及可浮性变化特征试验研究内容

4．2 浮选条件变化特征试验研究

4．2．1 药剂条件变化特征研究

4．2．2 矿浆浓度变化特征研究

4．2．3 搅拌速度变化特征研究

4．2．4 最佳浮选条件变化特征试验研究

4．3 浮选速度试验研究

4．3．1 精煤累积速度试验研究

4．3．2 浮选精煤产品图像表征

4．3．3 浮选尾煤试验研究

4．3．4 浮选速率常数K试验研究

4．4 细泥浮选行为特征的研究

4．4．1 细泥物理化学性质对浮选的影响

4．4．2 细泥与气泡的碰撞过程研究

4．5 本章小结

5 小锥角水力旋流器脱泥浮选试验研究

5．1 小锥角水力旋流器脱泥工艺试验研究内容

5．1．1 小锥角水力旋流器技术参数

5．1．2 脱泥试验研究内容及工艺流程

5．2 不同直径小锥角水力旋流器脱泥工艺探索

5．2．1 试验条件及方案设计

5．2．2 矿浆的制备及分选过程

5．2．3 旋流器分选结果分析

5．3 φ150mm与φ75mm旋流器串联脱泥工艺试验研究

5．3．1 旋流器串联分选结果分析

5．3．2 旋流器串联分选产品特性分析

5．3．3 旋流器串联分选底流浮选效果分析

5．4 不同底流浮选工艺试验研究

5．4．1 脱泥分支-浮选工艺的提出

5．4．2 脱泥分支-浮选工艺流程

5．4．3 浮选条件及试验结果分析

5．4．4 脱泥分支-浮选机理研究

5．5 本章小结

6 脱泥-连续浮选中间试验研究

6．1 试验研究内容及技术参数

6．1．1 试验研究内容

6．1．2 中间试验设备

6．2 连续浮选中间试验研究

6．2．1 药剂制度

6．2．2 浮选流程

6．2．3 取样点设置和效果评定

6．3 连续浮选中间试验结果分析

6．4 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 创新点

7．3 展望

参考文献

作者简历

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