專利名稱：高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤泥的浮選方法，特別是涉及一種高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法。
背景技術(shù)：
選煤廠的原料煤中混雜的泥質(zhì)頁(yè)巖在濕法選煤過(guò)程中遇水浸泡碎散泥化于浮選煤泥中，并積聚在< 0. 03mm (500網(wǎng)目)的細(xì)煤泥里。這種煤泥有兩個(gè)特點(diǎn)1、灰分高、粒度細(xì)，浮選煤泥灰分高達(dá)42%，而我國(guó)某些選煤廠的浮選尾煤也就百分之四十幾。< 0. 03mm細(xì)泥幾乎占了 2/3，灰分高達(dá)58. 65%。2.極難浮選
細(xì)泥有害于浮選主要表現(xiàn)在以下
a.高灰分細(xì)泥嚴(yán)重污染浮選精煤，使其質(zhì)量難于保證。并對(duì)后續(xù)的脫水回收作業(yè)造成惡劣影響。b.細(xì)泥無(wú)選擇性的占據(jù)氣泡表面，使一般煤粒與氣泡粘附的難度增加。c.細(xì)泥比表面積大，極易吸附浮選劑，使一般煤粒不能獲得應(yīng)有的浮選劑。由于浮選煤泥中細(xì)泥含量大、灰分又高，因此根據(jù)目前國(guó)內(nèi)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室浮選試驗(yàn)結(jié)果，所繪制的潘一選煤廠浮選煤泥的浮選速度曲線可知，當(dāng)精煤灰分為11. 00%時(shí)，精 煤產(chǎn)率僅為2. 07%，精煤可燃體回收率也僅為2. 80%，屬極難浮煤泥。對(duì)煤泥可浮性等級(jí)為極難浮的煤泥，目前選煤系統(tǒng)采用粗選泡沫再行精選的工藝流程，如淮南礦業(yè)集團(tuán)的望峰崗選煤廠就是這種工藝流程見(jiàn)圖3，其流程是煤漿預(yù)處理、粗選、精選、脫水回收。對(duì)于浮選煤泥中細(xì)泥灰分高的情況，采用預(yù)先脫泥的工藝流程見(jiàn)附圖2，其流程是預(yù)先脫泥、煤漿預(yù)處理、粗選、脫水回收?；幢钡V業(yè)集團(tuán)臨渙選煤廠就是采用這種流程進(jìn)行浮選，利用水處理的通用設(shè)備一 式濃縮機(jī)預(yù)先脫除少部分細(xì)泥，再由浮選機(jī)進(jìn)行粗選，即可滿足生產(chǎn)要求。上述流程對(duì)于煤泥可浮性極差，如潘一選煤廠的浮選煤泥，< 0. 030mm細(xì)泥量大，灰分又極高，采用現(xiàn)有兩種工藝流程的任意一種，都不可能達(dá)到生產(chǎn)指標(biāo)(浮選精煤灰分(11. 00%，總尾煤灰分彡60%)。按照《煤炭可浮性評(píng)定方法》可燃體回收率小于或等于40%的判定為極難浮等級(jí)，對(duì)于這種難浮煤泥的浮選，目前尚沒(méi)有較好的浮選工藝報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不能浮選的可浮性極差、灰分極高的劣質(zhì)煤泥的性質(zhì)，提供一種設(shè)備選型優(yōu)化、工藝科學(xué)，煤泥分選完善指標(biāo)大幅度提高的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法。實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案
一種高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，該方法利用唐山國(guó)華科技國(guó)際工程有限公司發(fā)明的浮選煤泥用浮選入料脫泥池進(jìn)行預(yù)先脫泥，用霧化跌落式煤漿預(yù)處理器進(jìn)行預(yù)處理，然后再用噴射式浮選機(jī)進(jìn)行粗選和精選，所述方法包括下述步驟
A.預(yù)先脫泥
將待浮選的高灰分細(xì)煤泥水用浮選入料泵打入浮選入料脫泥池，用變頻器控制浮選入料泵，浮選入料泵的流量也是脫泥池底流流量，調(diào)整到浮選入料脫泥池入料流量的40-80%，在浮選入料脫泥池內(nèi)借助水力分級(jí)作用進(jìn)行脫泥，將< 0. 03mm的部分細(xì)泥脫除，所脫除的細(xì)泥灰分在50%水平；
B.煤漿預(yù)處理
浮選入料泵將經(jīng)過(guò)預(yù)先脫泥的煤漿輸入至霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)，往霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)添加浮選劑和循環(huán)稀釋水進(jìn)行預(yù)處理，煤漿中的粗、細(xì)顆粒與浮選劑混合接觸時(shí)間不同，用清凈循環(huán)水稀釋煤漿的濃度，具體控制參數(shù)為
a.浮選機(jī)的入料濃度
粗選和精選的煤漿濃度為80-50g/L，稀釋用水量均為噸煤4. 5-5. 5m3/h ；
b.浮選劑添加量 浮選劑添加量按入浮干煤泥量計(jì)算，為0. 8-0. 6kg/t ；
c.浮選
該步驟選用多臺(tái)噴射式浮選機(jī)分別進(jìn)行粗選、精選，其步驟為
a.粗選
經(jīng)過(guò)預(yù)處理的煤漿進(jìn)入粗選用的噴射式浮選機(jī)內(nèi)，然后進(jìn)行粗選，粗選用的噴射式浮選機(jī)的單位面積充氣量為0. 3-0. 5m3/m2 min,粗選用的噴射式浮選機(jī)的前一、二室的泡沫層厚度調(diào)整到250-350mm，粗選時(shí)間為11. 5-13. 5分鐘，單位容積處理量為彡5mVm3 h，分選出灰分為14. 20-15. 30%的粗選精煤和灰分為65-75%的尾煤；
b.精選
粗選精煤用循環(huán)水稀釋后，送入精選用噴射式浮選機(jī)內(nèi)，精選用噴射式浮選機(jī)的單位面積充氣量為0. 3-0. 5m3/m2 min，精選用噴射式浮選機(jī)的前一、二室的泡沫層厚度為250-350mm,精選時(shí)間為14. 5-16. 5分鐘，單位容積處理量控制在< 5m3/m3 h，得到精選泡沫和灰分為50-60%的尾煤；
D.脫水回收
精選泡沫用壓濾機(jī)或加壓過(guò)濾機(jī)脫水回收，得到精煤和濾液，回收的浮選精煤灰分為
10. 00-11. 00%O作為優(yōu)選方案，所述的粗選煤漿濃度用循環(huán)水稀釋到80_50g/L。作為優(yōu)選方案，浮選劑由起泡劑和捕收劑組成，兩者的重量比為1:4-1:3。作為優(yōu)選方案，所述的起泡劑是以碳原子數(shù)6-9個(gè)為主的脂肪醇，捕收劑是市售煤油。
作為優(yōu)選方案，浮選過(guò)程中將噴射式浮選機(jī)的充氣攪拌裝置的吸氣管蓋板間隙調(diào)整到3_7mm。作為優(yōu)選方案，浮選過(guò)程中將噴射式浮選機(jī)的尾礦箱閘板下調(diào)到低位。作為優(yōu)選方案，脫水回收后的產(chǎn)品和工藝指標(biāo)為精煤灰分10. 00-11. 00%，綜合尾煤灰分> 55%，分選完善指標(biāo)> 57%，整個(gè)浮選系統(tǒng)脫泥率為> 63%。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用唐山國(guó)華科技國(guó)際工程有限公司研制發(fā)明的設(shè)備，設(shè)備選型優(yōu)異，在浮選入料脫泥池內(nèi)借助水力分級(jí)作用，將<0. 03mm部分細(xì)泥，隨上升水流將其脫除。通過(guò)變頻技術(shù)，視煤質(zhì)情況在線靈活調(diào)整脫泥量。用霧化跌落式煤漿預(yù)處理器，使粗、細(xì)顆粒與霧化的浮選劑有不同的混合接觸時(shí)間，粗粒低灰分煤泥混合接觸時(shí)間長(zhǎng)，促使它們表面能形成足夠強(qiáng)度的油膜，高灰分細(xì)泥混合接觸時(shí)間短，避免它們無(wú)效的吸附浮選劑。用噴射式浮選機(jī)進(jìn)行浮選，有效脫泥降灰、保證精煤質(zhì)量，操作平穩(wěn)，指標(biāo)穩(wěn)定，設(shè)備耐磨性好，可長(zhǎng)期保持在最佳工況條件下工作。本發(fā)明浮選工藝方法科學(xué)優(yōu)化，分選完善指標(biāo)大幅度提高，徹底杜絕了煤泥水外排，實(shí)現(xiàn)了選煤廠洗水閉路循環(huán)，方法科學(xué)環(huán)保。本發(fā)明從劣質(zhì)煤泥中，分選出煉焦精煤，符合建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的基本國(guó)策。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。圖2、圖3是現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。本發(fā)明的關(guān)鍵之處在于改變了現(xiàn)有技術(shù)的浮選工藝，在煤漿預(yù)處理前先預(yù)先脫泥，采用了預(yù)先脫泥與煤泥精選組合的工藝流程，整個(gè)工藝選用國(guó)華科技研發(fā)的設(shè)備進(jìn)行操作，從高灰分劣質(zhì)煤中分選出了質(zhì)量合格的優(yōu)質(zhì)煉焦精煤。具體工藝步驟見(jiàn)圖1
本發(fā)明的工藝方法選用唐山國(guó)華科技有限公司發(fā)明的浮選煤泥用浮選入料脫泥池(專利申請(qǐng)?zhí)?01210099180.4 )進(jìn)行預(yù)先脫泥，用霧化跌落式煤漿預(yù)處理器(專利號(hào)ZL201010033384. 9)進(jìn)行預(yù)處理，然后再用噴射式浮選機(jī)(專利號(hào)ZL200810054981. 2)進(jìn)行粗選和精選，該方法的操作步驟見(jiàn)圖1 :由預(yù)先脫泥、煤漿預(yù)處理、煤泥粗選、精選和浮選精煤脫水回收五個(gè)作業(yè)步驟組成。動(dòng)態(tài)流程實(shí)施例
在潘一選煤廠小時(shí)分選能力570噸的生產(chǎn)系統(tǒng)中，高灰分細(xì)煤泥水(又稱浮選煤泥)進(jìn)入FFDP型浮選入料脫泥池(國(guó)華科技制造生產(chǎn))進(jìn)行水力分級(jí)，由變頻技術(shù)控制的浮選入料泵在線調(diào)節(jié)上升水流速度，脫除灰分在50%以上的部分細(xì)泥。浮選入料泵再將已脫除部分細(xì)泥的煤漿輸送到FCA型霧化跌落式煤漿預(yù)處理器(國(guó)華科技制造生產(chǎn))，使得粗、細(xì)顆粒與霧化的浮選劑有不同的混合接觸時(shí)間，并添加清凈循環(huán)水稀釋煤漿濃度后，分配到FJCA型噴射式浮選機(jī)(國(guó)華科技制造生產(chǎn))進(jìn)行煤泥粗選作業(yè)，分選出灰分為14. 78%的粗選精煤和灰分高達(dá)71. 21%的尾煤，粗選精煤又經(jīng)循環(huán)水稀釋后進(jìn)入FJCA型噴射式浮選機(jī)(國(guó)華科技制造生產(chǎn))進(jìn)行煤泥精選作業(yè)，由精選作業(yè)排除灰分為57. 67%的尾煤，經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)脫水回收的浮選精煤灰分為10. 66%。具體操作步驟實(shí)施例 第一步預(yù)先脫泥
待浮選的高灰分細(xì)煤泥水自流到料脫泥池內(nèi)，借助水力分級(jí)作用，將< 0. 03mm部分細(xì)泥，隨上升水流將其脫除。用變頻器控制浮選入料泵，浮選入料泵的底流流量為400 m3/h，通過(guò)變頻技術(shù)，視煤質(zhì)情況在線靈活調(diào)整脫泥量。該設(shè)備為鋼筋混凝土構(gòu)筑物，兼有浮選入料緩沖、脫泥兩項(xiàng)功用。在浮選入料脫泥池內(nèi)借助水力分級(jí)作用進(jìn)行脫泥，將灰分為56. 79%的細(xì)泥預(yù)先脫除，脫泥率可達(dá)36. 16%，< 0. 03mm細(xì)泥脫除量為18. 4t/h。第二步煤漿預(yù)處理·
將經(jīng)過(guò)預(yù)先脫泥的煤漿輸入至霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)，往霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)添加浮選劑，浮選劑添加量按入浮干煤泥量，為0. 70kg/t ;浮選劑由起泡劑和捕收劑組成，兩者的重量比為3:1,起泡劑添加量為11. 4kg/h,捕收劑添加量為34. 2kg/h。以碳原子數(shù)6-9個(gè)為主的脂肪醇，捕收劑是燈用煤油。霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)，粗、細(xì)顆粒與霧化的浮選劑有不同的混合接觸時(shí)間，粗粒低灰分煤泥混合接觸時(shí)間長(zhǎng)，促使它們表面能形成足夠強(qiáng)度的油膜；高灰分細(xì)泥混合接觸時(shí)間短，避免它們無(wú)效的吸附浮選劑。然后用清凈循環(huán)水稀釋煤漿的濃度，粗選和精選稀釋用水量都為250m3/h ;控制浮選機(jī)的入料濃度為粗選和精選的煤漿濃度為65g/L。第三、第四步浮選
該步驟選用不同室數(shù)的噴射式浮選機(jī)即FJCA20-5型和FJCA20-4型噴射式浮選機(jī)分別進(jìn)行粗選、精選，浮選過(guò)程中為了保證單位面積的充氣量控制在0. 4m3/m2 ^min,將浮選機(jī)充氣攪拌裝置的吸氣管蓋板間隙調(diào)整到5mm。將噴射式浮選機(jī)的尾礦箱閘板下調(diào)到低位，然后進(jìn)行浮選，其步驟為
a.粗選
經(jīng)過(guò)預(yù)處理的煤漿首先進(jìn)入粗選用的FJCA-5型噴射式浮選機(jī)內(nèi)，然后進(jìn)行粗選，粗選用的FJCA-5噴射式浮選機(jī)的單位面積充氣量為0. 4m3/m2 min，粗選用的FJCA-5噴射式浮選機(jī)的前一、二室的泡沫層厚度調(diào)整到200-300mm，粗選時(shí)間為12. 8分鐘，單位容積處理量為彡4m3/m3 h，分選出灰分為14. 78%的粗選精煤和灰分為71. 21%的尾煤；
b.精選
粗選精煤濃度用循環(huán)水稀釋到65g/L后，送入精選用FJCA-4型噴射式浮選機(jī)內(nèi)，F(xiàn)JCA-4型噴射式浮選機(jī)的單位面積充氣量為0. 4m3/m2 min, FJCA-4型噴射式浮選機(jī)的前一、二室的泡沫層厚度為300mm，精選時(shí)間為15. 5分鐘，單位容積處理量控制在彡4m3/m3 h，得到精選泡沫，和灰分為57. 67%的尾煤；
第五步脫水回收
精選泡沫用壓濾機(jī)或加壓過(guò)濾機(jī)脫水回收，得到精煤和濾液，回收的浮選精煤灰分為10. 66%O脫水回收后的產(chǎn)品和工藝指標(biāo)為精煤灰分10. 66%，產(chǎn)率51. 57%，綜合尾煤灰分66. 41%，產(chǎn)率48. 43%，分選完善指標(biāo)59. 42%，整個(gè)浮選系統(tǒng)脫泥率為64. 96%。本發(fā)明的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù)。以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作了說(shuō)明，但這些說(shuō)明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于該方法利用唐山國(guó)華科技國(guó)際工程有限公司發(fā)明的浮選煤泥用浮選入料脫泥池進(jìn)行預(yù)先脫泥，用霧化跌落式煤漿預(yù)處理器進(jìn)行預(yù)處理，然后再用噴射式浮選機(jī)進(jìn)行粗選和精選，所述方法包括下述步驟A.預(yù)先脫泥將待浮選的高灰分細(xì)煤泥水用浮選入料泵打入浮選入料脫泥池，用變頻器控制浮選入料泵，浮選入料泵的流量也是脫泥池底流流量，調(diào)整到浮選入料脫泥池入料流量的40-80%， 在浮選入料脫泥池內(nèi)借助水力分級(jí)作用進(jìn)行脫泥，將< O. 03mm的部分細(xì)泥脫除，所脫除的細(xì)泥灰分在50%水平；B.煤漿預(yù)處理浮選入料泵將經(jīng)過(guò)預(yù)先脫泥的煤漿輸入至霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)，往霧化跌落式煤漿預(yù)處理器內(nèi)添加浮選劑和循環(huán)稀釋水進(jìn)行預(yù)處理，煤漿中的粗、細(xì)顆粒與浮選劑混合接觸時(shí)間不同，用清凈循環(huán)水稀釋煤漿的濃度，具體控制參數(shù)為浮選機(jī)的入料濃度粗選和精選的煤漿濃度為80-50g/L，稀釋用水量均為噸煤4. 5-5. 5m3/h ；b.浮選劑添加量浮選劑添加量按入浮干煤泥量計(jì)算，為O. 8-0. 6kg/t ；c.浮選該步驟選用多臺(tái)噴射式浮選機(jī)分別進(jìn)行粗選、精選，其步驟為粗選經(jīng)過(guò)預(yù)處理的煤漿進(jìn)入粗選用的噴射式浮選機(jī)內(nèi)，然后進(jìn)行粗選，粗選用的噴射式浮選機(jī)的單位面積充氣量為O. 3-0. 5m3/m2 · min,粗選用的噴射式浮選機(jī)的前一、二室的泡沫層厚度調(diào)整到250-350mm，粗選時(shí)間為11. 5-13. 5分鐘，單位容積處理量為≤5mVm3 · h，分選出灰分為14. 20-15. 30%的粗選精煤和灰分為65-75%的尾煤；b.精選粗選精煤用循環(huán)水稀釋后，送入精選用噴射式浮選機(jī)內(nèi)，精選用噴射式浮選機(jī)的單位面積充氣量為O. 3-0. 5m3/m2 · min，精選用噴射式浮選機(jī)的前一、二室的泡沫層厚度為 250-350mm,精選時(shí)間為14. 5-16. 5分鐘，單位容積處理量控制在≤5m3/m3 · h，得到精選泡沫和灰分為50-60%的尾煤；D.脫水回收精選泡沫用壓濾機(jī)或加壓過(guò)濾機(jī)脫水回收，得到精煤和濾液，回收的浮選精煤灰分為10. 00-11. 00%O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于，所述的粗選煤漿濃度用循環(huán)水稀釋到80-50g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于，浮選劑由起泡劑和捕收劑組成，兩者的重量比為1:4-1:3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于，所述的起泡劑是以碳原子數(shù)6-9個(gè)為主的脂肪醇，捕收劑是市售煤油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于，浮選過(guò)程中將噴射式浮選機(jī)的充氣攪拌裝置的吸氣管蓋板間隙調(diào)整到3-7_。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于，浮選過(guò)程中將噴射式浮選機(jī)的尾礦箱閘板下調(diào)到低位。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，其特征在于，脫水回收后的產(chǎn)品和工藝指標(biāo)為精煤灰分10. 00-11. 00%，綜合尾煤灰分> 55%，分選完善指標(biāo)> 57%，整個(gè)浮選系統(tǒng)脫泥率為> 63%。
全文摘要
一種高灰分細(xì)煤泥的浮選工藝方法，該方法利用唐山國(guó)華科技國(guó)際工程有限公司發(fā)明的浮選煤泥用浮選入料脫泥池進(jìn)行預(yù)先脫泥，用霧化跌落式煤漿預(yù)處理器進(jìn)行預(yù)處理，然后再用噴射式浮選機(jī)進(jìn)行粗選和精選，所述方法步驟為預(yù)先脫泥；煤漿預(yù)處理；控制浮選機(jī)的入料濃度；脫水回收；本發(fā)明從劣質(zhì)煤泥中分選出煉焦精煤，浮選工藝方法科學(xué)優(yōu)化，分選完善指標(biāo)大幅度提高，徹底杜絕了煤泥水外排，實(shí)現(xiàn)了選煤廠洗水閉路循環(huán)，方法科學(xué)環(huán)保。
文檔編號(hào)B03D1/00GK103041926SQ20131003428
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者吳大為, 張曉洲, 張賢賢, 許建軍, 馬瑞平, 李云紅, 武麗麗, 郭雅利, 王亞, 李麗芳 申請(qǐng)人:唐山國(guó)華科技國(guó)際工程有限公司