《微泡浮选机在二次浮选工艺上效果综述》
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摘 要 为解决浮选精煤灰分偏高且不容易调整的问题,田庄选煤厂设计了二次浮选工艺流程,把机械搅拌式浮选机后两室精矿单独收集后,加水稀释至合适浓度,再打入浮选机进行浮选.为保证最佳的二次浮选效果,田庄选煤厂根据生产实际情况,分别以1台XJX-T12机械搅拌浮选机和2台WPF-3微泡浮选机建立两套二次浮选工艺流程,并完成了工业性试验.XJX-T12机械搅拌浮选机入料平均灰分11.03%,精矿平均灰分10.39%,尾矿灰分46.68%;WPF-3微泡浮选机入料平均灰分12%,精矿灰分分别为9.68%和9.11%,尾矿灰分34.61%.从提高精煤质量的角度来看,微泡浮选机更适宜二次浮选,但是会产生一定的精煤损失,机械搅拌式浮选机的精矿灰分偏高,如果原煤泥化情况不是很严重,则可以发挥其产率优势.鉴于二次浮选工艺的目的就是要降低浮选精煤灰分,所以最终选择微泡浮选机作为二次浮选设备,并设计扫选流程,以规避其尾矿偏低的劣势.
关键词 微泡浮选机;机械搅拌式浮选机;浮选;精选;工艺流程;效果
1 田庄选煤厂二次浮选工艺简介
田庄选煤厂（以下简称田选）是一座矿区型炼焦煤选煤厂,处理能力800万t/a,采用重介选、干扰床分选、浮选联合流程.浮选系统有8台机械搅拌式浮选机,分别为4台XJS-20型和4台XJX-T12型,另外还有6台微泡浮选机.由于浮选精煤灰分控制比较困难,且原煤泥化情况常见[1],在2019年进行了二次浮选工艺的技术改造工程,将机械搅拌式浮选机后两室精矿单独收集后进行二次浮选.
2 微泡浮选机结构与工作原理
2.1 结构、工艺参数
2台直径3m的微泡浮选机主要由给料泵、矿浆桶、分配器、矿化器、喷头,尾矿箱组成.额定流量为600m3/h,实际通过流量为350m3/h,入料浓度为80-100g/L,入料压力保持在0.2 MPa,充气风压0.4MPa.
2.2 工作原理
微泡浮選机工作原理见图1,药剂从搅拌桶1和来料管加入后,通过泵2吸入矿浆,在叶轮中完成乳化,均匀分配到矿浆中,通过分配器3,流经矿化器5,完成充气过程,最后通过喷头6释放到矿浆桶7内,气泡携带精矿浮到矿浆液面,尾矿从尾矿箱4排出[2].
2.3 操作标准
操作标准为精矿泡沫大小均匀,能够连续溢出,精矿泡沫层厚度适中、外观平整,无剧烈波动,无泡沫积压,泡沫均自流至精矿槽.精煤质量控制主要通过药剂量的调整或者喷淋水的使用来完成,也可微调循环闸门或者尾矿闸板来控制尾矿的排量,以此达到调节精矿指标的目的.
2.4 优缺点
可以分选出低灰分精煤,在正常操作条件下能得到8%左右的精煤灰分.缺点是尾矿灰分偏低,尤其是与机械搅拌式浮选机相比较而言,机械搅拌式浮选机的精煤灰分适中,但尾矿灰分很高,意味着精煤产率高.在煤泥可浮性较好的情况下,机械搅拌式浮选机更具有优势,因为其维护简单方便,且处理能力大;在煤泥可浮性较差的情况下,微泡浮选机就具有保证质量的优势,可以避免质量事故,保证生产的连续性.另外,微泡浮选机无法解决堵塞的问题,清理工作量很大,且发泡装置属于易损件很容易失效,维护成本较高;而机械搅拌式浮选机正好相反,除了一年一次的大修之外并无其他维护工作量.
3 二次浮选工艺流程简介
3.1 二次浮选原理
二次浮选工艺的本质是对浮选精矿进行再次浮选,就是精选工艺.田选采取了部分精选工艺,即对机械搅拌式浮选机后两室的精矿浓度稀释后浮选,因为机械搅拌式浮选机按照现有的煤质情况只能采取多点加药方式进行操作,即前几室加药,浮选精矿灰分具有逐室提高的趋势,最后两室基本不加药剂,浮出的灰分更高一些,大约为11%左右,这部分精煤影响了精煤的质量,但是不能直接抛弃,会造成精煤损失,有进行再选的必要,并在理论上具有降低灰分的可能,因为只要有尾矿排出就会带走一部分高灰分细泥,精选出的浮选精煤灰分一定低于入料的灰分.
3.2 二次浮选流程
把8台机械搅拌式浮选机的后两室精矿槽与前几室精矿槽分隔开,下部开口与汇总管道相连,经过管道泵给入搅拌桶.由于浓度在200g/L左右,浓度较高无法直接去浮选,需要加水或者掺入滤液,浓度稀释后进入二次浮选机浮选.精选后的浮选精矿仍然进入精矿槽去脱水,如果不想进行二次浮选,机械搅拌式浮选机的后两室精矿还可以进入精矿槽,所以工艺流程是十分简单而灵活的.
3.3 设备选型
二次浮选的入料浓度选择在80-110g/L之间,田选二次浮选入料指标为：717.26 m?/h,82.26t/h,114.68g/L.其中：后两室（后一室）精矿流量191.98 m?/h,65.27 t/h,340.00 g/L,掺入滤液525.27 m?/h,16.98 t/h,32.33 g/L.
2台微泡浮选机的两台入料泵流量共1080 m?/h,考虑循环量,实际流量分别为700 m?/h,入料浓度取为114.68g/L,入料煤量为700 m?/h×114.68g/L等于80.28t/h,可以选用2台微泡浮选机或者2台XJX-T12型机械搅拌式浮选机.
4 工业性试验
分别使用机械搅拌式浮选机和微泡浮选机作为二次浮选设备进行了两个周期的工业性试验,在设备运行方面比较平稳.浮选机的工艺效果也可以通过观察泡沫的颜色、气泡尺寸的均匀度、泡沫层的平整度来初步判断.机械搅拌式浮选机在二次浮选作业过程中泡沫层比较厚,而不平整,由于上浮量很大会偶尔造成刮泡不够及时,存在部分泡沫层压死的问题,如果不及时发现则会扩散至整个液面,导致精矿随尾矿流走.2台微泡浮选机的运行状况也很平稳,泡沫层平整,溢流量大而流畅,但是2台设备的分选状态还是存在一些差异,在下面的分选指标上也体现了这些差异.
4.1 XJX-T12型机械搅拌式浮选机的指标
使用XJX-T12型机械搅拌式浮选机作为二次浮选设备.入料灰分均值为11.03%,精矿灰分均值10.39%,达到了生产要求,属于合格指标.尾矿灰分46.68%,与一次浮选尾矿55%的灰分要求有差距,但是考虑到入料性质,该指标也是能够接受的.但是看每一次的检测结果可以发现,只有一次的精矿指标是合格的.另外,分析4次检查结果可以发现,入料的灰分高低会引起精矿、尾矿灰分的变化,总体规律是入料灰分低则精矿、尾矿灰分都低,入料灰分高则精矿、尾矿灰分都高,所以在操作过程要十分注意对入料灰分进行必要的控制,但不能太低,否则会造成精煤损失.
4.2 微泡浮选机的指标
通过对比机械搅拌式浮选机和微泡浮选机的工业性试验数据,发现二者各具优势,机械攪拌式浮选机的精矿灰分的4次检测结果只有3次是合格的,但是尾矿灰分很高,说明其具有产率上的优势. 微泡浮选机的精矿灰分指标合格,并有质量过剩的情况,很符合二次浮选的改造目的,但是其尾矿灰分偏低,具有降低浮选产率的风险,原有的微泡浮选机两段浮选流程有必要考虑实施.
5 结束语
（1）微泡浮选机在二次浮选工艺中的故障率变低,主要得益于入料性质的改善,没有大颗粒的煤粒,不会发生矿化器、矿化管堵塞的问题,而煤泥水中纤维造成堵塞的周期很长,清理工作量自然大幅减少.
（2）在二次浮选工艺中,微泡浮选机适合浮选原煤泥化严重的煤泥水,比使用机械搅拌式浮选机效果更佳.而在原煤煤质极好的情况下,一次浮选过程就能达到浮选质量控制目标,二次浮选也失去了意义,甚至会对浮选系统的数质量完成情况造成拖累,尤其微泡浮选机的质量优势会造成优质原煤资源的浪费.
（3）轻度泥化的原煤还是使用机械搅拌式浮选机作为二次浮选设备比较适合,虽然其精煤灰分偏高一些,但具有产率高的优势.因而,微泡浮选机也可以再增加一段扫选流程,弥补其劣势.
参考文献
[1] 宋云霞,魏昌杰.难浮煤泥二次浮选工艺研究与应用[J].煤炭工程,2017,49（7）：93-96.
[2] 李振涛.老屋基选煤厂高灰细煤泥浮选柱分选试验研究[J].煤炭工程,2013,45（12）：100-102.
作者简介
赵金况（1980-）,男,河南商水人;毕业院校：河南理工大学,专业：选矿,学历：本科,学士,现就职单位：平顶山天安煤业股份有限公司,研究方向：选煤技术研究.
该文结论，本文是适合不知如何写浮选工方面的浮选机专业大学硕士和本科毕业论文以及关于浮选机论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料.
浮选机引用文献:
[1] 浮选机本科毕业论文范文 浮选机类论文范文资料8000字
[2] 浮选机本科论文开题报告范文 浮选机类毕业论文开题报告范文2万字
[3] 浮选工艺论文提纲 论文提纲模板
