沙曲选煤厂水质硬度对煤泥浮选效果的影响研究.pdf

煤炭加工与综合利用
3,2016
COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATION
沙曲选厂水质硬度对煤泥浮选效果的影响研究
修继军
(1.太原理工大学,山西太原030000
2.华晋焦煤有限公司沙曲选煤厂,山西柳林033300)
摘要:针对沙曲选煤厂煤泥浮选系统存在的问题,探讨了水质硬度对煤泥浮选效果的影
响规律,当水质硬度小于700mg/L时,煤和矸石之间的润湿差异性大,选择性好;当水质硬度
大于700mg/L时,煤和矸石之间的润湿性差异小,选择性差。
关键词:选煤厂;煤泥浮选;水质硬度;影响
中图分类号:TD943文献标识码:A文章编号:1005-8397(2016)03-0017-04
1问题的提出
高,但浮选精煤灰分居高不下、油耗偏高等问题
又严重制约着沙曲选煤厂的稳定生产和经济效益
沙曲选煤厂入洗原煤属国家发改委2012年
的进一步提高。
16号令《特殊和稀缺煤类开发利用暂行规定》
生产实践发现,洗煤循环水中含有的Ca2
中划定的特殊和稀缺煤类,其产品是低灰、低Mg2、K、Na、CI、S02、C03等离子,对水
硫、特低磷、高发热量、强粘结性的优质主的硬度有影响,而水的硬度对浮选效果又有一定
焦煤。
影响。水中最常见的这些离子会和其他因素同
沙曲矿5号煤可采厚度1.05~5.04m,平均时发生变化,彼此联系在一起时,会产生组合效
2.89m;含夹石0~6层,多数为1~2层,岩性
应对浮选过程产生重大影响。因此,研究水的硬
为炭质泥岩和泥岩,厚度大多在0.06~0.20m之度对浮选效果的影响,对提高精煤回收率,合理
间。顶板为泥岩及极少量中一细粒砂岩;底板为利用稀缺煤类,具有一定的意义。水的硬度影响
粉砂岩、泥岩,含一定比例的粗碎屑岩。根据沙
浮选的关联示意图见图1。
曲选煤厂2011年由太原理工大学完成的《矿井
循环水硬度提高
新开采煤对煤泥水系统影响的研究项目研究报
告》,沙曲矿5号煤层顶、底板样品的测试分析
重选过程
浮进一述过新mC
高硬度影
浓缩过程
凝聚剂
结果表明:开采煤层的顶、底板样品中所含的主
精尾煤产品
精煤产品
底流压浓
要矿物质是石英、高岭石和蒙脱石。所有样品存
图1水的硬度影响浮选示意
在不同程度的泥化现象。5号煤顶板的泥化比
(泥化比即是小于500m筛下物的百分数)均超
2试验研究
过2.0%,说明其泥化程度极为严重。
选煤厂因人选原煤矸石泥化严重,煤泥水问
2.1水质分析
题成为制约洗煤生产的顽疾。在煤泥水处理过程
沙曲选煤厂生产补加水主要来自处理后的矿
中使用凝聚剂等方法,并在现有条件下开展了大井排水、浅层地下水和深层地下水。选媒厂循环
量煤泥水系统优化工作,循环水澄清效果显著提水的离子组成与天然水大致相同,主要金属阳离
收稿日期
D0I:10.16200/j.cnki.1-2627/td.2016.03.005
作者简介:修继军(1981ー),男,辽宁丹东入,太原理工大学2013级矿业工程专业在职研究生,华晋焦煤有限责任公司沙曲选爆厂工程
弓用格式:修继军.沙曲选煤厂水质硬度对煤泥选效果的影响研究[门.煤炭加工与综合利用,2016(3):17-20.
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媒炭加工与综合利用
2016年第3期
子为K'、Na、Ca2、Mg32、AI、Fe,主要阴
表1去离子水条件下水质硬度试验数据
离子为CL、S02、HCO。循环水中的AL
水质硬度/
灰分/%
精煤可燃体回
Fe3离子含量非常少,主要是因为在煤泥水的pH
mg?L-1人料尾煤精煤产率/%收率/%
61.26
值范围内,AI、Fe以沉淀形式存在。但沙曲
10025.6541.3810.4550.86
200
4441.3110.4951.50
61.83
选煤厂采用重介分选工艺,因磁选效果差,循环
30025.8542.2810.5551.7862.46
水中存在较多的Fe*。
40025.7942.3710.6652.28
考察到水质硬度对煤泥浮选的影响情况,在
25.9642.7110.9952.80
60025.8542.0610.6851.6
试验过程中采用去离子水和选煤厂循环水作为浮
70025.7441.4710.4450.69
选用水,利用水质硬度调整剂(CaCL)调节水质
25.7641.8
硬度2?,分别进行浮选试验。水质硬度单位均以
CaCO3计量。
1200
5.6842.7710.8053.45
2.1.1水质硬度试验
采用去离子水为浮选试验用水,使用1.5L
表2循环水条件下水质硬度试验数据
的XFD-Ⅲ型单槽浮选机,叶轮转速1800r/min。
水质硬度/
灰分/%
精煤可燃体回
试验流程如图2所示。
L-1入料尾煤精煤产率/%收率/%
原煤150g
25,4044
2mi米特定硬度的水
25.3944.8610.6456.
68.14
25.3943.1510.5054.
2min米煤油
25.4142.6710.4653.59
2油100g
25.4044.5510.5456.30
67.52
粗选
25.3944.5610.5556.37
67.68
精媟
尾媟
140025.3945.9910.7358.4269.
图2采用去离子水的部分浮选试验流程示意
170025.4347.18
2000
5.3748.8310.8
采用循环水作浮选用水进行试验,使用
1.5L的XFD-Ⅲ型单槽浮选机,叶轮转速1800
2.1.2调浆强度试验
r/min。试验流程如图3。
从表1、2可知,水质硬度600mg/L时,浮
原煤100g
选效果最好,水质硬度2000mg/L时,精煤产率
2min米特定硬度的水
和灰分最大。故考虑在水质硬度600mg/L和
2000mgL条件下分别进行不同调浆强度的浮选
2min米媟油
试验,图4为试验流程。浮选过程中浮选机叶轮
1min米2油100
粗选
转速不变,均为1800r/min。水质硬度600mg/
L时的试验结果见表3;水质硬度2000mg/L时
樻煤
尾煤
的试验结果见表4
图3采用循环水的部分浮选试验流程示意
原煤100g
不同调浆强度
在煤油用量400g/t的条件下,按图2所示
2min米特定硬度的水
流程进行不同水质硬度的浮选试验,试验用水均
2min米煤油300gft
为特定硬度的去离子水。试验结果见表
1min米2油100gh
粗选
在煤油用量300gt的条件下,按图3所示
2 min
流程进行不同水质硬度的浮选试验,试验用水均
精煤
尾媟
为特