洗煤廠浮選藥劑的選擇和使用--張吉運(yùn)

1、洗煤廠浮選藥劑的選擇和使用摘要：介紹了浮選藥劑的作用及分類，并且根據(jù)煤泥浮選生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，總結(jié)出浮選藥劑和使用的基本原則。關(guān)鍵詞：浮選藥劑；藥劑制度；乳化1浮選藥劑的作用及分類煤泥分選技術(shù)很多，但是就目前國內(nèi)外的發(fā)展水平而言，浮游選煤技術(shù)仍是精選細(xì)粒煤泥最有效的方法。浮選藥劑對改善浮選系統(tǒng)中氣、液、固三相的性質(zhì)，主要是改善氣相性質(zhì)，使產(chǎn)生的氣泡大小、數(shù)量、壽命、升浮速度等都能滿足浮選要求；改變礦物的表面性質(zhì)，使其更利于與氣泡粘附而上浮，調(diào)整礦物的表面性質(zhì)、礦物與其他物質(zhì)的作用以及調(diào)整礦漿的性質(zhì)，變不能浮礦物為可浮，使能浮的礦物更好浮或?qū)簳r不浮的礦物先抑制，然后再活化、浮選，并提高浮選選擇性

2、和浮選速度起著十分重要的作用。浮選結(jié)果的好壞，浮選藥劑是重要的因素。在煤泥浮選過程中所使用的藥劑稱為浮選藥劑。煤泥浮選是依據(jù)煤和什石顆粒表面潤濕性或疏水性的差異而實(shí)現(xiàn)的分選過程。亦是煤炭在氣液周三相體系中完成的復(fù)雜的物理化學(xué)過程；其實(shí)質(zhì)是疏水的礦物粘附在氣泡上，親水的什石等礦雜物留在水中，從而實(shí)現(xiàn)彼此的分離。浮選藥劑的作用主要是提高煤表面疏水性和煤在氣泡上粘著的牢固度，在礦漿中促使形成大量氣泡，防止氣泡兼并和改善泡沫的穩(wěn)定性，使煤粒有選擇地粘著氣泡而上浮。因此在調(diào)節(jié)煤與礦物雜質(zhì)的表面性質(zhì)，提高煤的浮選速度和選擇性等方面，浮選藥劑起著極為重要的作用。顯然，煤和肝石顆粒間的疏水性差別越大，分選越精

3、確、浮選指標(biāo)越好。所以在煤泥浮選過程中使用浮選劑的目的之一，就是為了增大煤和肝石顆粒間疏水性的差異。通常按照藥劑在浮選過程中的用途或所起的作用進(jìn)行分類1。1、捕收劑：這類藥劑可提高煤表面的疏水性和煤粒在氣泡上粘著的牢固度。在煤泥浮選中廣泛采用非極性爛類油作為捕收劑，特別是煤油、輕柴油和改性煤油等，占煤泥浮選捕收劑的80%-90%國內(nèi)外選煤廠煤泥浮選常用的捕收劑多數(shù)是石油產(chǎn)品，主要是煤油、輕柴油，還有一些人工合成的非極性爛類油捕收劑，如我國的FS201、ZF浮選劑等。此外還有一些其他工業(yè)副產(chǎn)品。2、起泡劑：這類藥劑能促使空氣在礦漿中分散成大量氣泡（氣液界面），增加氣泡穩(wěn)定性和非極性藥劑乳化分散度

4、等。屬于這類藥劑的是各種有機(jī)表面活性物質(zhì)，如脂肪酸等。3、調(diào)整劑（抑制劑）：廣義而言，浮選過程所使用藥劑除捕收劑和起泡劑以外均可稱為調(diào)整劑。這類藥劑可調(diào)整礦漿或礦物表面的性質(zhì)，能消除或減少有害雜質(zhì)的不良影響。屬于這類藥劑的有硅酸鈉、硫酸亞鐵、石灰、和淀粉等。醇類對細(xì)泥具有膠溶或潤濕作用，能阻止泥質(zhì)物在煤粒表面粘附，也算是調(diào)整劑。上述藥劑分類是按其基本作用而劃分的。在生產(chǎn)實(shí)踐中，由于各種藥劑的組成或藥劑分子結(jié)構(gòu)的影響，有些藥劑不只具有一種作用，通常還兼有其他作用。2如何選擇浮選藥劑根據(jù)煤泥浮選生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，選擇浮選藥劑的基本原則如下：1、在選擇藥劑時，要分析所處理煤泥的可浮性以及變質(zhì)程度、粒度

5、組成、所含雜質(zhì)的種類和性質(zhì)、煤的氧化程度等。它們不但決定所用藥劑的種類，而且還影響著藥劑的用量。如在浮選氧化較深的煤泥時，同時使用非極性和雜極性藥劑往往能取得較好的效果。2、所用藥劑應(yīng)對人體無害。對人的呼吸器官、眼睛、皮膚無強(qiáng)烈刺激和不良影響。3、所選藥劑要使浮選過程具有較好的選擇性和較大的浮選速度，以便獲得較高質(zhì)量的泡沫產(chǎn)品和較大的浮選生產(chǎn)能力。4、選擇藥劑，特別在選擇起泡劑時，要注意所形成泡沫的性質(zhì)，為浮選泡沫產(chǎn)品的過濾脫水創(chuàng)造有利條件。如泡沫層粘性太大或氣泡過于穩(wěn)定都不利于泡沫產(chǎn)品的過濾脫水。5、由于煤泥浮選處理量大，藥劑消耗量多，因此所用藥劑應(yīng)是：（1）單位耗量低，經(jīng)濟(jì)合算。（2）藥劑

6、成分組成穩(wěn)定，含雜質(zhì)少。（3）就近取材，且供應(yīng)有保障。（4）不含污染環(huán)境的有毒性物質(zhì)。生產(chǎn)實(shí)踐證明，捕收劑和起泡劑同時使用是必要的。很難找到一種在捕收性能和起泡性能兩方面同時符合要求的藥劑，因而兩種或兩種以上的藥劑同時使用，?？扇〉幂^好的浮選效果。3藥劑的使用3.1 藥劑制度的確定浮選能否進(jìn)行并得到滿意指標(biāo)，很大程度上取決于浮選的藥劑制度。藥劑制度是煤泥浮選過程中使用的浮選劑種類、用量、加藥地點(diǎn)和加藥方式的總稱。3.1.1 藥劑及其用量的確定在煤泥浮選中，一般只使用兩種藥劑，一種是改善煤粒表面疏水性的捕收劑，另一種則是降低液氣界面張力的起泡劑。藥劑的選擇主要取決于煤泥的性質(zhì)及其所含雜質(zhì)的種類和

7、數(shù)量。浮選易浮煤時，對捕收劑浮選活性的要求可以低些，但浮選表面疏水性差的煤時（如：氧化煤），就必須使用浮選活性高的藥劑。對于高灰分細(xì)泥含量高的煤泥，就應(yīng)選擇具有良好選擇性的藥劑，必要時還需添加調(diào)整劑。起泡劑的選擇應(yīng)視煤泥中所含高灰分細(xì)泥的數(shù)量及浮選機(jī)的充氣情況而定。對高灰分細(xì)泥含量高的煤泥，不宜采用起泡率高、氣泡直徑小、壽命長的起泡劑，以便于二次富集，減少高灰分細(xì)泥被氣絮團(tuán)機(jī)械夾帶，提高浮選的選擇性。在浮選粗粒含量高的煤泥時，宜采用起泡率高、氣泡直徑小、壽命長的起泡劑，這有助于顆粒與氣泡間的固著。從藥劑的作用機(jī)理知道，用藥適量非常重要，用量過少，影響精煤的回收；用量過大，會造成不必要的浪費(fèi)，使

8、氣泡礦化的選擇性下降，精煤質(zhì)量降低。合理的用藥量主要取決于原煤的性質(zhì)和藥劑的性能。中等煤化程度的煤比煤化程度深和淺的煤用量少，氧化程度高的煤用藥量大。原料中粗粒含量多的煤，其用藥量也相對要大2。3.1.2 合理添加浮選藥劑生產(chǎn)中，加藥順序一般是先加抑制劑和調(diào)整劑，再加捕收劑，最后加起泡劑。如果原料中有相當(dāng)部分疏水性較好的煤粒能自然地粘附在氣泡上而優(yōu)先浮出時，可先加部分起泡劑來回收這些高質(zhì)量精煤，然后再加捕收劑以回收其他的精煤顆粒。通常的加藥方式有兩種：一次加藥或分段加藥。一次加藥是把藥劑全部加到攪拌桶內(nèi)。這種加藥方式操作方便，可以提高浮選速度。但缺點(diǎn)是降低了氣泡礦化的選擇性，尤其在浮選機(jī)的第一

9、室，由于藥劑濃度太大，會使高灰分顆粒浮出。如果藥劑分散不好，也會使藥劑未能充分發(fā)揮其作用就被刮出，而后幾室就會感到藥量不足。一般在煤泥粒度組成較均勻時，方采用一次加藥。對于易浮煤，為了增加浮選作業(yè)的處理能力而提高浮選速度時，也可采取一次加藥。其他情況下，均采用分段加藥，特別是細(xì)泥含量較高時更應(yīng)如此。分段加藥時將藥劑分成幾份，分別加到攪拌桶和浮選機(jī)各室中。這種加藥方式能保證精煤的質(zhì)量，改善浮選泡沫產(chǎn)品的脫水效果，充分發(fā)揮藥劑的作用，并能有效地控制和調(diào)整煤泥的浮選速度。加藥地點(diǎn)主要取決于煤粒與藥劑的接觸時間，必要的接觸時間要保證藥劑能附著在煤粒表面上，它決定于藥劑的性能和原料的性質(zhì)等因素。由于非極

10、性油類捕收劑極難溶于水，在礦漿中經(jīng)強(qiáng)烈攪拌呈乳化油滴形式存在，所以需較長時間才使藥劑與煤粒表面接觸和附著。將藥劑加入礦漿后，需攪拌幾分鐘，以使藥劑與煤粒充分接觸后再給入浮選機(jī)。通常非極性油類捕收劑的大部分要加到攪拌桶中，其余部分根據(jù)需要加到各個浮選室中。對于雜極性起泡劑，因其有一定的溶解度，在水中分散較好，被氣泡表面吸附較快，因此接觸時間可短些。起泡劑大部分加入浮選機(jī)中，少量加入攪拌桶中。另外，煤化程度深或淺的煤、氧化程度深的煤和粗粒煤等均需較長的接觸時間303.2 藥劑的使用3.2.1 藥劑的乳化由于非極性油類捕收劑難溶于水，所以為促進(jìn)油類藥劑的分散，充分發(fā)揮藥劑的效能，使用前先將藥劑乳化較

11、為有利。藥劑乳化的方法很多，如超聲波乳化，使用乳化劑乳化等。我國一些選煤廠主要采用噴射水流乳化油類藥劑403.2.2 起泡劑用量不同時在泡沫層中的現(xiàn)象用量適當(dāng)?shù)那闆r下，從前室往后室泡沫層的厚度順序變薄，泡沫富有彈性且穩(wěn)定性合適，泡沫被刮到泡沫槽后能及時破滅。用量較多時，將出現(xiàn)下列現(xiàn)象：（1）各室泡沫層變厚，氣泡變小，水膜帶油光。（2）泡沫堅(jiān)韌、富有彈性，泡沫含水多，以手接取刮出的泡沫，甩掉后手不沾煤。（3）泡沫發(fā)粘，刮入泡沫槽后也不破滅，泡沫中多是煤塵和細(xì)粒。用量較小時，將看到下列現(xiàn)象：（1）各室泡沫層變薄，夾有大氣泡。（2）泡沫發(fā)脆、易破滅、不易被刮出。以上這些現(xiàn)象與原料的粒度組成和起泡劑的

12、性能有密切關(guān)系。如細(xì)粒含量多或起泡劑粘性較大時，泡沫層的粘性表現(xiàn)尤為突出。3.2.3 捕收劑用量不同時在泡沫層中的現(xiàn)象捕收劑對泡沫層結(jié)構(gòu)的影響不如起泡劑明顯，但是當(dāng)捕收劑用量不合適時，依然能夠在泡沫層中反映出來。用量過多時可以看到：（1）泡沫層中，特別是氣泡接縫處可見到小油珠。（2）泡沫層致密、發(fā)粘、泡沫帶煤多，但也含有較多的泥質(zhì)物。（3）用手攥泡沫，煤水分離清楚，泡沫刮出有沙沙聲。用量較少時將會看到：（1）泡沫光滑，前室泡沫層含煤較少。（2）后室浮起的多是細(xì)粒煤，粗粒煤幾乎全部流失于尾礦中。在浮選過程中，藥劑用量的調(diào)整最終是為了保證獲得理想的產(chǎn)品指標(biāo)。對藥劑的調(diào)整必須做到及時、謹(jǐn)慎、準(zhǔn)確。也

13、就是說，在進(jìn)行每一次藥劑調(diào)整時，必須做到發(fā)現(xiàn)問題及時，分析判斷正確，調(diào)整藥劑量準(zhǔn)確。為此，除了要求浮選工應(yīng)具有根據(jù)油流判斷加油量大小的能力外，還要養(yǎng)成測定加油量的習(xí)慣。在油量調(diào)整前后都應(yīng)進(jìn)行加油量測定，做出記錄，以便分析對比防止盲目的調(diào)整，這樣才能從藥劑制度方面保證減少產(chǎn)品指標(biāo)波動。在制定藥劑制度規(guī)程時，應(yīng)規(guī)定各加油點(diǎn)藥劑添加量范圍，這對于捕收劑的使用尤其必要5o4結(jié)語浮選藥劑的選擇和使用是提高煤泥浮選效果最重要的環(huán)節(jié)之一。當(dāng)浮選易浮煤時，可以選擇浮選活性略低些的捕收劑，但浮選表面疏水性差的煤時，應(yīng)使用浮選活性高的藥劑。對于分選細(xì)泥含量高的煤泥，就應(yīng)選擇具有良好選擇性的藥劑，必要時還需添加調(diào)整劑。起泡劑的選擇應(yīng)視煤泥中所含高灰分細(xì)泥的數(shù)量及浮選機(jī)的充氣情況而定。對細(xì)泥含量高的煤泥，不宜采用起泡率高、氣泡直徑小、壽命長的起泡劑，以便減少細(xì)泥被泡沫層機(jī)械夾帶