CN104722389A - 一种细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺，属于煤泥浮选技术领域，所述工艺包括(1)调浆作业、(2)粗选作业、(3)脱水及精选作业、(4)分选及脱泥作业、(5)粗煤泥分选作业、(6)脱泥作业和(7)磨矿作业。本发明的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺流程简单、投资少，耗能低，运行费用少，分选效率高且经济效益显著。

Description

一种细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺

技术领域

本发明涉及煤泥浮选技术领域，尤其涉及一种适用于中煤连生体较多的高灰难选煤泥分选工艺。

背景技术

随着机械化采煤程度不断提高而煤炭资源逐渐减少，我国入选煤质不断变差，高灰难选煤泥含量也逐渐增多，给煤炭资源的高效分离与洁净化利用带来了极大地挑战。高灰难选煤泥主要表现特征为灰分高、中煤含量大、可浮性差，在分选时面临的突出问题就是精煤灰分超标，而尾煤灰分低。一般浮选工艺分选中间连生体多的高灰难选煤泥难以达到理想效果,部分未解离的中灰煤泥若进入精煤，则精煤灰分超标，进入尾煤则尾煤灰分低，不解离分选效果必然受到影响；若对其进行解离，又引发了细泥污染加剧的问题，这主要是中煤解离的同时煤与矸石的粒度相较于磨矿之前都大大减小，高灰细泥含量在经过研磨后也大大增加，这部分煤泥与入浮煤泥一起浮选时由于细泥的竞争吸附使其对精煤的污染变得更为严重，精煤灰分超标，即使解离时分选效果也不够理想。

关于高灰难选煤泥细泥污染严重问题一直困扰着业内学者，细泥对药剂的竞争吸附加剧了跑粗，同时容易被夹带污染精煤，跑粗与污染并存的现状一直难以改善。许多专家意识到了粗细粒煤泥的不同浮选特性，并通过浮选条件优化来增加粗粒回收率与细粒选择性减少污染，但忽视了浮选作业前的预调浆过程。如果通过调浆过程强化实现药剂与颗粒选择性吸附对于解决浮选过程中跑粗与细泥污染问题提高分选效率大有裨益。针对高灰难选煤泥中煤连生体含量多致使分选效率差的问题提出一种能够有效解决磨矿后细泥污染与浮选跑粗严重的简单有效分选工艺对于促进煤炭资源清洁化利用意义重大。

发明内容

本发明旨在于提供一种可有效可实现中煤连生体较多的高灰难选煤泥的分选工艺，将浮选尾煤粗粒给入粗煤泥系统分选，将中煤产品磨矿解离；同时通过调浆强化解决了常规中煤磨后浮选中细泥污染严重问题，提供了一种低成本、工艺简单、投资少、分选效率高、经济效率显著的分选高灰难选煤泥工艺方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺如下：

A、粗煤泥分选作业：将浮选尾煤粗粒与粗煤泥，粒度2-0.25mm，一并给入螺旋分选机进行以排出高灰粗粒矸石，轻产物给入TBS分选机得到粗精煤泥、粗中煤泥，将浮选尾煤粗粒给入粗煤泥分选系统以回收浮选不能回收的低灰粗粒，同时排出粗粒高灰矸石，将抛尾和拔头后的粗中煤泥在脱水后磨矿解离，避免了对低灰和高灰粗粒磨矿带来的能量耗费以及对浮选的不利影响，减小了磨煤产生的高灰细泥量；

B、调浆浮选作业：根据入浮煤泥矿浆和中煤解离矿浆的粒度不同对调浆能量输入的不同要求，将入浮煤泥通过充分保证调浆时间-调浆时间不小于4min，以确保浮选捕收剂在煤粒表面的充分吸附；中煤矿浆给入多段强制搅拌调浆设备内，搅拌叶轮线速度不小于6m/s，使解离细粒和浮选捕收剂在调浆设备内充分分散，实现细粒中煤与捕收剂的有效吸附，预调浆后的入浮煤泥与解离中煤一并给入浮选机进行分选以简化浮选流程。

本发明的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺的具体方法如下：

(1)调浆作业：

将入浮煤泥加入到单段叶轮调浆搅拌桶，调浆时间不小于4min，以确保浮选捕收剂在煤粒表面的充分吸附；中煤矿浆加入多段强制搅拌调浆设备内，在高强度调浆条件下，搅拌叶轮线速度不小于6m/s；

(2)粗选作业：

将经过预调浆后的入浮煤泥与中煤解离细粒矿浆通过管道混合后给到浮选机中，经过浮选机分选后得到浮选精煤与浮选尾煤；

(3)脱水及精选作业：

浮选机浮选精煤自流进入沉降过滤式离心机进行脱水，回收其中低灰粗粒精煤，离心机滤液进入精选浮选设备-浮选柱中分选得到精煤与尾煤，通过精选减少细泥对精煤的污染，精选后的精煤矿浆与尾煤均进入后续脱水处理，得到尾煤泥；

(4)分选及脱泥作业：

粗选尾煤分别经过分级旋流器与脱泥筛进行浓缩脱水，分级旋流器溢流与脱泥筛筛下水与精选尾煤一起进入后续脱水处理，得到尾煤泥，尾煤粗粒给入TBS分选；

(5)粗煤泥分选作业：

经过脱泥筛脱泥脱水后的尾煤粗粒与重选粗煤泥，重选粗煤泥粒度2-0.25mm，一并给入螺旋分选机分选，螺旋轻产物给入TBS分选机，得到矸石、粗中煤泥及粗精煤泥；粗精煤泥及矸石进一步脱水处理后作为产品，粗中煤泥进入脱泥作业后磨矿解离；

(6)脱泥作业：

TBS分选出的粗中煤泥进入弧形筛进行脱泥脱水，筛上物进入磨机进行解离，筛下水与磨后细粒合并一起返回调浆浮选作业；

(7)磨矿作业：

经过脱水脱泥后的粗中煤泥进入磨煤机中研磨解离，磨机可根据入料性质与解离粒度要求调整转速(工作转速为临界转速的65％-85％)，磨后产品中-0.074mm部分占40-50％，解离后的中煤泵送返回至中煤调浆设备调浆。

步骤(1)中，入浮煤泥与中煤磨矿煤泥进行调浆作业时，加入柴油或煤油作为浮选捕收剂，用量为100-300g/t。通过添加水量保证入浮矿浆浓度为60-80g/L。

步骤(3)中，脱水及精选作业根据精煤灰分做出调整，在浮选机浮选精煤合格时则不需脱水精选环节。

本发明的积极效果如下：

本发明是基于中煤磨矿解离的煤泥浮选工艺。对粗选浮精进行粗粒回收、细粒精选以减少细泥污染；粗选尾煤在浓缩分级后粗粒与粗煤泥一起重选实现“拔头”与“抛尾”，粗选尾煤高灰细粒直接作为尾煤。将重选中煤泥解离磨矿，避免了浮选尾煤中的粗粒矸石与低灰粗粒的粉碎对浮选造成不利影响。同时将粒度较细的中煤解离煤泥单独调浆，匹配以高能量输入强化调浆转速效应，达到脱附概率与碰撞概率的平衡以加强细粒与药剂吸附的选择性；粗粒的浮选入料在一定的调浆转速条件下充分保证调浆时间来强化其对药剂吸附作用以提高粗粒的回收率，首次应用中煤磨矿解离单独调浆-混合浮选工艺实现对中煤连生体含量较多的高灰难选煤泥的高效分选。

主要优点有：

A、将粗选尾煤粗粒与粗煤泥一起分选，重选中煤研磨解离，可以通过重选回收浮选不能回收的粗粒，排出粗粒高灰矸石，在解决跑粗问题的同时还避免了对低灰和高灰粗粒磨矿带来的能量耗费及对浮选的不利影响，减小了无选择磨矿产生的高灰细泥量。

B、根据精煤灰分要求设有精煤再选环节，将粗选精煤用沉降过滤式离心机的脱水后回收低灰粗粒，滤液浮选柱精选以减少细泥对精煤的污染。

C、针对入浮煤泥与中煤磨矿后的煤泥粒度的不同而对调浆能量输入的不同要求，匹配以不同的搅拌调浆设备。粗粒矿浆给入单段叶轮调浆搅拌桶，充分保证调浆时间以确保浮选捕收剂在颗粒表面的充分吸附；细粒矿浆给入多段强制搅拌调浆设备内，该设备设有三层搅拌叶轮且搅拌转速高，使细粒矿浆和浮选捕收剂在调浆设备内充分分散，实现细粒煤泥与捕收剂的有效吸附。通过调浆过程的强化提高药剂吸附质量，增加粗粒的回收率与细粒的选择性。

D、该工艺流程简单、投资少，耗电量小，运行费用低，同传统浮选工艺相比，分选效率高，经济效益显著。

附图说明

图1是本发明的分选工艺流程框图。

图2是本发明的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺的装置图。

图中：A入料调浆搅拌桶、B中煤调浆搅拌桶、C浮选机、D尾煤缓冲池、E精矿缓冲箱、F分级入料泵、G沉降过滤式离心脱水机、H浮选柱、I气泡发生器、J循环泵、K分级旋流器、L高频筛、M螺旋分选机、NTBS分选机、O弧形筛、P球磨机、Q中煤缓冲池、R中煤入料泵、1粒度较粗的浮选入料矿浆、2循环水、3药剂、4调浆后的粗细粒矿浆混合物、5浮选精煤、6浮选尾煤、7旋流器溢流、8旋流器底流、9高频筛筛上物、10高频筛筛下水、11粗煤泥、12轻产物、13粗粒矸石、14粗精煤泥、15粗中煤泥、16弧形筛筛下物、17弧形筛筛上物、18滤液、19低灰粗粒精煤、20精选精煤矿浆、21精选尾煤、22最终精煤产品、23最终的尾煤。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：

实例：如图1所示，本发明的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺，根据入浮煤泥矿浆和中煤解离矿浆粒度不同对调浆能量输入的不同要求，将入浮煤泥给入单段叶轮调浆搅拌桶，充分保证调浆时间(调浆时间不小于4min)以确保浮选捕收剂在煤粒表面的充分吸附；中煤矿浆给入多段强制搅拌调浆设备内，该设备设有三层搅拌叶轮且搅拌转速高(搅拌叶轮线速度不小于6m/s)，使解离细粒和浮选捕收剂在调浆设备内充分分散，实现细粒煤泥与捕收剂的有效吸附，调浆时应根据浓度要求添加适当循环水。将经过预调浆后的入浮煤泥与中煤解离细粒通过管道混合后给到浮选机中，经过浮选机分选后得到浮选精煤与浮选尾煤。在精煤灰分超标时，将浮选机浮选精矿给入沉降过滤式离心机进行脱水，回收其中的低灰粗粒精煤；离心机滤液则给入精选浮选设备(浮选柱)中分选得到精煤与尾煤，精选后的精煤矿浆与尾煤均进入后续脱水处理，此作业可根据精煤灰分做出调整，在浮选机浮选精煤合格时则可不需脱水精选环节。粗选尾煤经过分级旋流器与脱泥筛进行浓缩脱水，分级旋流器溢流与脱泥筛筛下水与精选尾煤一起进入后续脱水处理，脱泥筛脱泥脱水后的尾煤粗粒与重选粗煤泥(粒度2-0.25mm)一并给入螺旋分选机分选，螺旋轻产物给入TBS分选机，得到矸石、粗中煤泥及粗精煤泥。粗精煤泥及矸石进入进一步脱水处理作为产品，TBS分选出的粗中煤泥进入弧形筛进行脱泥脱水，弧形筛上物进入磨煤机中研磨解离，筛下水与解离后的中煤返回泵送至细粒调浆设备调浆。细粒中煤独立调浆-混合浮选工艺相较于常规的混合浮选，在相同药耗条件下，可提高精煤产率0.5％，降低精煤灰分1.5％。

如图2所示，本发明的独立调浆-混合浮选工艺主要设备包括入料调浆搅拌桶A、中煤调浆搅拌桶B、浮选机C、尾煤缓冲池D、精矿缓冲箱E、分级入料泵F、沉降过滤式离心脱水机G、浮选柱H、气泡发生器I、循环泵J、分级旋流器K、高频筛L、螺旋分选机M、TBS分选机N、弧形筛O、球磨机P、中煤缓冲池Q、中煤入料泵R。粒度较粗的浮选入料矿浆1在粗粒单层叶轮调浆搅拌桶A内，添加一定量药剂3在一定搅拌转速下充分保证调浆时间下进行调浆；中矿解离后的细粒矿浆17泵送至多段强制搅拌调浆设备B内，并添加一定量的药剂3在一定调浆时间下保证高调浆转速输入下使细粒矿浆与药剂充分分散调浆，调浆过程可添加循环水2以满足调浆及浮选过程的浓度要求。调浆后的粗细粒矿浆1、17通过管道混合均匀后给入浮选机C中进行分选，得到浮选精煤5与浮选尾煤6，分别自流至精矿缓冲箱E与尾煤缓冲池D。浮选精煤5给入到沉降过滤式离心脱水机G中回收低灰粗粒精煤19，滤液18给入到浮选柱H中精选得到精选精煤矿浆20与精选尾煤21进入后续脱水处理；在浮选机C精煤灰分达标时则无需对精煤进行脱水、精选作业，此时精矿5直接作为最终浮选精煤至后序处理。尾煤矿浆6在缓冲后泵送至分级旋流器K中进行分级，底流8进入高频筛L进行脱泥脱水，旋流器溢流7与筛下水10作为尾煤进入后续作业。高频筛筛上物9与粗煤泥11进入螺旋分选机M进行分选，得到轻产物12与粗粒矸石13，轻产物进一步给入TBS分选机N分选得到粗精煤泥14与粗中煤泥15。粗中煤泥15进入弧形筛O脱水后的筛上物17给入磨煤机O进行研磨解离，筛下物16和解离后细粒中煤混合矿浆18经过缓冲池P缓冲后泵送至多段强制搅拌调浆设备B调浆。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺，其特征在于：

A、粗煤泥分选作业：将浮选尾煤粗粒与粗煤泥，粒度2-0.25mm，一并给入螺旋分选机进行以排出高灰粗粒矸石，轻产物给入TBS分选机得到粗精煤泥、粗中煤泥，将浮选尾煤粗粒给入粗煤泥分选系统以回收浮选不能回收的低灰粗粒，同时排出粗粒高灰矸石，将抛尾和拔头后的粗中煤泥在脱水后磨矿解离，避免了对低灰和高灰粗粒磨矿带来的能量耗费以及对浮选的不利影响，减小了磨煤产生的高灰细泥量；

B、调浆浮选作业：根据入浮煤泥矿浆和中煤解离矿浆的粒度不同对调浆能量输入的不同要求，将入浮煤泥通过充分保证调浆时间-调浆时间不小于4min，以确保浮选捕收剂在煤粒表面的充分吸附；中煤矿浆给入多段强制搅拌调浆设备内，搅拌叶轮线速度不小于6m/s，使解离细粒和浮选捕收剂在调浆设备内充分分散，实现细粒中煤与捕收剂的有效吸附，预调浆后的入浮煤泥与解离中煤一并给入浮选机进行分选以简化浮选流程。

2.如权利要求1所述的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺，其特征在于：所述工艺的具体方法如下：

(1)调浆作业：

将入浮煤泥加入到单段叶轮调浆搅拌桶，调浆时间不小于4min，以确保浮选捕收剂在煤粒表面的充分吸附；中煤矿浆加入多段强制搅拌调浆设备内，在高强度调浆条件下，搅拌叶轮线速度不小于6m/s；

(2)粗选作业：

将经过预调浆后的入浮煤泥与中煤解离细粒矿浆通过管道混合后给到浮选机中，经过浮选机分选后得到浮选精煤与浮选尾煤；

(3)脱水及精选作业：

浮选机浮选精煤自流进入沉降过滤式离心机进行脱水，回收其中低灰粗粒精煤，离心机滤液进入精选浮选设备-浮选柱中分选得到精煤与尾煤，通过精选减少细泥对精煤的污染，精选后的精煤矿浆与尾煤均进入后续脱水处理，得到尾煤泥；

(4)分选及脱泥作业：

粗选尾煤分别经过分级旋流器与脱泥筛进行浓缩脱水，分级旋流器溢流与脱泥筛筛下水与精选尾煤一起进入后续脱水处理，得到尾煤泥，尾煤粗粒给入TBS分选；

(5)粗煤泥分选作业：

经过脱泥筛脱泥脱水后的尾煤粗粒与重选粗煤泥，重选粗煤泥粒度2-0.25mm，一并给入螺旋分选机分选，螺旋轻产物给入TBS分选机，得到矸石、粗中煤泥及粗精煤泥；粗精煤泥及矸石进一步脱水处理后作为产品，粗中煤泥进入脱泥作业后磨矿解离；

(6)脱泥作业：

TBS分选出的粗中煤泥进入弧形筛进行脱泥脱水，筛上物进入磨机进行解离，筛下水与磨后细粒合并一起返回调浆浮选作业；

(7)磨矿作业：

经过脱水脱泥后的粗中煤泥进入磨煤机中研磨解离，工作转速为临界转速的65％-85％，磨后产品中-0.074mm部分占40-50％，解离后的中煤泵送返回至中煤调浆设备调浆。

3.如权利要求2所述的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺，其特征在于：步骤(1)中，入浮煤泥与中煤磨矿煤泥进行调浆作业时，加入柴油或煤油作为浮选捕收剂，用量为100-300g/t，通过添加水量保证入浮矿浆浓度为60-80g/L。

4.如权利要求2所述的细粒中煤解离-独立调浆-混合浮选工艺，其特征在于：步骤(3)中，脱水及精选作业根据精煤灰分做出调整，在浮选机浮选精煤合格时则不需脱水精选环节。