助滤剂在磨心坡选煤厂精煤脱水中的应用

1、助滤剂在磨心坡选煤厂精煤脱水中的应用磨心坡选煤厂 林洪权 张宏方摘 要：介绍了助滤剂（聚丙烯酰胺）在磨心坡选煤厂浮选精煤脱水中的使用效果，并且通过正交实验找到了最佳用量，供同行参考。 关键词：助滤剂；浮选精煤；正交实验；压滤脱水 1 前言磨心坡选煤厂是一座群矿型炼焦煤选煤厂，设计生产能力为0.45Mt/a，经过2007年9月技改后实际生产能力达到0.75Mt/a。采用重介、浮选联合工艺流程，浮选精煤采用一台GPJ60A 型加压过滤机处理。磨心坡选煤厂的原煤主要来自磨心坡煤矿、三汇一矿和周边其他煤矿。不同煤矿的原煤粒度组成、入洗量、可浮性等相差很大，尤其是入洗三汇一矿焦煤时，其原生煤泥含量达到2

2、5%，浮选精煤粒度偏细，-0.075mm 含量达到42.01%。造成加压过滤机卸料周期过长，给浮选精煤的脱水带来了很大困难。即使处理量降低到130t/h，加压过滤机处理能力仍满足不了生产要求，严重制约了三汇一矿焦煤的入洗。表1 入浮煤泥筛分表 为了解决入洗三汇一矿焦煤时浮选精煤粒度细影响生产系统的问题，参考相关选煤厂的经验1，磨心坡选煤厂采用聚丙烯酰胺作为助滤剂，提高了加压过滤机的实际处理能力，解决了影响生产的瓶颈问题。2 高分子絮凝剂的助滤机理加压过滤机工作时，滤布中的微细孔道可能大于矿浆中部分颗粒的直径，因而，压滤之初会有一些细小颗粒穿过滤布空隙而使滤液浑浊，但是颗粒会在孔道中迅速地发生“

3、架桥”现象(图1 ，形成滤饼层，从而使小于孔道直径的细小颗粒也能被滤布截拦。在压滤过程中，真正发生发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是滤布2。图1 过滤过程“架桥”现象由于在入洗一矿焦煤时，浮选精煤微细粒级量大，推迟了压滤过程中“架桥”现象的产生，造成加压过滤机卸料周期过长，从而影响了浮选精煤的回收和生产系统的正常运行。在浮选精煤矿浆中加入一定量的聚丙烯酰胺溶液作为助滤剂，通过“桥连”作用3，把微粒联结成一种松散的、网络状的聚集状态（絮状物）（图2），从而使压滤过程中的架桥现象迅速发生来加快压滤过程的进行，降低了加压过滤 机的卸料周期。3 实验过程与分析3.1 实验安排图2 絮状物生成图示 为

4、实验条件，设计三因素三水平正交实验4 L9（34）。实验结果如表2。表2 正交实验安排及结果3.2 结果分析从实验结果可以看出： 当絮凝剂用量为1.5L/min、主轴转速为1.40r/min和矿浆槽的液位为750mm 时卸料周期最短。通过实验可知，在此条件下，卸料周期为140s ，远低于没有使用絮凝剂时的水平（360s ）。在实际生产过程中，当絮凝剂用量为1.5L/min、主轴转速为1.20r/min和矿浆槽的液位为700mm 时，平均卸料周期为165s 时就已经能达到生产要求。 最佳用量，过多过少效果都不好。在絮凝剂用量为1.5L/min的情况下，卸料周期最短，效果最好（图3）。聚丙烯酰胺分

5、子原来带有少量的CONH 3+基团，呈弱阳离子性。在未水解时（图4-a ，分子因正电荷弱，相互作用而稍有伸展故有一定絮凝能力。水解后由酰胺基基转化成的羧基，离解为COO -，呈负电。当水解度继续增加超过等电点，成为以负电荷为主的状态。尤其是当水解度达到33(图4-c 时，因负电荷相斥，使分子链充分伸展，达到最优的絮凝作用。当水解度进一步增大，负电荷也增多，分于形状虽然更加伸展，但同负电微粒间相斥作用也增强，又会反过来阻碍吸附桥连而导致絮凝作用的减弱。例如当水解度达到67时（图4-d ），分子虽伸展达到极限，但絮凝效果并不好5。矿煤 143406 吨，以精煤产率 45.86%,生产冶炼精煤 65766 吨，产值 59189392 元，取得了较好的经济效益。通过生产观察，在浮选精煤 脱水中使用絮凝剂没有引起浮选指标、 浮选精煤质量和尾煤压滤脱水 等发生不良后果。 参考文献： 1 鹿克强,姬跃平,朱昆阳等. 助滤剂在田庄选煤厂精煤过滤脱水 中的应用J.选煤技术,2008(3 2 夏清,陈常贵,姚玉英.化工原理M,天津：天津大学出版社. 2007 3 王淀佐,胡岳华,冯其明