内蒙古白音华煤田褐煤浮选降灰试验研究

内蒙古白音华煤田褐煤浮选降灰试验研究

中国的棕榈树通常是一种古老的棕榈树，具有高灰高水的特点。为了有效利用这些棕榈树，需要进行改进和加工。目前，我国对棕榈树质量的研究和实践主要集中在干燥和脱水方面。褐煤干燥脱水过程中会产生大量的粉煤,这部分粉煤即干燥煤粉具有易燃易爆炸的特点,既不适合长途运输,也不能作为燃料煤发电。型煤技术是解决干燥粉煤诸多问题最常用的手段,但我国年老褐煤相对国外褐煤不仅灰分高,而且成型性能差,采用型煤技术处理我国年老褐煤并不能取得理想效果;此外,干燥提质和型煤技术在一定程度提高了能源利用率,但无法去除褐煤中的有害矿物,进而无法使褐煤成为进一步加工利用的原料煤。基于煤炭分选加工是煤炭脱硫降灰的有效手段的考虑,对内蒙古白音华煤田褐煤提质加工过程中产生的粉煤进行浮选降灰探索试验,为褐煤脱硫降灰提供一定的数据支持,也为干燥过程中产生的粉尘的综合利用提供更有效的技术手段。1测试1.1真空过滤机型试验仪器包括XFD-1.5浮选机,威恒天平(最大称量1000g、感量1g),JA2003分析天平(上海精煤仪器厂生产,最大称量120g,感量0.0001g),DL-5型120-240盘式真空过滤机,智能温控电热恒温KH-45A型干燥箱。试验试剂包括煤油(航空煤油),柴油(来自钱家营选煤厂),仲辛醇(上海苏懿化学药剂有限公司,分析纯)。煤样为内蒙古白音华煤田褐煤干燥过程中产生的褐煤粉煤。1.2试验方法和评估指标1.2.1浮选行为的评价小浮沉试验是测量煤泥密度常用的试验方法,可以对煤泥的可选性进行评价,对于浮选来说仍有一定的意义。试验参考GB/T478—2008《煤炭浮沉试验方法》对煤样进行小浮沉试验,试验误差检验执行GB/T478—2008规定。1.2.2分步释放试验分步释放试验通过浮选将可浮性类似的颗粒划归为一类,进而判断不同浮选行为颗粒的数量。按照国家标准GB/T4757—2001规定对煤样进行条件寻优试验,然后参照MT/T144—1997标准规定进行分步释放试验。分步释放试验误差检验执行GB/T4757—2001规定。采用浮选精煤灰分、精煤产率和精煤可燃体回收率对浮选效果综合评价。浮选精煤可燃体回收率计算公式为Ec=γc(100−Ad,c)100−Ad,fEc=γc(100-Ad,c)100-Ad,f,式中:Ec为浮选精煤可燃体回收率,%;γc为浮选精煤产率,%,通过精煤产率曲线确定;Ad,c为浮选精煤干基灰分,%;Ad,f为浮选入料干基灰分,%。2试验结果及分析2.1物料产率分析内蒙古白音华煤田褐煤干燥过程中产生的褐煤粉煤小浮沉试验结果如表1所示。由表1可知,煤样中<1.40g/cm3密度级产率仅为11.42%,1.40～1.50g/cm3密度级产率最大,为46.39%,灰分为17.98%;>1.70g/cm3密度级物料产率较小,灰分却高达69.23%;<1.30g/cm3密度级灰分高于1.30～1.40g/cm3密度级,表明该褐煤煤化程度较低,有类似于木栓体的低密度高灰分组分存在。<1.60g/cm3密度级的浮物累计产率为73.14%,灰分为18.93%,比总灰分低13.07个百分点,即该褐煤粉煤具有分选降灰的可能性和意义。2.2柴油用量对试验结果的影响为有效降低该褐煤粉煤灰分,对其进行捕收剂条件试验,进而确定最佳浮选药剂,试验结果如图1所示。由图1可知,褐煤粉煤浮选采用常规浮选药剂时,药剂消耗量很大,比一般烟煤浮选药耗消耗量大很多。随着药剂用量的增大,精煤产率和精煤可燃体回收率都呈增大趋势,同时灰分也升高。试验过程中加入大量煤油时,消泡现象明显,即使加入较多的起泡剂,浮选精煤产率仍然较低,最大仅为25.99%;当煤油用量为80kg/t时,由于消泡作用精煤产率反而低于70kg/t。但是柴油作为捕收剂的效果要明显好于煤油,精煤可燃体回收率明显高于煤油,这是因为柴油疏水性强,更适合作为低阶煤浮选药剂,因而后续试验中采用柴油作为捕收剂。通过增加柴油用量可使精煤产率在70%左右,且灰分降低9～12个百分点,可达到一般烟煤的浮选指标。即在高药耗情况下,褐煤粉煤可通过浮选达到降灰提质的目的,但煤样的浮选理论指标则需要由进一步的分步释放试验来确定。2.3浮选指标分析白音华煤田褐煤粉煤分步释放曲线图如图2所示。由图2可知,当浮选精煤灰分为18%时,精煤产率为70%,精煤可燃体回收率为84.31%,由行业标准MT/T259—1991可知,此时该褐煤属于易浮煤;当精煤灰分要求<15%时,精煤可燃体回收率为65.04%,此时该褐煤属于中等可浮煤。因此,浮选理论指标定为:精煤灰分18%左右,精煤产率70%左右,可燃体回收率84%左右,但是药剂消耗量较大。为此,需要寻找一种低药耗的浮选工艺,白音华褐煤浮选工艺是一种经济有效的、可借鉴的降灰提质工艺。3分步释放试验可选煤方案(1)从煤样密度分析来看,影响煤样灰分的部分因素为高灰细粒褐煤,脱除高灰细泥后,该褐煤可达到浮选降灰的目的。(2)在药剂消耗量大的情况下,通过分步释放试验可得到合适的浮选指标,且精煤可燃体回收率较高,此时,该褐煤为易浮煤或中等可浮煤。影响精煤分选指标的主要因素是褐煤煤粒疏水性差和入料粒度细