第六章 浮选.ppt

第六章 浮 游 选 煤 内容提要 第一节 概 述 第二节 浮选基本原理 第三节 浮选药剂及其作用 第四节 矿浆准备器械 第五节 浮选机 第六节 浮选效果的评定 第七节 影响浮选效果的因素 第一节 概 述 一、煤泥来源 1. 粒度在0.5 mm以下的湿煤称为煤泥，有原生煤泥和次生煤泥之分。 2. 原生煤泥是入选原煤中所含煤粉（在开采和运输过程中产生的）形成的煤泥。一般占入选原煤的10%~20%。 3. 次生煤泥则是在选煤生产过程中，煤炭因粉碎和泥化而产生的煤泥。煤泥的数量与煤、矸石的易碎程度有关，一般占入选原煤的5%~10%。 4. 二者合计约占入洗原煤的15%~30%，其中的3%~5%由产品带走，其余均进入煤泥水系统。 二、煤泥处理方式 一种方式是将煤泥全部浓缩，然后用压滤机回收，只出一种产品。 另一种方式是用浮选的方法将煤泥分为精煤和尾煤，然后分别回收，出两种产品。 通过浮选的方法回收煤泥，既可以提高精煤产率，增加经济效益，又可确保煤泥水系统正常工作。所以，目前选煤厂广泛采用浮选法来处理煤泥。 第二节 浮 选 基 本 原 理 浮选过程涉及三相,即固相、液相和气相。其中液相是分选介质, 一般为水;气相空气,煤粒的选择性运输工具；固相是欲分离的矿物，包括煤和矸石。 在充气矿浆中，矿粒与气泡碰撞接触。由于煤表面润湿性较小，所以碰撞后能粘附在气泡上并随气泡一起升浮，最终成为泡沫精矿；矸石表面润湿性强，碰撞后不能与气泡附着，只能作为尾矿留在矿浆中，从而实现了二者的分离。 一、矿物表面的润湿性 定义：水在固体表面展开的现象称为润湿。 润湿是自然界中常见的一种现象， 水滴展开的程度越大，固体表面的润湿性越好。 表面易被水润湿的矿物，称为亲水性矿物，表面不易被水润湿的矿物称为疏水性矿物。 矿物润湿性越强，其表面越亲水，浮选时可浮性越差。 矿表润湿性的大小，常用接触角来度量。 矿物表面的润湿现象 二、接触角 定义：三相润湿周边上任一点处的气液界面切线与固体表面之间包含液相的夹角称为接触角，用θ 表示。 θ角的理论取值为 0 ~ 180°，θ= 0°矿表完全被润湿，表现为绝对亲水； θ=180°矿表完全不能被润湿，表现为绝对疏水。 自然界中，绝对亲水和绝对疏水的矿物极少，目前测得的最大接触角为石蜡的106°。 θ角减小，润湿性提高，矿物表面亲水性增强，可浮性变差；θ角增大，润湿性降低，矿物表面疏水性增强，可浮性变好。 结论：矿物的接触角越大，其表面疏水性越强，可浮性越好。 表6-1 煤炭表面的接触角 煤 种 接触角/ ° 煤 种 接触角/ ° 长焰煤 60~63 瘦 煤 79~82 气 煤 65~72 贫 煤 71~75 肥 煤 83~85 无烟煤 73 焦 煤 86~90 泥质页岩 0 ~10 A. 自然界中，接触角大于或等于90°的矿物较少，主要是由于氧化、风化等因素的影响，矿物表面性质的差异被削弱，使浮选过程更加困难。 B. 煤泥的可浮性与其变质程度密切相关，中等变质程度的煤具有最好的可浮性。 三、水化现象 矿物表面具有一定程度的极性，置于水中，将与极性的水分子发生作用，使水分子在其表面产生定向、密集排列，形成水化膜，这种现象称为水化现象。 水化膜呈扩散结构，越靠近矿物表面，水分子的排列越紧密、有序。 水化膜具有一定厚度，其厚度与矿物表面的润湿性成正比。亲水性矿物表面润湿性大，故形成的水化膜厚，疏水性矿物表面润湿性小，形成的水化膜相对较薄。 水化膜的粘度比普通水大，具有与固体相似的弹性，所以比普通水稳定，且水化膜越厚，越稳定。 矿物表面的水化膜 水化膜对煤泥浮选的影响 浮选时，煤粒欲与气泡发生附着，首先要排开二者之间的水化膜，此时需要外加一定的能量。 煤泥浮选时,由于煤粒表面的疏水性较强，故形成的水化膜薄，不稳定，排开较容易，煤粒与气泡生碰撞时，它就能够附着在气泡表面，进入泡沫精矿；而矸石表面亲水性较强，形成的水化膜厚，稳定性好，矸石与气泡碰撞时，水化膜很难破