微细粒矿物分选技术原理.ppt

二、 主焦煤的深度脱灰 我国炼焦精煤的灰分一直偏高，入焦化炉的精煤平均灰分为10.13％，其中强粘结性的肥煤和焦煤的灰分一般高达12.00%，远高于发达国家炼焦精煤的灰分，美国冶炼用精煤灰分为5.5%－7.0％,前苏联、日本和波兰约为8.00％，澳大利亚为9.00%。与美国、英国和日本等国相比，我国的冶金焦灰分高出3％－4％。我国主焦煤的特点不仅灰分高，而且硫分也高，有的冶炼精煤的硫分高达2％，严重制约了我国冶金工业的发展，降灰脱硫一直是冶金工业所盼望的事情，也是目前市场经济给予选煤工业的一个重要课题。 我国的主焦煤大部分属于难选煤，内在灰分高，低密度物（－1.3g/cm3）含量少, 特别是当分选出低灰精煤（如分选密度小于1.4g/cm3）时，精煤产率很低。其中对精煤质量影响最大的是中煤含量，尤其是靠近分选密度附近的中间产物，在这些中间产物中，矿物质和有机质致密连生，前期研究工作表明，其矿物质（包括灰分矿物和黄铁矿）的嵌布粒度都在几微米至几十微米左右，可见，采用目前常规的选煤方法，很难经济有效地选出较高产率的低灰精煤（如灰分低于6％－8％的精煤）。 肥煤和焦煤为炼焦用煤中不可缺的煤种,但在我国的煤炭资源中,肥煤储量却非常稀少。据统计,在中国现有煤炭经济可开发剩余可采储量中,肥煤储量不足4%。目前，对于此类稀缺煤种的的洗选方法是，一般都尽量提高精煤产率，但精煤灰分都偏高，这无疑提高了炼焦煤的总灰分。洗选出的中煤和浮选尾煤都是作为燃料用，这种稀缺煤种的中煤和尾煤不设法进一步深度加工而获得低灰精煤，作为燃料使用显然是不合理的。尤其是目前很多炼焦煤选煤厂为了中间产品的销路，不再出中煤而出灰分较低的混煤（Ad≤32%）作为燃料出售给电厂，更是造成了主焦煤种的极大浪费。 要提高我国冶炼用精煤的回收率，同时降低精煤的灰分和硫分，使其达到国际先进水平，必须突破目前常规选煤技术的约束, 开发出一种适合我国煤质特征的选煤技术。由以上分析可见，要经济高效的选出高产率的低灰精煤，重点就是要处理对精煤质量影响最大的中间产物进行处理，只有处理好中间产物，才能降低精煤的灰分和提高精煤的产率。 2、 深度降灰的基本原理 煤炭是有机可燃体和无机矿物的混合物，煤炭中的灰分来源于煤中的无机矿物，煤的密度和亲水性主要取决于煤中无机矿物的含量。对于重力选，是通过密度差异把密度较低、含无机矿物较少的低灰精煤分选出来；而对于浮选，则是利用表面性质的差异把疏水性较好的、含较少无机矿物的低灰精煤分选出来。煤中的无机矿物的分布见示意图6。从精煤到矸石或尾煤，无机矿物的含量增加，无机矿物在煤炭中是连续分布的，随着无机矿物的含量逐渐增加，灰分越来越高，密度和亲水性也越来越高。 1、深度浮选的基本原理 煤炭在洗选过程中，产生大量的细粒煤泥一般是采用泡沫浮选回收其中的细粒精煤，细粒精煤量的增加，不仅增加总精煤的水分，而且浮选精煤的灰分较高，往往通过降低重选精煤的灰分来“背负”浮选精煤的灰分，达到降低总精煤灰分的目的，结果是降低了总精煤的回收率。 煤炭中的灰分来源于煤中的无机矿物，煤的密度和亲水性主要取决于煤中无机矿物的含量。对于重力选，是通过密度差异把密度较低、含无机矿物较少的低灰精煤分选出来；而对于浮选，则是利用表面性质的差异把疏水性较好的、含较少无机矿物的低灰精煤分选出来。煤中的无机矿物的分布见示意图1。从精煤到尾煤，无机矿物在煤炭中是连续分布的，无机矿物的含量逐渐增加，灰分越来越高，密度和亲水性也越来越高。目前的常规浮选，一般都是分选出精煤和尾煤两种产品，类似于图1 （a）中按垂直线位置把入浮的原料煤分成两部分，如果分选精煤的灰分比较低，则精煤回收率也比较低，该图中的垂直线位置将向左移。反之，该垂直线将向右移。这种一次分选两产品的工艺，其中间产物将进入精煤和尾煤，中间产物进入尾煤，使尾煤的灰分降低，造成煤炭在尾煤中的损失；中间产物进入精煤，增加了精煤的灰分，造成了精煤的污染，使精煤的灰分增加。 因此，处理好中间产物是提高精煤回收率、降低精煤灰分的关键。近年来，随着低能耗、特别适合于细粒矿粒超细粉碎的搅拌磨等超细磨技术的提高，对细粒煤泥中间产物超细粉碎，达到其中的低灰煤与无机矿物解离的目的，在经济上已经成为可能［1］。 煤泥深度浮选的思路是：首先采用常规的浮选初选出灰分比较低的精煤和灰分尽可能高的尾煤，超细粉碎中间产物，使其中的煤矸连生体充分解离，然后采用絮团浮选技术把其中已经解离出的低灰精煤分选出来，最后把中间产物分选出的精煤和尾煤分别掺混于初次分选的精煤和尾煤成为最终的精煤和尾煤，见示意图1（b）。 分选界面 尾 煤 精 煤 尾煤 精 煤 絮团浮选分选界面 分选界面 分选界面 中间产物 超细粉碎 尾煤 精 煤