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如何破解細(xì)粒粉煤浮選存在的眾多問題？

　　一、細(xì)粒粉煤浮選的現(xiàn)狀

　　1、煤質(zhì)變差、細(xì)粒粉煤量大

　　隨著采煤機(jī)械化程度的提高,開采深度的加深，原煤質(zhì)量逐漸變差，重選工藝的變革，原生和次生的細(xì)粒粉煤在原煤中所占的比例逐年增加，平均達(dá)到了20-30%，甚至更多。細(xì)粒粉煤的高效浮選回收成為選煤生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)！

　　提高全廠回收率，該環(huán)節(jié)挖掘潛力最大提高全廠回收率，該環(huán)節(jié)挖掘潛力最大!!!

　　2、選煤廠重選背灰現(xiàn)象普遍較嚴(yán)重

　　針對(duì)精煤產(chǎn)品質(zhì)量要求日益苛求，而且煤質(zhì)變差，可選性變難：

　　◆重介環(huán)節(jié)(改造)僅解決了粗顆粒的分選;

　　◆粗煤泥的直接回收---采用分選回收(CSS或TBS、小直徑重介、螺旋分選機(jī)等）,是減輕重選背灰的一個(gè)環(huán)節(jié);

　　◆細(xì)粒浮選精煤比重選灰分高2-3%，甚至更多,導(dǎo)致重選背灰嚴(yán)重！！浮選這個(gè)環(huán)節(jié)還沒有解決好?。?/p>

　　3、重選環(huán)節(jié)的變革，需要浮選技術(shù)革命

　
　　重選工藝模式改變，由原來的跳汰改造成全重介或跳汰與重介聯(lián)合工藝,原有的煤泥浮選設(shè)備及工藝環(huán)節(jié)需要改變!!!

　　◆跳汰分選工藝中，是水力分級(jí)后的-0.5mm以下的煤泥進(jìn)浮選;重介工藝中,是經(jīng)粗煤泥直接回收或粗煤泥經(jīng)分選回收后-0.25(0.3)mm以下的煤泥進(jìn)浮選，進(jìn)入浮選的煤泥粒度變細(xì)了，細(xì)煤泥浮選選擇性變差了；更難浮了!!

　　◆重介比跳汰工藝用水減少約1/3，直接入浮煤泥水濃度變高了(已不存在濃縮浮選或底流大排放浮選模式);

　　◆傳統(tǒng)的浮選方式下,分離精度差,高灰細(xì)泥夾帶污染精煤，導(dǎo)致浮選精煤灰分高、尾煤灰分低，精煤回收率低。

　　選煤工藝各環(huán)節(jié)新技術(shù)設(shè)備改革：跳汰--全重介或重介和跳汰聯(lián)合；粗煤泥水力旋流器-高頻篩直接回收—TBS（CSS、RC)螺旋分選機(jī)、小直徑重介分選回收；浮選精煤圓盤真空過濾—加壓過濾、快開壓濾

　　幾十年來一直使用的浮選機(jī)：機(jī)械攪拌式換成噴射式噴射式改回機(jī)械攪拌式；舊的換成新的、小的換成大的；引進(jìn)國外：美國、德國（國內(nèi)仿制）、波蘭、澳大利亞。

　　浮選環(huán)節(jié)的結(jié)癥（分離精度差）：浮選精煤灰分偏高；浮選尾煤灰分偏低（跑煤嚴(yán)重）；導(dǎo)致重選背灰嚴(yán)重。

　　
　　二、浮選環(huán)節(jié)存在問題的原因分析

　　1、從基礎(chǔ)理論上分析浮選設(shè)備存在的問題

　　煤質(zhì)、藥劑、設(shè)備和工藝都是浮選的重要影響因素。對(duì)于煤泥浮選，浮選設(shè)備對(duì)浮選結(jié)果有著決定性的影響。在其近百年的應(yīng)用中不斷發(fā)展和改進(jìn)。

　　已開發(fā)多種形式的浮選設(shè)備：

　　◆機(jī)械攪拌式—各種不同槽形和不同攪拌充氣機(jī)構(gòu)（包括壓氣攪拌式）。

　　
　　◆無機(jī)械攪拌式：淺槽式—KHD,詹姆森,達(dá)夫克拉,XPM,WPF；高柱式—充填式（MTU）、無充填式（Microcell,Flotaire,CPT）、過渡式（旋流微泡浮選柱）。

　?。?）浮選槽空間狹小，難以滿足各功能區(qū)的流態(tài)要求

　　◆礦化區(qū)—強(qiáng)力攪拌，高紊流。大量吸氣，產(chǎn)生微小氣泡。提供礦化動(dòng)能。

　
　　◆分離區(qū)—平靜，有利于已礦化泡沫分離，減少粗粒從氣泡脫落和高灰物夾帶入精煤泡沫層。

　　◆泡沫區(qū)—穩(wěn)定，有一定厚度，有利于泡沫二次富集。

　
　　三個(gè)區(qū)域要求截然不同，一般也無隔柵。

　　（2）攪拌機(jī)構(gòu)工作環(huán)境差,吸漿同時(shí)吸氣,工作效率低,氣泡粒徑大(-1mm),氣泡與顆粒被葉輪甩出，同向運(yùn)動(dòng)，對(duì)粗細(xì)顆粒礦化效率均不利。

　　（3）高灰細(xì)泥對(duì)精礦污染嚴(yán)重。它們隨入料水分配到精礦和尾礦中。

　?。?）不同粒度的浮選速度不同：中細(xì)粒快，粗粒和微細(xì)（-0.075-0.03mm）慢,但是在同一組浮選機(jī)內(nèi)各粒級(jí)的平均浮選時(shí)間是相同的，故對(duì)細(xì)粒和中粒太長，而對(duì)粗粒和微細(xì)粒太短。

　　（5）一組浮選機(jī)，在一定的流量下其浮選時(shí)間t只是一個(gè)平均值，不是所有礦漿在該列浮選機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間都等于t。

　　這樣，部分物料在浮選機(jī)內(nèi)停留時(shí)間不足，而另一部分物料的停留時(shí)間又太長。這將會(huì)極大地影響精煤質(zhì)量和回收率。

　　串連的浮選槽數(shù)愈多，分布愈狹，可提高浮選性能。計(jì)算實(shí)際所需的浮選機(jī)容積時(shí)，要考慮三個(gè)因素：礦物的浮選速率（或可浮性）；浮選機(jī)性能；串聯(lián)浮選槽數(shù)。

　　對(duì)選煤，浮選時(shí)間系數(shù)可選2-3倍（新規(guī)范2.5）；一組浮選機(jī)槽數(shù)通常4-6（新規(guī)范沒規(guī)定）。

　　2、從實(shí)際應(yīng)用上分析機(jī)械攪拌及噴射式浮選機(jī)存在的問題

　　◆浮選槽體淺，精煤泡沫層薄（大約200~300mm），無泡沫精選過程；細(xì)泥選擇性差，泡沫中夾帶高灰細(xì)泥多，分離精度差，分選效率低，精煤灰分高；

　　◆機(jī)械間斷強(qiáng)制刮泡，幾個(gè)室同一個(gè)電機(jī)同刮泡速度，多刮，刮泡沫下的水，精煤灰分高；少刮，尾煤跑煤灰分低；

　　◆中礦調(diào)節(jié)點(diǎn)多，難調(diào)，形同虛設(shè)，對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性差;

　　◆占地面積大，需檢修空間大，土建投資高；

　　◆維修工作量大，維護(hù)費(fèi)用高。

　　
　　3、浮選需解決的難點(diǎn)問題

　　◆回收率要高：浮選精煤與重選和銷售精煤分接近，不要重選背灰（向重選要回收率）；尾煤灰分要高（向浮選要回收率）；

　　◆精煤質(zhì)量要好：增加泡沫精選區(qū)，減少泡沫中夾帶的高灰細(xì)泥；

　
　　◆指標(biāo)可調(diào)容易：各室精煤泡沫層厚薄和中礦液位調(diào)節(jié)點(diǎn)少，對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性要好；

　　◆間段刮泡變?yōu)檫B續(xù)溢流；

　　◆占地面積小，土建投資要省;

　　◆磨損量小，維修工作量小，維護(hù)費(fèi)用低。

　　三、解決浮選問題的途徑

　　浮選柱的研制是應(yīng)對(duì)上述困難的一種途徑基于長期的浮選生產(chǎn)實(shí)踐及上述對(duì)浮選過程的理解，人們逐漸認(rèn)識(shí)到（淺槽式）浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式難以滿足浮選的要求；因而轉(zhuǎn)向浮選柱的開發(fā)研究為適應(yīng)我國多數(shù)煤質(zhì)的特點(diǎn),必須：

　?。?）單臺(tái)實(shí)現(xiàn)多次分選，不然就需要多臺(tái)串聯(lián)使用;

　　（2）多種礦化方式以適應(yīng)不同粒度浮選的需要；

　　（3）隔離礦化區(qū)和礦化氣泡分離區(qū)；

　　（4）盡可能接近“塞流”流態(tài)，以縮短浮選時(shí)間。

　　要在一臺(tái)設(shè)備中完全實(shí)現(xiàn)上述要求是非常困難的，經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐和研究改進(jìn)，目前由中國礦業(yè)大學(xué)研制的系列旋流微泡浮選柱朝上述方向邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

　　項(xiàng)目支撐：國家九五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目支持（3米直徑）、211工程和國家重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資金支持（試驗(yàn)研究系統(tǒng)）、國家自然科學(xué)基金、博士點(diǎn)基金項(xiàng)目支持（基礎(chǔ)研究）、2008年中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目支持（4米直徑、西山東曲礦選煤廠浮選改造工程）、2009年中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)研究計(jì)劃項(xiàng)目支持（4.5米直徑、冀中能源邢臺(tái)東龐礦選煤廠擴(kuò)建工程）。

　　中國礦業(yè)大學(xué)研發(fā)的系列化FCMC系列旋流微泡浮選柱，屬于國家九五科技攻關(guān)項(xiàng)目的成果，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，在全國選煤廠已廣泛應(yīng)用。