謝廣元,教授,博士生導師。江蘇省優秀青年骨干教師,煤炭系統專業技術拔尖人才。現任中國礦業大學化工學院院長、國家精品課程建設負責人,兼任第五屆煤炭工業委員會資源加工利用與環保專業委員會委員、江蘇省煤炭學會第五屆加工利用專業委員會委員、《煤炭工程》雜志編委。
浮選工藝優化是減輕高灰細泥對精煤污染的有效途徑。基于粗、細煤泥不同可浮性特點的分級浮選工藝可實現不同粒級煤泥的高精度分選,減少細粒精煤中高灰細泥的污染,同時強化較粗粒煤泥的回收。脫泥浮選工藝通過脫除部分高灰分黏土類礦物,避免了細泥惡性循環,以減少其對精煤的污染,保證產品質量。隨著高灰難浮煤泥問題的日益突出,多段串聯浮選工藝受到重視并得到發展。其中,粗選一掃選工藝在避免浮選“跑粗”、適應重介工藝變革后高濃度煤泥水浮選及強化回收難浮低灰精煤顆粒方面均優于傳統單段浮選工藝;粗選一精選工藝通過對精煤的強化分選,有效減少精煤中高灰細泥的機械夾帶,保證最終精煤質量。同時,根據產品質量要求,在粗選一精選(或掃選)工藝中增加磨礦環節,增大煤與矸石的解離程度,是降低精煤灰分(或提高精煤回收率)的有效手段。
基于旋流微泡浮選柱分選細粒煤泥的優勢,研究了一次浮選、脫泥浮選及一粗一精浮選工藝對分選指標的影響。通過精煤粒度組成分析,探討不同工藝減少高灰細泥機械夾帶和降低精煤灰分的原因,并從技術、經濟的角度對比分析。研究得出如下結論:
1)一次柱浮選工藝處理高灰細泥含量大煤泥時,高灰細泥的機械夾帶污染嚴重,精煤降灰困難。減小循環壓力和藥劑用量有一定效果,但不能明顯降低-0.045mm粒級灰分,而且精煤損失嚴重。
2)脫泥浮選工藝降低精煤灰分的實質在于減少精煤中高灰分-0.045mm粒級的比例,不能從根本上減輕精煤中高灰細泥的機械夾帶污染。同時,脫除的煤泥不經分選,必然導致部分精煤損失,應綜合考慮其經濟效益。
3)精選能有效減少精煤中高灰細泥的機械夾帶,精煤中-0.045mm粒級的灰分比一次浮選和脫泥浮選工藝降低3%左右,同時保證+0.045mm粒級的高效回收。精選段濃度可調性大,適宜濃度為72~144g/L,循環壓力為0.16MPa。
4)針對中心選煤廠高灰煤泥,不同工藝的技術及經濟指標對比表明,一粗一精浮選工藝年利潤最高,脫泥浮選工藝其次,一次浮選工藝最低。與一次浮選工藝相比,一粗一精浮選工藝處理高灰細泥含量高煤泥的優勢明顯,對其他煤泥性質相近的洗煤廠具有一定的借鑒意義。