新型复合药剂在新郑精煤公司选煤厂的应用

蒋 莉 陶秀祥 张许峰 曾维晨

（1.中国矿业大学化工学院，江苏省徐州市，221116；2.新郑精煤公司选煤厂，河南省新郑市，451100）

随着我国原生煤泥量上升致使浮选量加大，细粒煤的分选方法通常以浮选为主，其中浮选药剂是影响浮选效果的一个重要因素，大部分选煤厂会选择仲辛醇和杂醇做为浮选的起泡剂，柴油和煤油为捕收剂。由于各地区的粉煤特性存在着一定的差异，使得浮选药剂存在着用量大和效果差等问题，在提高生产效益方面不能满足煤炭浮选的要求。新郑精煤公司选煤厂的原煤高灰细泥含量高，属于难选煤。因此，选择适用于新郑精煤公司选煤厂煤泥特点且浮选回收率高、易于操作、成本低以及药耗低的浮选药剂，是亟需解决的难题。为了提高浮选产率，增加公司的收益，对浮选药剂的选择进行了试验。

1 试验样品与设备

1.1 试验煤样

煤样主要采自郑煤集团新郑精煤公司选煤厂原煤中小于0.5 mm 的细颗粒，煤样的Mad为1.68%、Vdaf为24.25%、Aad为23.01%，煤样的小筛分分析见表1。

表1 煤样小筛分分析

由表1可见，原煤中大于0.25 mm 粗粒级的累计产率为39.12%，所占比例较高，累计灰分为19.40%，低于该煤样的平均灰分；而小于0.045mm粒级的煤泥含量较多，仅产率就已达到23.52%，灰分也远大于该煤的平均灰分，高达32.61%；其他各粒级的灰分均小于平均灰分，但相差不大。经分析后发现，该煤样高灰细泥含量多，属于难选煤，使用常规的浮选药剂不能达到理想要求。

1.2 试验设备

试验仪器有标准筛、XFD 型单槽式浮选机、真空过滤机、干燥箱、电子称、微量计、马弗炉、秒表、滤纸、洗瓶和红外光谱仪等。

1.3 复合药剂的特点及制备

表面活性剂的制备是将一定量的阴离子型和非离子型表面活性剂混合在250 ml的烧杯中，并加入一定量的蒸馏水，放入温度为40℃的恒温水浴锅中，开动均质机并开始计时，待混合均匀后再搅拌40min左右后停止。

复合药剂的制备是在200 ml的烧杯中加入一定组成的捕收剂 （煤油）、起泡剂 （仲辛醇）和表面活性剂，在室温下用电动搅拌器搅拌均匀约3min即可，所得复合药剂为橙黄色液体。表面活性剂和捕收剂的总质量与起泡剂质量配比为4∶1。

1.4 复合药剂的红外分析

复合药剂的红外光谱图见图1。

图1 复合药剂的红外光谱图

由图1可以看出，波长为1715cm-1左右的强吸收峰为羧酸中-C=O 的伸缩振动；波长为1025cm-1、1101cm-1、1165cm-1、1207cm-1和1240cm-1左右的强吸收峰为酯油中C-O-C的不对称伸缩振动；波长为2933cm-1左右的强吸收峰是亚甲基中的C-H 的不对称伸缩振动；波长为2874cm-1和2979 cm-1处的强吸收峰分别是-CH3的对称和不对称伸缩振动；波长为727 cm-1附近的峰为- （CH2）n- （其中n＞4）的振动峰。

从红外光谱分析可以看出，- （CH2）n-基的存在使复合药剂具有捕收功能，而-C=O 和C-O-C的存在使药剂又具有起泡功能，从而进一步证明了此复合药剂兼具捕收和起泡的双重作用。

2 结果分析与讨论

2.1 药剂用量的选择

浮选矿浆浓度固定在80g／L，即煤样为120g时只改变药剂用量，常规药剂用量试验见表2，复合药剂用量试验见表3。

通过表2和表3对比后发现，两种药剂在消耗量为300g／t时的效果最明显，选用复合药剂时的浮选精煤产率、浮选完善指标和可燃体回收率比选用常规药剂时又分别提高了9.96%、5.54%和11.23%，浮选效果明显有了提高。但当矿浆浓度固定时，复合药剂和常规药剂的用量分别为200g／t和300g／t时效果是最优的，通过这两种药剂用量的对比，可见用复合药剂比较节约成本。

表2 常规药剂用量试验

表3 复合药剂用量试验

2.2 药剂深度的影响

由于矿浆浓度会影响浮选的技术和经济指标，同时由于入料浓度不同，浮选药剂的用量也不同，所以在药剂用量最优的情况下，探索最优的矿浆入料浓度，选其浓度为60g／L、80g／L、100g／L和120g／L进行试验，常规药剂用量定为300g／t时矿浆浓度变化试验见表4，复合药剂用量定为200g／t时的矿浆浓度变化试验见表5。

第二，侦查工作是一项专业性很强的法律活动，其运行必须严格遵守法律法规，严格按照法律程序来办理，任何超越法律的行为都将可能导致侦查工作失败。如在讯问犯罪嫌疑人时，犯罪嫌疑人始终闭口不言，一时拿不下犯罪嫌疑人的供述，面对这种情形，虽然采取刑讯逼供或其它手段可能会很快突破犯罪嫌疑人的心理防线，但是一旦采取这种行为，将导致侦查工作走向非法，其所收集的证据材料将不能作为定案证据，更可能直接导致侦查人员触犯法律。

表4 常规药剂用量定为300g／t时矿浆浓度变化试验

表5 复合药剂用量定为200g／t时矿浆浓度变化试验

通过表4和表5对比后发现，浮选效果在不同矿浆浓度时是不同的，在其他条件不变的情况下，精煤灰分和产率在浓度为80g／L 时效果最好，因此最佳入浮矿浆浓度为80g／L，其浮选完善度和可燃体回收率在此时也是最大。使用常规药剂时浮选完善度和可燃体回收率分别为47.02%、78.54%；使用复合药剂时浮选完善度和可燃体回收率分别为51.52%、87.03%。

由表4和表5可以发现，在浓度为80g／L时，复合药剂的效果比常规药剂的效果好，可以通过比较精煤产率、浮选完善指标和可燃体回收率看出，使用复合药剂比常规起泡剂时分别提高了7.46%、4.50%和8.49%。

2.3 新型复合药剂与常规药剂的浮选效果比较

为了比较使用不同药剂时浮选速度的变化，把浮选刮泡时间定为5 min，即0 ～0.5 min、0.5～1.0min、1.0～2.0 min、2.0～3.0 min、3.0～5.0min共分5 次，刮出的精煤分别进行过滤、干燥、称重和分析，最后算出不同时刻刮泡的完善指标和累计精煤产率，新型复合药剂与常规药剂的浮选效果比较见表6，刮泡时间与精煤累计产率的关系见图2，刮泡时间和浮选完善指标的关系见图3。

表6 新型复合药剂与常规药剂的浮选效果比较表

图2 刮泡时间与精煤累计产率的关系

由图2 可以看出，复合药剂的精煤产率在2min时达到61.69%，常规药剂的精煤产率在2min时为52.86%；复合药剂的精煤产率在5min时已达到75.36%，常规药剂的精煤产率在5 min时为67.85%，说明此复合药剂比常规药剂的浮选速度快。

图3 刮泡时间和浮选完善指标的关系

由图3可以看出，当浮选时间相同时，复合药剂的浮选完善指标一直在常规药剂之上，说明在浮选效果方面复合药剂明显高于常规药剂。通过试验结果分析，复合药剂在浮选速度和浮选效果方面均比常规药剂好。

4 结论

（1）通过对复合药剂的红外光谱分析，得知该复合药剂具有起泡与捕收的双重功效。

（2）使用复合药剂代替常规药剂，既减轻了现场操作工人的劳动强度，又可以控制精煤灰分。

（3）在药剂消耗相同时，使用复合药剂时的浮选精煤产率、浮选完善指标和可燃体回收率比使用常规药剂时明显得到提高。

（4）通过对复合药剂和常规药剂用量的比较，发现用复合药剂比较节约成本。

（5）当矿浆浓度一定且药剂用量发生变化时，使用复合药剂时的精煤产率、浮选完善指标和可燃体回收率比用起泡剂时分别提高了7.46%、4.50%和8.49%，效果比常规药剂的效果好，大大提高了效率和产率。

（6）通过对复合药剂与常规药剂的比较，发现使用复合药剂时浮选速度快且效果好。

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