影响细粒浮选精煤离心脱水效果的因素

第1期2009年2月选煤技术C0ALPREPARAT10NTECHNOLOGYNO．IFeb．2009文覃编号：1001—3571(2009)O1—0006—04影响细粒浮选精煤离心脱水效果的因素张晋霞，牛福生，徐之帅，李凤久，刘淑贤(1．河北理工大学，河北唐山063009；2．新疆煤炭设计研究院，新疆乌鲁木齐830000)摘要：通过试验，研究了入料性质变化和不同工艺条件对C240型螺旋卸料连续离心过滤机过滤脱水的影响，揭示了高分子助滤剂在其过滤脱水中的强化作用及其行为规律，以期对后续该离心机的工业化研究有所帮助。关键词：C240型螺旋卸料离心机；产品水分；高分子絮凝剂；工艺参数中图书分类号：TD946．22文献标识码：A在众多细粒煤脱水设备中，煤泥离心脱水技术以其单机处理能力高、基建费用低等诸多优点，近年来很受各国选煤科技人员的关注，并开展了不少的研究工作。C240型螺旋卸料连续离心过滤机是由中国矿业大学化工学院自行设计研制开发的实验型浮选精煤脱水设备，但存在离心过滤后产品水分偏高问题。尤其是离心机给料中细粒含量较大时更是如此。在实验室研究中，经离心过滤后，浮选精煤的水分有时高达30％左右，明显偏高。为此，笔者通过对影响离心机产品水分的各因素进行分析，探讨了各因素对离心脱水工艺的影响规律，同时借助高分子絮凝剂作助滤剂，揭示了高分子助滤剂在离心过滤脱水中的强化作用及其行为规律。1试验系统及煤样该试验系统主要包括：①C240型螺旋卸料连续离心过滤机；②入料搅拌器，用来保持物料分散、均匀；③变频调速器(FRN3OG1lS一4CX)，可实现离心因数的连续控制；④滤液收集桶，用来收集滤液，以便于过滤、计量、分析。此外，还有一些辅助设备，如真空过滤机、干燥箱、振筛器等。该研究所用的煤样主要来源于宁夏某选煤厂的浮选精煤，此煤属于无烟煤种，该选煤厂浮选精煤粒度组成见表1。2试验研究细粒浮选精煤离心过滤脱水效果的影响因素可收稿日期：2008—08—26作者简介：张晋霞(1979一)，女，山西省晋城人，硕士．讲师．现就职于河北理工大学资源与环境学院，主要从事矿物加工工程的教学与科研工作，联系电话：(0315)2500719、13731546565。6以分为两部分：一是各工艺参数对离心脱水效果的影响；二是添加高分子絮凝剂对离心脱水效果的影响。本文主要是从这两方面来研究各因素对离心脱水效果的影响规律。表l宁夏某选煤厂浮选精煤粒度组成％2．1各工艺参数对离心脱水工艺的影响2．1．1煤阶变化对离心脱水效果的影响滤饼水分与煤的变质程度或煤的牌号有密切关系。这是因为煤的变质程度即煤阶变化决定了煤粒表面的疏水性和内在的孔隙结构，从而影响颗粒的团聚、滤饼的结构及其渗透性，进而影响滤饼的最终水分⋯。为了说明煤阶变化对离心脱水效果的影响规律，在试验中采用了上述浮选精煤和粒度组成相同的焦煤，平均粒度组成为2301~m。同时，在其他条件不变的情况下，做了不同离心因数的试验，结果见图1。从图l可以直观地看出，随着煤阶的变化，滤饼水分下降的程度并不一样，并且，在同一离心因数情况下，无烟煤的离心产品水分要低于焦煤的产品水分，这主要是由于无烟煤中含氧官能团数量较少所致。2．1．2入料浓度对离心脱水效果的影响入料浓度是影响离心过滤效果的重要因素之一。如果人料浓度很低，颗粒极易进入孔隙中，使筛网很快被阻塞。随着物料浓度的提高，将会有更第1期张晋霞等：影响细粒浮选精煤离心脱水效果的因素2009年2月25日多的颗粒接近或到达筛网孔隙，由于相互干扰，绝大部分颗粒不能进入孔隙。而是成拱架桥，使滤孔在很长时间内不被堵塞。32．精27．26．离心因数图l煤阶变化对离心产品水分的影响考虑到我国大多数选煤厂浮选精煤的浓度大多在250～300g／L之间，为此，本试验考察了在200—400g／L之间的浓度变化对离心脱水效果的影响。由图2试验数据可以看出。在所选的浓度范围内，人料浓度的增加可以降低滤饼的水分。27262624浓度／g·L-圈2入料浓度对离心产品水分的影响2．1．3人料粒度对离心脱水效果的影响物料粒度对离心过滤的影响是多方面的，而最主要的是影响滤饼的孔隙状态，或者说，滤饼的孔隙大小及孔隙率取决于滤饼的物料粒度及组成。不同平均粒度组成的人料悬浮液在离心因数、入料浓度、人料量相同的情况下，连续离心过滤脱水效果的比较如图3所示。随着粒度的变粗，离心产品水分有了明显降低，这主要是因为，粒度变粗以后，单位体积内的颗粒数变少，粒间孔隙变大，粒群层的渗透性也就变高，减小了离心过滤过程的滤饼层的阻力。所以，在工业应用中，添加粗粒物料作助滤剂是一种最简单可行的方法，并且便于实现，尤其是对粒度小于0．3—0．4mm的浮选精煤，这种方法尤为有效。图3平均粒度对产品水分的影响2．1．4离心因素对离心脱水效果的影