本發(fā)明涉及一種微細(xì)粒氧化煤泥分選技術(shù),特別提供了一種可顯著提高微細(xì)粒氧化煤泥回收率的方法。
背景技術(shù):
隨著我國采煤機(jī)械化程度的提高、資源地質(zhì)條件的惡化、選煤廠大型化建設(shè)及重介質(zhì)分選技術(shù)的廣泛應(yīng)用,微細(xì)粒煤泥比例急劇增加,并呈現(xiàn)繼續(xù)惡化趨勢,煤泥分選的矛盾更加突出。目前浮選是處理細(xì)粒煤泥最主要的手段之一,在常規(guī)的浮選過程中,礦漿中的帶電顆粒與其帶相反電荷的表面活性劑在靜電引力的作用下發(fā)生作用,表面活性劑吸附或覆蓋在煤炭顆粒表面,提高了其疏水性,進(jìn)而與氣泡發(fā)生碰撞粘附在氣泡上最終成為泡沫精煤,但微細(xì)粒顆粒由于其質(zhì)量小,與氣泡發(fā)生碰撞的概率較低,微細(xì)粒精煤顆粒難以與氣泡進(jìn)行碰撞,故而難以被氣泡捕獲;而高灰的微細(xì)粒粘土礦物則通過細(xì)泥罩蓋或者水流夾帶的方式進(jìn)入浮選精煤產(chǎn)品中,污染了浮選精煤,惡化了浮選效果,因此在常規(guī)的浮選手段下,微細(xì)粒級煤泥的分選提質(zhì)難以保證回收率和產(chǎn)品質(zhì)量。
氧化煤由于其表面在氧化過程中含氧的親水官能團(tuán)如-COOH、-OH等含量大幅度增加,而疏水官能團(tuán)如-CH等大幅減少導(dǎo)致其表面水化膜較厚,藥劑難以在其表面覆蓋而導(dǎo)致較為難浮,而微細(xì)粒氧化煤由于其動量較小,與氣泡不易發(fā)生碰撞導(dǎo)致其更難通過浮選的方式得到回收利用。針對氧化煤浮選的難題,國內(nèi)外的不少專家學(xué)者做了很多有益的探索,如使用氧化柴油等新型的藥劑取代普通的柴油、磨煤預(yù)處理、超聲波預(yù)處理、微波預(yù)處理、預(yù)潤濕時間的控制等手段來改善氧化煤的浮選效率,取得了一定的效果,但未從根本上解決氧化煤泥的浮選效率低下的問題,并且對于微細(xì)粒氧化煤泥的浮選,常規(guī)的手段,如通過磨煤預(yù)處理使氧化煤暴露出新鮮的表面的方法已經(jīng)不能適應(yīng)該類煤泥的浮選。因此亟需開發(fā)一種新的分選技術(shù)以彌補(bǔ)現(xiàn)有的煤泥分選技術(shù)在微細(xì)粒分選方面的不足,實現(xiàn)微細(xì)粒礦物的高效分選回收。
在浮選過程中顆粒與氣泡碰撞的概率隨顆粒的減小而大大降低,但隨氣泡的減小碰撞概率卻會增加,這表明在微細(xì)粒浮選中可以通過采用較小尺寸的氣泡來改善微細(xì)粒氧化煤泥的浮選效果,本發(fā)明提出了在氧化煤泥的浮選過程中引入了直徑約為幾十微米的帶電的膠質(zhì)氣泡,強(qiáng)化了微細(xì)粒氧化煤的浮選過程,大大提高了其回收率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了一種基于膠質(zhì)氣泡的微細(xì)粒氧化煤泥的分選方法,通過將帶電的膠質(zhì)氣泡引入浮選,從根本上解決了氧化煤藥耗大、浮選回收率低的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于膠質(zhì)氣泡的微細(xì)粒氧化煤泥的分選方法,所述分選方法由煤泥預(yù)處理、膠質(zhì)氣泡產(chǎn)生、氧化煤泥的分選三部分組成;具體步驟為:
(1)將微細(xì)粒氧化煤煤泥加入普通攪拌桶預(yù)先調(diào)漿,使其充分得到潤濕,并將一定量的礦漿注入浮選裝置,注入礦漿高度約為浮選裝置高度的四分之一,關(guān)閉給料泵;
(2)將一定量的陽離子表面活性劑與水預(yù)先混合配制成1.2-3.0g/L的溶液并加入到內(nèi)部帶有擋板的強(qiáng)力攪拌桶中,調(diào)節(jié)攪拌軸高速強(qiáng)力攪拌,在擋板與溶液相互作用下溶液產(chǎn)生紊流,夾帶空氣進(jìn)入溶液并在攪拌軸的高速攪拌下被充分分散,氣核在一層或多層陽離子表面活性劑包裹下形成膠質(zhì)氣泡;
(3)將含有大量膠質(zhì)氣泡的表面活性劑溶液從下部泵入已經(jīng)預(yù)先入料的浮選裝置,溶液在穿過浮選裝置中的礦漿時,溶液中的帶正電的膠質(zhì)氣泡與礦漿中的帶負(fù)電的煤泥顆粒在靜電引力作用下發(fā)生碰撞并礦化,煤顆粒隨氣泡的升浮進(jìn)入泡沫精煤,通入一定量的表面活性劑溶液后停止給料;
(4)打開尾礦泵排出尾礦,待尾礦完全排出后,重新給入一定量的新鮮礦漿使礦漿高度約為浮選裝置高度的四分之一,并重復(fù)上述分選過程。
進(jìn)一步地,所述微細(xì)粒氧化煤煤泥為-325網(wǎng)目。
進(jìn)一步地,所述陽離子表面活性劑為十二烷基三甲基溴化銨。
進(jìn)一步地,所述攪拌軸轉(zhuǎn)速大于4500-9000r/min。
進(jìn)一步地,所述攪拌軸轉(zhuǎn)速大于4800r/min。
進(jìn)一步地,所述的浮選裝置在其中下部有一給料點(diǎn),底部有排料孔,連接有軟管并與泵相連以控制尾煤排料速度,精煤泡沫由浮選柱上部的溢流管收集。
進(jìn)一步地,所述的步驟(2)中將一定量的陽離子表面活性劑與水預(yù)先混合配制成1.5g/L的溶液。
本發(fā)明克服了傳統(tǒng)的微細(xì)粒氧化煤泥的分選技術(shù)的不足,提出了一種基于膠質(zhì)氣泡的微細(xì)粒氧化煤泥的分選方法,解決了氧化程度較高的煤泥在浮選中藥耗大、回收率較低的問題。除此之外,本發(fā)明還有以下優(yōu)點(diǎn):
a、本發(fā)明提出的微細(xì)粒氧化煤泥的分選方法有效解決了傳統(tǒng)浮選中微細(xì)粒浮選選擇性較差的難題,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)泡沫浮選技術(shù)的不足。
b、本發(fā)明提出的分選方法提高微細(xì)粒浮選選擇性思路新穎獨(dú)特,解決了傳統(tǒng)的泡沫浮選中微細(xì)粒選擇性差、易污染精煤的難題,對煤炭分選技術(shù)體系的完善意義重大。
c、本發(fā)明提出的裝置簡單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明示意圖。
圖中:1-十二烷基三甲基溴化銨,2-水,3-十二烷基三甲基溴化銨混合物,4-膠質(zhì)氣泡混合物,5-礦漿,6-精煤,7-尾煤,A-預(yù)混合物給料泵,B-強(qiáng)力攪拌桶,C-攪拌后物料給料泵,D-普通攪拌桶,E-自制浮選裝置。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例,其中,附圖構(gòu)成本申請一部分,并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
如圖1,將微細(xì)粒煤樣經(jīng)普通攪拌桶D充分?jǐn)嚢铦櫇窈蠼o入自制浮選裝置E,此時自制浮選裝置E中排料口(圖中未畫出)處在關(guān)閉狀態(tài),待自制浮選裝置E中液位達(dá)到約為浮選裝置高度的四分之一后停止給料。將陽離子表面活性劑1與水2預(yù)先混合后配制成濃度為1.5g/L的溶液,經(jīng)給料泵A給入強(qiáng)力攪拌桶B內(nèi),強(qiáng)力攪拌桶B帶有擋板,當(dāng)混合物給入強(qiáng)力攪拌桶B后,調(diào)節(jié)葉輪轉(zhuǎn)速至5000r/min以上進(jìn)行強(qiáng)力攪拌,擋板與表面活性劑溶液作用產(chǎn)生紊流,夾帶空氣進(jìn)入溶液,并且空氣與表面活性劑粒子在高速攪拌下被分散產(chǎn)生大小約為10-100微米的不易破裂的膠質(zhì)氣泡,由于加入了陽離子表面活性劑,所以膠質(zhì)氣泡荷正電。用給料泵C將含膠質(zhì)氣泡的十二烷基三甲基溴化銨溶液泵入自制浮選裝置E,膠質(zhì)氣泡穿過礦漿從下向上升浮,在穿越礦漿的過程中,荷正電的膠質(zhì)氣泡與表面荷負(fù)電的氧化煤顆粒在靜電引力作用下發(fā)生碰撞并完成礦化過程,隨氣泡升浮最終成為泡沫精煤6,自制浮選裝置E中的礦漿分選完成后,關(guān)閉給料泵A、C,打開尾煤排料口,將尾煤7從自制浮選裝置E中排出后關(guān)閉排料口,注入新鮮礦漿重復(fù)以上步驟開始下一個分選過程。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。