本發(fā)明涉及一種煤泥浮選技術(shù)，適用于粘土類脈石含量較高的煤泥的高效分選和尾煤的快速沉降、脫水作業(yè)。

背景技術(shù)：

目前高灰細(xì)泥對浮選精煤的污染問題是我國很多選煤廠面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。煤泥中的高灰細(xì)泥主要是高嶺石、蒙脫石、伊利石等粘土礦物，這些礦物粒度通常小于10μm，在水中高度分散，在煤泥浮選過程中會隨著水流進(jìn)入到浮選精煤泡沫中，造成對浮選精煤的污染，即通常所說的水流夾帶污染機理。很多學(xué)者提出了降低脈石水流夾帶的方法，比如增加泡沫層厚度、在泡沫層上添加噴淋水、在浮選設(shè)備中添加傾斜板等，促使進(jìn)入到泡沫層中的細(xì)泥返回到礦漿中。本發(fā)明提出了一種新的降低脈石礦物對浮選精煤污染的方法，即通過加入凝聚劑促進(jìn)脈石礦物的選擇性團(tuán)聚，增大脈石顆粒的粒度，破壞其在水中穩(wěn)定的分散狀態(tài)，從而直接減少進(jìn)入浮選精煤泡沫的水流中的脈石礦物的含量，提高浮選精煤品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種選擇性團(tuán)聚粘土礦物的煤泥浮選工藝及裝置，從而提高浮選精煤品質(zhì)，并且加快浮選尾煤的沉降與脫水速率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種選擇性團(tuán)聚粘土礦物的煤泥浮選工藝，包括以下步驟：

(1)在調(diào)漿過程中向入浮煤泥中添加硫酸鈉溶液；

(2)向與硫酸鈉作用后的入浮煤泥中添加聚合氯化鋁溶液；

(3)添加捕收劑、起泡劑并按照常規(guī)浮選流程進(jìn)行浮選作業(yè)；

(4)向浮選尾煤中添加聚環(huán)氧乙烷溶液，促進(jìn)浮選尾煤中粘土顆粒的絮凝。

優(yōu)選的，所述硫酸鈉溶液的用量按照干煤泥及硫酸鈉固體質(zhì)量計，為1～10kg/t，即1t干煤泥添加的硫酸鈉固體質(zhì)量為1～10kg。

優(yōu)選的，所述聚合氯化鋁溶液的用量按照干煤泥及聚合氯化鋁固體質(zhì)量計，為0.1～1kg/t，即1t干煤泥添加的聚合氯化鋁固體質(zhì)量為0.1～1kg。

優(yōu)選的，所述聚環(huán)氧乙烷的用量按照干煤泥及聚環(huán)氧乙烷固體質(zhì)量計，為0.01～0.1kg/t，即1t干煤泥添加的聚環(huán)氧乙烷固體質(zhì)量為0.01～0.1kg。

一種用于實現(xiàn)上述的選擇性團(tuán)聚粘土礦物的煤泥浮選工藝的裝置，包括第一礦漿預(yù)處理器、第二礦漿預(yù)處理器、浮選機、硫酸鈉攪拌桶、聚合氯化鋁攪拌桶、聚環(huán)氧乙烷攪拌桶，硫酸鈉攪拌桶與第一礦漿預(yù)處理器連接，聚合氯化鋁攪拌桶與第二礦漿預(yù)處理器連接；第一礦漿預(yù)處理器的出口連接第二礦漿預(yù)處理器的入口，第二礦漿預(yù)處理器的出口與浮選機的入口連接，浮選機的出口分別連接有浮選精礦池和濃縮機，浮選精礦池依次連接有精煤壓濾機入料泵、精煤壓濾機、精煤膠帶運輸機，濃縮機依次連接有尾煤壓濾機入料泵、尾煤壓濾機、尾煤膠帶運輸機，聚環(huán)氧乙烷攪拌桶與濃縮機連接。

有益效果：采用本發(fā)明的工藝及裝置進(jìn)行煤泥浮選時，可以提高粘土含量較高的煤泥的分選精度，并提高沉降與脫水作業(yè)的效率；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)由于在煤泥浮選調(diào)漿過程中實現(xiàn)了粘土礦物的選擇性團(tuán)聚，顯著降低了粘土礦物在浮選過程中的水流夾帶，浮選精煤灰分降低，提高了浮選精煤品質(zhì)；

(2)由于在煤泥浮選調(diào)漿過程中加入的聚合氯化鋁中和了粘土顆粒表面的負(fù)電荷，使浮選尾煤中的粘土顆?；咎幱陔娭泻蜖顟B(tài)，從而顯著增強了聚環(huán)氧乙烷的絮凝效果，使浮選尾煤沉降速率加快，有利于得到澄清的循環(huán)水，并顯著提高了浮選尾煤的脫水效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝的流程圖；

圖2是本發(fā)明的裝置連接示意圖；

圖1中：“+”表示尾礦、底流或脫水產(chǎn)物，“-”表示精礦、溢流或濾液；

圖2中：1-硫酸鈉溶液；2-聚合氯化鋁溶液；3-聚環(huán)氧乙烷溶液；4-調(diào)漿后浮選入料；5-浮選精煤；6-精煤壓濾機濾餅；7-精煤壓濾機濾液；8-浮選尾煤；9-濃縮機底流；10-尾煤壓濾機濾餅；11-尾煤壓濾機濾液；

a-硫酸鈉攪拌桶；b-聚合氯化鋁攪拌桶；c-聚環(huán)氧乙烷攪拌桶；d-第一礦漿預(yù)處理器；e-第二礦漿預(yù)處理器；f-浮選機；g-浮選精礦池；h-精煤壓濾機入料泵；i-精煤壓濾機；j-精煤膠帶運輸機；k-濃縮機；l-尾煤壓濾機入料泵；m-尾煤壓濾機；n-尾煤膠帶運輸機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖中對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1所示為本發(fā)明的一種選擇性團(tuán)聚粘土礦物的煤泥浮選工藝，包括如下步驟：

(1)在調(diào)漿過程中向浮選礦漿中添加硫酸鈉溶液，硫酸鈉中的硫酸根離子會選擇性的吸附到高嶺石等粘土礦物的表面，對于常規(guī)的浮選礦漿濃度(50～80g/l)，硫酸鈉溶液的用量按照干煤泥及硫酸鈉固體質(zhì)量計，優(yōu)選為1～10kg/t，即1t干煤泥添加的硫酸鈉固體質(zhì)量為1～10kg；

(2)向與硫酸鈉作用后的浮選礦漿中添加聚合氯化鋁溶液，由于聚合氯化鋁的電中和作用以及鋁離子與硫酸根離子的絡(luò)合作用，會導(dǎo)致高嶺石等粘土礦物的選擇性團(tuán)聚，對于常規(guī)的浮選礦漿濃度(50～80g/l)，聚合氯化鋁溶液的用量按照干煤泥及聚合氯化鋁固體質(zhì)量計，優(yōu)選為0.1～1kg/t，即1t干煤泥添加的聚合氯化鋁固體質(zhì)量為0.1～1kg；

(3)添加捕收劑、起泡劑并按照常規(guī)浮選流程進(jìn)行浮選作業(yè)；

(4)向浮選尾煤中添加聚環(huán)氧乙烷溶液，進(jìn)一步促進(jìn)浮選尾煤中粘土顆粒的團(tuán)聚，聚環(huán)氧乙烷的用量按照干煤泥及聚環(huán)氧乙烷固體質(zhì)量計，優(yōu)選為0.01～0.1kg/t，即1t干煤泥添加的聚環(huán)氧乙烷固體質(zhì)量為0.01～0.1kg。

由于在煤泥浮選調(diào)漿過程中實現(xiàn)了粘土礦物的選擇性團(tuán)聚，顯著降低了粘土礦物在浮選過程中的水流夾帶，浮選精煤灰分降低，提高了浮選精煤品質(zhì)。由于在煤泥浮選調(diào)漿過程中加入的聚合氯化鋁中和了粘土顆粒表面的負(fù)電荷，使浮選尾煤中的粘土顆?；咎幱陔娭泻蜖顟B(tài)，從而顯著增強了聚環(huán)氧乙烷的絮凝效果，使浮選尾煤沉降速率加快，有利于得到澄清的循環(huán)水，并顯著提高了浮選尾煤的脫水效率。

如圖2所示，為用于實現(xiàn)上述的選擇性團(tuán)聚粘土礦物的煤泥浮選工藝的裝置，包括第一礦漿預(yù)處理器d、第二礦漿預(yù)處理器e、浮選機f、硫酸鈉攪拌桶a、聚合氯化鋁攪拌桶b、聚環(huán)氧乙烷攪拌桶c，硫酸鈉攪拌桶a與第一礦漿預(yù)處理器d連接，聚合氯化鋁攪拌桶b與第二礦漿預(yù)處理器e連接；第一礦漿預(yù)處理器d的出口連接第二礦漿預(yù)處理器e的入口，第二礦漿預(yù)處理器e的出口與浮選機f的入口連接，浮選機f的出口分別連接有浮選精礦池g和濃縮機k，浮選精礦池g依次連接有精煤壓濾機入料泵h、精煤壓濾機i、精煤膠帶運輸機j，濃縮機k依次連接有尾煤壓濾機入料泵l、尾煤壓濾機m、尾煤膠帶運輸機n，聚環(huán)氧乙烷攪拌桶c與濃縮機k連接。

使用上述裝置進(jìn)行選擇性團(tuán)聚粘土礦物的煤泥浮選工藝的步驟為：

首先向第一礦漿預(yù)處理器d中的入浮煤泥中添加硫酸鈉攪拌桶a中的硫酸鈉溶液1，并在第一礦漿預(yù)處理器d中進(jìn)行調(diào)漿，使硫酸根離子吸附到粘土礦物顆粒表面；

然后將第一礦漿預(yù)處理器d中的入浮煤泥輸送到第二礦漿預(yù)處理器e中，并在第二礦漿預(yù)處理器e中添加聚合氯化鋁攪拌桶b中的聚合氯化鋁溶液2，實現(xiàn)煤泥中粘土顆粒的選擇性團(tuán)聚；

按照常規(guī)浮選流程向第二礦漿預(yù)處理器e中加入捕收劑和起泡劑，并將調(diào)漿后的浮選入料4給入到浮選機f中，進(jìn)行浮選分離作業(yè)；

將浮選精煤5輸送到浮選精礦池g中，再通過精煤壓濾機入料泵h將浮選精煤輸送精煤壓濾機i進(jìn)行精煤脫水作業(yè)，得到的精煤壓濾機濾餅6輸送到精煤膠帶運輸機j中，并得到的精煤壓濾機濾液7；

將浮選尾煤8輸送到濃縮機k中進(jìn)行沉降，并向濃縮機中加入聚環(huán)氧乙烷攪拌桶c中的聚環(huán)氧乙烷溶液3，促進(jìn)浮選尾煤中粘土礦物的絮凝并加速其沉降，將濃縮機底流9通過尾煤壓濾機入料泵l輸送到尾煤壓濾機m中進(jìn)行尾煤脫水作業(yè)，將脫水后得到尾煤壓濾機濾餅10輸送到尾煤膠帶運輸機n中，將脫水后得到的尾煤壓濾機濾液11返回到濃縮機k中澄清凈化。

實施例1：對于某粘土礦物含量較高的煤泥進(jìn)行實驗室浮選試驗，礦漿濃度為60g/l，硫酸鈉用量為2kg/t，聚合氯化鋁用量為0.2kg/t，捕收劑煤油用量為2kg/t，起泡劑仲辛醇用量為0.4kg/t，攪拌葉輪轉(zhuǎn)速為1800rpm，充氣量為0.25m³/h，浮選時先加入硫酸鈉溶液調(diào)漿2min，之后加入聚合氯化鋁溶液調(diào)漿2min，再加入捕收劑調(diào)漿2min，再加入起泡劑調(diào)漿30s，之后充氣、刮泡，持續(xù)3min。最終得到的精煤灰分為10.39％，精煤產(chǎn)率為60.42％，而不加入硫酸鈉與聚合氯化鋁，僅加入捕收劑和起泡劑(調(diào)漿時間不變)進(jìn)行常規(guī)浮選所得到的精煤灰分為13.18％，精煤產(chǎn)率為63.48％。這說明添加硫酸鈉與聚合氯化鋁進(jìn)行浮選后，浮選精煤灰分明顯降低。

實施例2：對實施例1中的浮選尾礦加入聚環(huán)氧乙烷溶液進(jìn)行沉降試驗，所用的聚環(huán)氧乙烷用量為0.02kg/t，添加硫酸鈉和聚合氯化鋁的浮選尾礦與聚環(huán)氧乙烷作用后的沉降速率為1.21mm/s，而常規(guī)浮選尾礦與聚環(huán)氧乙烷作用后的沉降速率為0.79mm/s。這說明添加硫酸鈉與聚合氯化鋁進(jìn)行浮選后，浮選尾礦沉降速率明顯加快。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。