【doc】应用油团聚技术制备超低灰分煤的研究.doc

应用油团聚技术制备超低灰分煤的研究试验研究j毫,应用油团聚技术制备超低灰分煤的研究李黻邹红林眷燕弓学嘴了i1研究所)摘要介绍油团聚(s羽ff)技术高效脱除蝶中灰分的研究过程.含灰分迭30.79%,含硫分迭2.16%的原料蝶,经过四步浮选后,得到含灰分4.06%,含琉分0.72%的超低灰分,琉分蝶,灰分去除率迭87%,硫分的去除率迭67%.探讨了影响油团聚技术选蝶过程的主要因素.关t词油团聚高效脱灰分浮选一r煤炭在加工和燃烧过程中会产生大量的二氧化碳,烟尘,二氧化硫等污染物,导致严重的大气污染,酸雨和水污染.为了减少污染,就应尽可能采用洁净煤技术.多年来,我国在清洁煤技术方面也取得了许多进展,但与国外的先进技术相比,还存在一定的差距.目前,国际上正在研究开发煤的脱灰分和脱硫分方法有:选择性絮凝;重液旋流分选;浮选脱除.加拿大化工协会及多伦多大学首创的s(羽ff(油团聚)是将和技术合二为一,使得以极低的成本得到较高的脱灰分和脱硫分的目的.该技术的主要特点是将烃类油,乳化剂,选择性絮凝剂等配成一种添加物.在煤湿磨的同时,烃类油在乳化剂的作用下乳化,在磨机中均匀地吸附于煤粒表面,历,晖着非常薄的一层烃类油的疏水煤粒形成一种油团,使之稳定地悬浮在水中,而亲水的灰分(无机物等)则形成沉积团,通过浮选池就很容易分离了.该技术可去除80%-90%的灰分和50%70%的硫分.应用此技术处理燃煤,不仅解决了大气污染的问题,而且可以处理低品质的煤,解决灰分和麓分高的煤的堆放和环保问题.在国内开展此项研究,有利于我国洁净煤技术的发展.通过试验:含灰分为30.79%,舍硫分为2.16%的原料煤经此技术处理后,硫分的去除率可达67%,灰分的去除率可达87%.这里只介绍有关灰分去除的实验情况.1实验材料及方法形成疏水吸附层,这样使得烃类油及乳化剂的用量1.1原料大为减少.同样在选择性絮凝剂的作用下,已覆盖原料煤的特性,见表l.寰l曩料攥的特性煤样_,c焦渣sads【.fc湖南白抄烟煤0.龉如.79216208947.4420.681姗51.2添加鞠自制.1.3仪謦箱式电阻炉(上海崇明实验仪器厂s)(2+10型),柱磨机及高剪切乳化装置由广东佛陶华运科技提供.国家标准检验筛(浙江产).1.4实验方法煤与水及添加物在柱磨机中进行粉碎及团聚,产物经浮选池处理,得到精煤,中煤及尾煤.工艺流程,见图l.20c4/1999水爱稚加gl_图1实验的工艺漉程浮选池是搅拌进气式,以时间为间隔形成浮选i,m,iv,后合并而成中煤.流程见图2(四步早图2四步浮选工艺辩【程1.5分析在进行上述实验后,采用工业分析筛及马弗炉对不同粒径,水量,浮选时间下的灰分去除率进行测定.2结果与讨论2.1粒径的影响随着颗粒粒度减小,物料的表面积迅速增大,表面性质对分离过程的影响也迅速增大并起到决定性的作用.煤泥水中的固体悬浮物具有极大的表面积.煤和黄铁矿的颗粒表面具有不同的物理化学性质,表现出对水的润湿性的差别.图3表明,颗粒粒度减少(目效增加),灰分的去除率有明显的提高.这也说明,随着表面积的增大,煤与黄铁矿颗粒表面性质的不同而使得浮选分离变得更加容易.当然,颗粒粒度越小,粉碎机功率消耗越大.因此,应在去除率与粒度之间选择一个经济上的最佳点.枷;2d.圈3粒径与灰分去除率曲线2.2水的影响油团聚(sc唧ff)技术中一个关键部分是将水,煤,添加物同时粉碎及浮化.因此,水量的变化将影响粉碎乃至浮选的结果.在其它条件不变的情况下,改变粉碎时的水量,对经过浮选后灰分的去除率的影响见图4.从图中可以看出,在水量小时,由于浆太稠.因而粉碎及乳化的效果不太理想,影响灰分的去除率.在水量大时,浆太稀,同样粉碎及乳化的效果不太理想,影响灰分的去除率.实验结果表明,水量在45%55%能取得较好的结果.l*健摧图4水量与灰分去除率相关曲线2.3浮选时间的影响在用浮选池进行浮选时,将煤装首先放人浮选池中,进气及开动搅拌和喷淋.每步浮选的时间相同.改变浮选时间对洁净煤回收率及产品含灰分的影响见图5,图6.由图可见,随着浮选时间的增加,洁净煤的回收率增大灰分含量减小,但当时间增加到16n20mln,二者几乎不再变化.这表明在一定的实验条件下,通过改变浮选时间可以达到一定的效果.即将精煤中夹带的杂质冲到煤浆中,形成二次富集,提高精煤的品位.但提高有一定的限度,还需改变其它的工艺参效才能达到镧备超低灰分,硫分精煤的目的.$1*直电蜒图5浮选时间与回收率的相关曲线浮选时间/min图6浮选时间与灰分的相关曲线3结论在将试验条件及工艺参效最佳化后,以煤的粉碎粒度达到通过250目,(下转第40页)爆第8卷菇4期2l术一扭隶术井荨ii帐隶平巷掘通的区段上山眼进入区段回风平巷.3采煤工艺采煤工作主要在采出条带中的采煤斜坡内进行,由钻眼爆破方法破煤.钻眼爆破从靠近保留条带边界的斜坡迎头开始,逐段退采至区段行人上山眼.钻眼爆破后,爆破范围内采煤斜坡上帮和顶部的b煤层整层垮落,一次采出.各斜坡由上往下依次开采.工人在斜坡内的棚子保护下用mz_12型煤电钻钻眼,完成爆破的准备工序.沿斜坡轴线方向钻眼间距为06m,在垂直斜坡轴线方向剖面内钻眼布置,见图2.在下一循环钻眼前,工人要在斜坡迎头进行临时支护,支设点柱挡矸.条带生产期间,采煤斜坡内由局扇通风,风筒通过联络巷进入采煤斜坡,吊挂在顶板方向,距迎头不小于5m.局扇位置视采出条带与采区上山的距离而定,距采区上山较远时,可布置在区段运输平巷中.新鲜风流在斜坡迎头变为污风后,通过联络巷和运料上山眼进人区段回风平巷.条带生产期问,辅助运输量较少,主要是撤出采煤斜坡中的支护材料,这些支护材料经运料上山眼或行人上山眼撤人区段运输平巷内,准备为接替的采出条带复用.图2斜坡内钻眼布置钻眼装好炸药后,工人回收待爆破范围内斜坡中的木棚,并用一部分回收的支护材料在斜坡迎头支设点柱,与采空区背严和隔开,以防窜矸伤人.由于斜坡净断面较小,隔开斜坡迎头与采空区的工作比较容易完成.爆破后的落煤通过采煤斜坡自溜到运煤上山眼,经区段运输平巷中的刮板输送机运至采区运输上山.由于煤层倾角较大,爆破后采空区中基本没有残煤,极少部分残留在采空区底板上的落煤由工人在棚子保护下用长把专用耙子扒人采煤斜坡.斜坡中的落煤全都进入区段运煤上山眼后,建筑物没有造成任何破坏.参考文献1杜计平.条带采煤法条带尺寸的计算.煤矿设计,1992(3):14-16第一作者筒介杜计平,男,1957年生,剥教授.1982年毕业于山西矿业学院采矿系,1987年获硕士学位,现在中回矿业大学采矿乐任教,从事用难奈件下开采的教学和研完工作.地址:江苏省徐州市,邮蠕:22l008.(修回日期:1999-04-2.2责任鳙辑段占义)(上接第2l页)1%的掭加物,5o%的水量,每段浮选时间均为16min,实验结果见表2.寰2原煤浮选培累幅灰分硫分古量/%产率/%古量/%产阜/%原煤30.791002.16100精4.o646.210.7250.12中煤10.6221731.1828.78尾渣83.28321)66.9221.11)结果表明,油团聚(sghff)技术可以达到很高的去除率,这对超低灰分,硫分煤的翩备及高灰分煤的处理和保护环境将起巨大的推动作用.40ci4/1999参考文赫l.&,haidarls,ando.trass.fiotafiolzddlagglcmeratedcealforashandp/ritermrrd.pf0coftheistvbcmbiannuallntaatlo,aalsympositalonfundamenta