浮选药剂如何使用.doc

系统的掌握，指导浮选生产。在煤泥浮选过程中，为实现或促进浮选过程所使用的药剂称为浮选药剂。煤泥浮选是依据煤和矸石颗粒表面润湿性或疏水性的差异而实现的分选过程。很显然，煤和矸石颗粒间的疏水性差别越大，分选越精确、浮选指标越好，所以在煤泥浮选过程中使用浮选剂的目的之一就是为了增大煤和矸石颗粒间疏水性的差异。矿浆中的气泡是“引渡”和“运输”煤粒的工具，是浮选过程中不可缺少的媒介。但是，在未加浮选剂的矿浆中，不能产生具有一定稳定性、大小适当、适应浮选要求的气泡。这些气泡的产生除了取决于浮选机的充气搅拌性能外，还取决于矿浆中是否使用了合适的浮选剂；所以在浮选过程中使用浮选剂的又一目的是使矿浆中生成具有一定稳定性和足够分散度的气泡。在实际生产中，原煤的硫化物或细泥含量较高，或者含有较多的氧化煤泥等，均造成煤泥不易浮选。为改善这些煤泥的可浮性，往往需要在浮选矿浆中添加某些浮选剂，以抑制黄铁矿、细泥等有害杂质的不良影响或抑制氧化煤粒的浮游性。这是在浮选过程中使用浮选剂的又一目的。生产实践证明，使用浮选剂是改善和强化浮选过程的重要手段。由于使用了浮选剂和采用相应的药剂制度，所以多种牌号的煤泥得到了有效的浮选，且浮选粒度上限也有所提高。第一节 浮选剂的作用与分类一、浮选剂的作用煤泥浮选是利用煤和矿物杂质的表面物理化学性质的差异实现分选过程的。为强化分选效果，浮选中添加了各种浮选剂，浮选剂是为实现或促进浮选所应用的各种化学药剂的总称。浮选剂的作用主要是提高煤粒表面疏水性和煤粒在气泡上粘着的牢固度；在矿浆中促使形成大量气泡，防止气泡兼并和改善泡沫的稳定性，使煤粒有选择性地粘着气泡而上浮；调节煤与矿物杂质的表面性质，提高煤泥的浮选速度和选择性。二、浮选剂的分类按作用分类1、浮选剂按其作用可分为以下几类：（1）捕收剂捕收剂是指加入煤浆中提高煤粒表面的疏水性，使其易于并牢固地和气泡附着的浮选剂。在浮选中最常用的捕收剂为非极性烃类化合物，如煤油、轻柴油等。（2）起泡剂起泡剂是指在浮选过程中用以控制气泡大小、维持气泡稳定性的浮选剂。属于这类浮选剂的是各种有机表面活性物质，如脂肪醇。（3）调整剂调整剂是指调整煤浆及矿物表面的性质，提高某种浮选剂的效能或消除负作用的浮选剂。选煤用调整剂主要包括：介质PH值调整剂调整煤浆酸碱度的浮选剂，用以改变煤粒和矿物杂质表面的电性，来提高浮选过程的选择性。属于这类浮选剂的有石灰、硫酸等。抑制剂浮选过程中用于控制矿物杂质对分选的有害行为，降低某种矿物表面疏水性，使其不易浮起，从而提高煤与矿物杂质分离的浮选剂。属于这类浮选剂的有偏硅酸钠、水玻璃、六偏磷酸钠和淀粉等。（4）其他其他还有用于增加非极性油类在煤浆中弥散度的乳化剂等。必须指出，上述浮选剂类别是按其基本作用区分的。事实上由于组成结构的影响，通常都不会只起一种作用，还兼有其他作用。某种浮选剂在一定条件下属于这一类，条件改变后可能属于另一类。2、按分子结构分类浮选剂按其分子结构可分为以下几类：（1）极性浮选剂这类浮选剂的分子就整体而言是电中性的，但具有两个电极，就像磁铁棒具有两个磁极一样，它们能吸引极性水分子，具有亲水性，能溶解在水中，如各种酸类、碱类、盐类。（2）非极性浮选剂这类浮选剂的分子正电荷与负电荷的电重心是重合在一起的，在水中不解离，基本不能吸引极性水分子，水化作用很小，具有疏水性。它们以小油滴形态悬浮在水中，如烃类化合物（油类）。（3）复极性浮选剂（又称杂极性浮选剂）这类浮选剂的分子由两部分组成，即极性部分（常称极性基）和非极性部分（常称非极性基）。极性基具有亲水性，非极性基具有疏水性。图1为不同的浮选剂分子与极性水分子相互作用的示意图。图中（a）为疏水性的非极性分子；（b）为亲水性的极性分子；（c）为杂极性分子，一端亲水，一端疏水。图1 浮选剂分子与极性水分子相互作用示意图第二节 捕收剂非极性烃类油煤泥浮选的实质是疏水性的精煤通过与捕收剂作用，粘附在气泡上，而亲水性的矸石颗粒滞留在水中，从而实现相互分离的过程。煤粒的表面以疏水性为主，具有较好的天然可浮性。在浮选中广泛采用非极性烃类油作为捕收剂，特别是煤油、轻柴油和改性煤油等，占煤泥浮选时捕收剂耗量的80%90%。烃类油大部分来自石油产品，主要是根据工业使用目的不同按一定沸点范围进行分馏和加工的。它们为液体，分子结构对称，化学性质不活泼，在水中不会解离成离子，难溶于水，疏水性高，一般不和矿物表面发生化学作用。一、非极性烃类油的捕收作用非极性烃类油的捕收作用是由于它能够在非极性矿物表面吸附和在其表面展开并形成油膜。非极性烃类油的主要成分为脂肪烃、环烷烃和芳香烃，其分子都是由碳和氢原子组成，原子之间以非极性的碳碳键和弱极性的碳氢键结合，属于非极性分子。在煤泥分选过程中，大部分煤粒表面是非极性的，因此，煤粒对油分子吸引力大于对强极性水分子的吸引力，油滴吸附到煤粒表面，同时煤粒表面与油分子之间的作用力大于油分子本身之间的作用力，油滴在煤粒表面展开，形成疏水的薄油膜，进一步提高了煤粒表面的疏水性。（见图2c）。而矸石颗粒绝大部分表面是极性表面，有很强的亲水性，矸石表面对油分子的吸引力小于对水分子的吸引力，矸石表面被水分子覆盖，形成水化膜，非极性烃类油不易在矸石表面吸附见图2（a），或仅能吸附极少量的烃类油到局部疏水部位，基本上不能提高矸石的疏水性，从而扩大了煤粒与矸石表面润湿性的差异，促使分选顺利进行。如果在煤粒表面夹杂极性的矿物杂质或局部被氧化，则能形成不连续的油膜见图2（b）。图2 非极性烃类油在矿物表面的固着情况非极性烃类油的捕收作用主要表现在以下三个方面：（1）非极性烃类油可以提高煤粒和气泡的附着。由于非极性烃类油在煤粒表面展开，增加煤粒表面的疏水程度，削弱其水化作用，使煤粒与气泡碰撞时，水化膜易破裂，附着过程容易进行。（2）非极性烃类油可有效提高煤粒在气泡上附着的牢固程度。这是非极性烃类油沿着三相接触周边富集形成一条油环所致。当气泡表面与煤粒接触时，在两者之间的缝隙由于毛细管作用力促使油滴迅速聚集，然后扩大面积而形成油膜，并向与气泡接触的润湿周边汇集成油环，促使煤粒牢固地粘附于气泡上。如图3所示。图3 气泡底下油环的形成（3）细粒的煤表面粘附油滴后互相兼并，还可以形成气絮团。二、非极性烃类油化学组成对捕收作用的影响在有机化合物中，凡是只含有碳及氢原子的物质，都叫做烃类化合物。烃类化合物按其分子结构的不同，一般又分为饱和烃和不饱和烃两大类。饱和烃是指碳原子之间全部是由单键连接而成的烃类化合物，包括由直链构成的烷烃和由环链构成的环烷烃两种。当烷烃中碳原子个数达到4个以上时，同碳原子数时，碳原子在分子中的排列结构会有所不同，这种现象称为烷烃的正构或异构。不饱和烃是指碳原子之间由部分双键连接而形成的烃类化合物，含有直链双键的不饱和烃称为烯烃，含有苯环的不饱和烃称为芳香烃（简称芳烃）。非极性烃类油的捕收性能与其化学组成有关，而其组成又随产地、加工方法、馏分温度的不同有较大差异。（1）非极性组分对浮选的影响非极性烃类油按照烃族组成可分为芳烃、烯烃和烷烃。烷烃又可分为正构烷烃、异构烷烃和环烷烃。在烃类油中还有一些含氧、含氮的化合物。经长期实际使用及研究表明，非极性烃类油各组分的捕收作用强弱次序为：芳烃烯烃异构烷烃环烷烃正构烷烃；重芳烃（多环）轻芳烃（单环）。（2）杂极性化合物对浮选的影响烃类油组成中，除非极性组分外，还有少量的非烃杂质，例如，吡啶、喹啉、吡咯、酚、脂肪酸、醇酯和羰基化合物等杂极性化合物。由于这些杂质的存在，其浮游性大为提高，既可节约用量，又可提高工艺效果。杂极性物质之所以对煤粒有捕收作用是因为杂极性分子可以在煤粒表面的极性部位进行定向排列，其极性基指向煤粒表面，与煤粒表面的多种含氧官能团相互作用；非极性基朝水，使煤粒表面少量极性部位疏水，提高煤粒的可浮性，再促使烃类油固着到这部分表面上，进一步提高疏水性见图4（a）。但杂极性物质含量超过某一定量后，在煤粒表面形成反向吸附层，使已经疏水的煤粒表面重新变成亲水见图4（b）。图4 杂极性物质对煤粒的作用示意图三、常用捕收剂的种类和性质（1）煤油煤油是煤泥浮选中应用最广泛的非极性烃类捕收剂之一。它是石油裂解时的馏分产品，主要成分是C11C26的烷烃，基本上不溶于水，只具有捕收性。煤油用量一般为12/t。根据不同的用途，煤油分为灯用煤油、拖拉机煤油、航空煤油等品种。按照产品质量标准，其中小于270的馏出物含量不小于70%，大于310的馏出物含量应小于2%。煤油中常含少量芳烃、烯烃等，但由于来源不同，其性质差异很大。从经济角度考虑，煤泥浮选时一般使用灯用煤油。（2）轻柴油轻柴油按加工方法的不同，可分为催化柴油、直馏柴油、热裂化柴油和焦化柴油等。轻柴油碳链长度常为C15C18，分馏温度约165365，密度为0.740.95g/cm3。轻柴油中溶有一些分子量较大的石蜡，当温度下降时，它会“结晶”呈网状结构从油中析出，即产生轻柴油的凝固现象。选煤厂要根据不同季节使用不同凝固点的轻柴油。商品轻柴油按凝固点分为10号、0号、-10号、-20号、-35号等规格。浮选一般用0号或10号轻柴油，用量通常为12/（吨干煤泥），这与煤泥浮选起泡剂用量有关。轻柴油组成波动比煤油大，尤其是芳烃含量，如催化裂化轻柴油芳烃含量比直馏轻柴油高得多，捕收性能比煤油高，但选择性不如煤油。轻柴油因其分子量大，所以粘度较高，在水中分散的油珠尺寸大，在煤粒表面铺展成油膜的速度慢，但其疏水性强，因此，浮选时作为变质程度较低煤的捕收剂比较有利。（3）页岩轻柴油页岩轻柴油系页岩焦油所得馏出物经冷压脱蜡，再经酸碱洗涤后的产品。页岩轻柴油中含有较多的不饱和烃（烯烃、芳烃），以及含氧、含氮物质，所以页岩轻柴油具有较强的捕收性能和一定的起泡性能。通常用于易选或中等易选煤泥，用量约为12/（吨干煤泥）。（4）MB系列浮选剂MB系列浮选剂是浮游选煤所用捕收剂的系列产品，呈棕色，密度为0.93 g/cm3，基本组成为烷烃（C9C15）正构、异构体以及芳烃、多烷基苯类、烷基茚满类，并含有其他成分。该系列浮选剂有5种产品，同时具有捕收性能和起泡性能，能满足不同可浮性煤的浮选需要。其中， MB1适用于挥发分和细泥含量中等的较难浮煤，捕收性能比MB2强，宜用于我国南方温暖地区；MB2适用于挥发分和细泥含量中等的较易浮煤，宜用于我国北方寒冷地区； MB12适用于中等细泥含量的难浮煤；MB25适用于中等挥发分的易浮煤，浮选速度快； MB275适用于中等挥发分和细泥含量较高的煤。（5）(ZF)合成浮选剂它是以煤油为原料在常压下液相催化氧化的产物，组成中含烃类和烃类氧化物，两者的比例大致为60:40，外观呈棕黄色透明液体，密度为0.85 g/cm3，PH值为67。该浮选剂兼有捕收性和起泡性。（6）MZ系列浮选剂MZ系列浮选剂是一种含有不同官能团并具有起泡性能的煤用捕收剂，是由石油化工副产品经加工、改性、配制、去除异味后制成的，其主要组分是（C8C13）的烷烃、芳香烃、脂肪醇、烃类衍生物和少量的表面活性剂。该浮选剂具有良好的捕收性、选择性和一定的溶解性，浮选效果比使用单一烃类油好。（7）OC添加剂OC添加剂是一种改善煤泥浮选效果的辅助捕收剂，可以与目前使用的所有捕收剂、起泡剂和复合浮选剂配合使用，显著改善氧化煤浮选效果。（8）煤泥浮选促进剂促进剂是一种能够改善捕收剂和起泡剂效果的浮选剂，是浮游选煤的重要辅助剂。促进剂具有调整剂和乳化剂的性质，因此在浮选过程中的作用是促进和提高烃类油在煤浆中的分散度，生成细小的油滴，增加油滴与煤粒接触的机会，并使油滴均匀粘附在煤粒表面，增强油滴在煤表面粘着的强度，同时与其他浮选剂混合使用还可增强各种浮选剂的使用效果，提高选择性和浮选速度，提高精煤产率。第三节 起泡剂在浮选过程中，使用捕收剂，可提高煤粒表面的疏水性。此时，如果煤浆中有性质良好的气泡粘附煤粒上浮，就能有效实现分选。我们知道，在纯水中气泡是极不稳定的，它们相互接触后便立刻兼并，形成大泡，上升到水面就马上破灭。这种性质的气泡是无法实现泡沫浮选的。造成气泡破灭的原因有三个：一是气泡互相接触碰撞时，气泡间水层受气泡本身的挤压而变薄，直至消失，从而使气泡互相兼并。二是气泡在上升到液面的瞬间，气泡上部的气液界面跟流体内部相通的水层在两个相界面的压力和液体本身的重力作用下，水受挤压向下流出（见图5），水层变薄，直至消失，于是气体就逸出水面。三是在水层很薄时，水的蒸发速度起到明显作用，促使气泡破裂。一、起泡剂的作用起泡剂本身不产生气泡。在向充气煤浆中添加起泡剂后，它能将气流分散成大量直径合适，并具有一定稳定性的小气泡，气泡与疏水性煤粒粘附，实现矿化，升浮到液面，形成泡沫层。为什么起泡剂具有这样的作用呢？因为起泡剂是杂极性分子，其极性基亲水，与水分子强烈地互相吸引，所以朝向水层，而非极性基处于空气中或气泡内。这样起泡剂就在气液界面上实现单分子层的定向吸附和排列（见图6）。起泡剂的主要作用有以下几个方面：1、控制气泡大小依据起泡剂的化学组成，它们属表面活性物质。所谓表面活性物质是指能降低气液界面表面张力的物质。在煤浆中添加起泡剂后，降低了气液界面的表面张力。因此，在同样充气量的条件下，能产生更多的气液界面，即数量多、直径小的气泡，以满足泡沫浮选的需要。试验表明，煤浆中没有添加起泡剂时，气泡的平均直径约为35mm，加入起泡剂后，气泡的直径可以减小到0.51mm。图6 起泡剂分子在气液界面上的吸附和排列2、维持气泡稳定起泡剂在气泡表面形成了水化层，其极性基吸引水分子，减慢了水从气泡上部向下流动的速度，当气泡上升到液面时，破裂时间得以延缓。在气泡表面定向排列的起泡剂分子也可以降低水的蒸发速度，延长气泡的寿命。这样，就维持了气泡的稳定性。3、减缓气泡兼并吸附在气泡上的起泡剂分子，其极性基朝向水，与水分子相互吸引形成水化层，当两个气泡相互接近时，水化层起到阻碍作用（见图7）。并且，起泡剂的极性基同性电的相互排斥，也减缓了气泡的兼并。图7 起泡剂减缓气泡兼并示意图4、增加气泡的弹性在浮选机中气泡受到多种外力的作用，总是要变形的，这就要求气泡要有一定的弹性，能迅速恢复原状。即在气液界面吸附起泡剂后，增强了反抗变形的能力。如果外力引起的气泡变形不很大时，气泡不致破裂，相当于增加了气泡的弹性（即气泡的机械强度）。5、延长气泡在煤浆中停留时间起泡剂能降低气泡升浮速度的原因有以下两点：（1）在起泡剂作用下，气泡呈球状不易变形，而球状物在水中的运动阻力大。（2）由于起泡剂的作用，充入浮选机的空气分散成许多小直径的气泡。小气泡的升浮速度要比大气泡慢得多。由此延长了气泡在煤浆中的停留时间，使得煤粒与气泡接触碰撞的概率增大，促使矿化，加快分选速度。二、常用起泡剂的种类和性能起泡剂按其来源可分为三大类：天然类、工业副产品类和人工合成品类。1、天然起泡剂该类起泡剂是由林木直接蒸馏和加工后的产品。由于林产品资源有限，所以天然起泡剂在选煤厂较少使用。2、工业副产品起泡剂我国选煤厂通常使用这类起泡剂。（1）GF浮选剂以丁醇、辛醇为原料再经特殊加工所得，红棕色油状液体，它兼有一定的捕收性能。由于GF浮选剂起泡性能强、用量小、选择性好，在我国选煤厂广泛地作为起泡剂使用。充分利用工业上的各种副产品，并进行有效加工，作为起泡剂使用，这是研制、开发浮选剂的一个重要途径，具有较高的经济效益和社会效益。（2）杂醇来源较广，也是选煤厂应用较多的起泡剂。如用发酵法制酒精时的副产品，其主要成分为丙醇、丁醇和戊醇的混合物。此类杂醇密度在0.8 g/cm3左右，黄色透明液体，生成的泡沫较脆，选择性好。此外，化工厂用一氧化碳和氢合成甲醇工艺中也有此类杂醇副产品。3、人工合成起泡剂该类起泡剂是人们根据所浮选的矿物特性专门生产的化工产品。（1）醚醇类起泡剂该类起泡剂是由石化产品合成的新型起泡剂，有甲基醚醇、乙基醚醇、丁基醚醇等。我国生产的乙基醚醇是由还氧丙烷和乙醇在苛性钠催化下聚合而成的，也称醚醇油。该类起泡剂可以严格按照还氧丙烷数目和醇的碳链长度由人工合成，其起泡性能也可以预先设计。起泡能力随还氧丙烷数目及醇的烃链碳原子数增加而提高，与此同时捕收性能增加，选择性降低。该类起泡剂水溶性较高，泡沫结构致密，不发粘，选择性好，易消泡，用量少，能生成大量对浮选有利的小于0.2mm的小气泡，但价格贵。（2）醚类起泡剂该类起泡剂是一种新型起泡剂，国内的 号油属此类，成分为三乙氧基丁烷。该类起泡剂又称丁醚油，主要原料是合成聚乙烯醇过程中的副产品，来源广泛。工业用的4号油中含少量树脂杂质，呈橙黄色，带水果香味。4号油价格低，起泡能力较2号油强，用量仅为2号油的一半，生成的泡沫脆。该类起泡剂在尾矿水中很快分解、氧化，失去有害作用。人工合成起泡剂有很多优点，也是研制、开发利用浮选剂的一个重要途径。第四节、其它类型的浮选剂在煤泥浮选过程中，影响其可浮性的因素极为复杂，既包含有煤泥本身的浮游特性，同时又有浮选过程中多种工艺条件的影响。为了得到比较好的技术指标，浮选中除了使用捕收剂和起泡剂外，必要时还可以配合使用合适的调整剂，它是控制矿物与捕收剂之间作用的一种辅助浮选剂，选煤中可能使用的调整剂主要有介质pH值调整剂和抑制剂。一、介质pH值调整剂1、介质pH值调整剂的作用pH值对煤与矿物杂质的可浮性影响很大。各种浮选剂只有在一定pH 值范围内，才能达到效能最高，用量最小。此外，pH值调整剂对于消除水中离子的有害影响、调整细泥的分散和絮凝有重要的作用。（1）调整煤浆酸碱度煤粒表面与非极性油类捕收剂之间的作用属物理吸附，煤粒表面电性决定了非极性油类能否与其吸附，而煤浆的pH值（即酸碱度）直接影响煤粒表面电性，也就是说，pH值决定了油类捕收剂能否有效吸附在煤粒上。各种矿物浮选都有最佳的pH值范围，煤泥只有在中性或弱碱性煤浆中，才能有最佳的可浮性，所以当煤浆呈酸性时（在我国属极少数现象），就应该考虑添加介质pH值调整剂来调整煤浆的酸碱度。（2）消除有害成分影响煤泥浮选时黄铁矿硫的脱除，理论上既可采用浮煤抑硫正浮选法，也可采用浮硫抑煤反浮选法，抑制剂是其中的关键。由于黄铁矿的可浮性较好，捕收煤用的捕收剂也都能捕收黄铁矿，采用常规的浮煤抑硫正浮选法脱硫时不仅抑制剂用量多、费用高，而且效果也不太显著。为了脱除更多的黄铁矿，一般采用两段反浮选法脱硫：第一段为常规浮选，浮出精煤，但含硫量较高；第二段为精煤反浮选，抑制精煤，浮黄铁矿。反浮选时使用的捕收剂为黄药，在ph值小于6时，黄药易于捕收黄铁矿。调整剂为硫酸，将煤浆的ph值调整到小于6。（3）调整细泥的分散与凝聚煤泥浮选中有不少粘土类细泥，它们在煤粒表面形成覆盖，使浮选精煤产率降低，灰分增高。通过改变煤浆ph值来控制细泥在煤粒表面的覆盖，实际中应用的ph值调整剂多数是细泥的分散剂或凝聚剂。2、介质ph值调整剂的性质和种类（1）碱性调整剂常用的是石灰和碳酸钠。（2）酸性调整剂常用的是硫酸。二、抑制剂影响浮游选煤指标最主要的矿物有两类：泥质矿物和硫化矿物。前者包括高岭土、水云母、绿泥石、蒙托石、泥质页岩等，后者主要为黄铁矿、白铁矿等。这些矿物质以细粒或微细粒嵌布，如果单体解离不彻底则难以分离，粒度过细时，解离得好，但又会降低选择性。泥质矿物易泥化，含量较高时使浮选过程受到干扰，严重影响分选作业，此外，硫化矿物的可浮性和煤相近，加上其组成和结构的碳质污染，使其可浮性更接近煤，影响精煤质量。因此，必要时需采用良好的浮选剂或流程来抑制煤中的矿物质。抑制剂的作用1、为了提高煤中矿物质表面的亲水性，削弱其对捕收剂的吸附能力，增大与煤的可浮性差异，可在矿物表面形成亲水性薄膜，抑制其可浮性，阻止捕收剂与被抑制矿物的相互作用。其亲水膜越牢固，抑制作用也越强。抑制剂在矿物表面形成的亲水性薄膜有以下几种形式：（1）在矿物表面形成难溶性亲水化合物薄膜；（2）在矿物表面形成胶体吸附膜；（3）在矿物表面形成离子吸附膜。2、抑制剂的种类和性质常用的抑制剂有石灰、六偏磷酸钠、淀粉和糊精、硫化钠、黄药等。抑制剂的种类和作用众多，并且同一种调整剂在不同的条件下，可以有不同的作用，有时可同时起两种或更多的作用。在实际浮选中，通常按其所起的主要作用来划分调整剂的种类。第五节 浮选剂的选用一、浮选剂的选用原则由于煤炭成矿地质年代和所含组分的不同，在浮选分离时的情况也各不相同。具体到浮选剂的选用，应通过试验对比验证的方式，选取对煤泥作用显著的浮选剂。原则上从以下几方面考虑：（1）根据所浮煤泥的性质来选用浮选剂，并且所选用的浮选剂性能稳定，能获得最佳的工艺指标和技术经济效果，使浮选费用降低到最低限度。（2）浮选剂来源丰富，无毒，无味，对环境不产生污染。（3）泡沫易于消泡，以利于输送和过滤脱水。二、浮选剂的选用主要取决于煤泥的性质及其所含矿物杂质的种类和数量。浮选易选煤时，对浮选剂浮游能力的要求可以低些，但浮选表面疏水性差的煤时，就必须使用浮游能力强的浮选剂。对于高灰分细泥含量多的煤泥，应选择具有良好选择性的浮选剂，必要时还需添加抑制剂或分散剂，以有效地减少黄铁矿在精煤中的含量。捕收剂的选用1、煤泥浮选的捕收剂，主要是非极性烃类油，油的品种不同，碳氢化合物的分子量不同，浮选效果也不同。低分子量的油，容易在煤粒表面展开，但油膜不稳定，并可渗透到煤的孔隙中去，使得浮选剂耗量增加。工业上使用最广泛的捕收剂是煤油和轻柴油，但是由于石油原料的加工方法不同，因此同是煤油或轻柴油，它们的化学组成也不同，因而具有不同的捕收能力和选择性。例如直馏煤油和裂化煤油、加氢煤油，直馏轻柴油和裂化轻柴油等的浮选效果都不相同。一些油具有较低的捕收能力、较高的选择性，而另一些油却与之相反。凝固点不同的油，浮选效果也有差别。煤是极为复杂的化合物，任何单一成分的非极性烃类油都不会是最佳的捕收剂。为了改善浮选剂性能，对煤有最佳的捕收性能，芳烃和烷烃组分合理配合的混合物应是最好的捕收剂。起泡剂的选用2、起泡剂的种类繁多，化学组成差别甚大，因此具有不同的化学性质。极性基比例较高的起泡剂，具有较高的亲水性和较低的起泡性能，而非极性基比例高的起泡剂则具有较高的表面活性。起泡剂的选择，视煤泥中所含高灰分细泥的数量以及浮选机的充气情况而定。对高灰分、细泥含量多的煤泥，不宜采用起泡率高、气泡直径小、寿命长的起泡剂，而应选用气泡直径稍大、较脆、寿命不太长的起泡剂，以利于增加二次富集作用，减少高灰分细泥被泡沫气絮团机械夹带，提高浮选的选择性。在浮选粗粒含量较高的煤泥时，宜采用起泡率高、气泡直径小、寿命较长的起泡剂，以有助于颗粒在气泡上的固着。对于煤浆充气量大的浮选机，应该采用起泡率较高的起泡剂。选择起泡剂时，还应注意到所用的起泡剂应对煤浆pH值的变化不敏感，且不与溶液中的矿物盐离子发生作用。当煤浆中盐离子含量高时，应避免使用离子型的起泡剂。调整剂的选用3、在煤泥浮选中，一般只使用两种浮选剂，一种是改善煤粒表面疏水性的捕收剂，另一种是起泡剂。调整剂在煤泥浮选中使用不多，但随着市场对煤炭质量要求的进一步提高，调整剂的使用可能会受到一定程度的重视。煤浆酸碱度调整剂可以使用石灰、碳酸钠、盐酸等。使用调整剂是为了使煤浆具有适宜的酸碱度，例如松油、煤油等在碱性煤浆中使用效果较好。采用现有常规的浮游选煤技术条件，无法脱除黄铁矿硫，而且在很多场合下，浮选精煤中的硫分要高于入料中的硫分，即黄铁矿颗粒与煤粒一起浮起，并富集在精煤之中。为了抑制自然疏水性较强的黄铁矿，可采用的调整剂有石灰、碳酸钠等。消除细泥对精煤污染的调整剂可使用石灰、食盐、氯化铝等，因为煤浆中极细的泥质含量多时，能吸附在煤粒表面，增高精煤灰分，同时也因增大煤粒表面的亲水性而降低精煤产率。浮选剂的选用受许多因素的影响，对煤泥浮选更普遍的要求是，清楚地认识到用什么样的浮选剂可望得到最佳的浮选效果。三、新型浮选剂的选用步骤实践证明，使用含有多种成分的混合型捕收剂，其效果比单一的烃类油好。因此，近年来世界各国都在利用化工副产品等合成高效捕收剂来替代煤油和柴油等石油制品捕收剂以求降低成本，提高选择性和精煤产率。选用高效浮选剂是选煤生产技术工作中的一项主要内容，应采取积极而又谨慎的科学态度。为此要遵循以下步骤：（1）对新型浮选剂的化学组成和特性进行足够的了解和分析，找出其理论根据和适合选用的基本条件。（2）要有环境与劳动保护部门的相关鉴定，以证明不会造成环境污染和影响人体健康。（3）备有在某些选煤厂试用成功的工业性试验的技术鉴定。（4）进行与常规浮选剂对比的实验室浮选试验，并优选出最佳的添加条件。（5）进行半个月左右的工业性试验。采用较长时间试验的理由如下：操作者对新浮选剂的性能有一个适应和掌握的过程。实验室试验的条件与工业生产条件不尽相同，因此新浮选剂的添加量和比例还需做进一步的调整。浮选精煤、尾煤的质量，泡沫输送和脱水的效果以及尾煤水的澄清情况需用一定时限进行考核。新浮选剂在生产中可能出现的问题也需有一定的时限才能充分显示出来。新型浮选剂一般以系列的形式存在，适应不同的煤质要求。在实际应用中，常根据煤质及浮选条件的不同，配制成与之相适应的系列产品。第六节 浮选剂的贮存浮选剂的消耗费用在选煤厂的材料费用中占有很大的比例，为尽可能降低加工费用，无论是在油脂库的浮选剂还是在生产车间贮存罐的浮选剂都必须加强计量管理，建立、健全交接班盘点制度，减少损耗。除此之外，还要做好贮存及使用的防火、防爆和防护。一、防火、防爆不论是捕收剂还是起泡剂均属油类或有机化合物，都具有一定的挥发性、易燃性，所以在贮存和使用中的防火、防爆非常重要。为此，应做到：（1）浮选剂耗量较大，要在主厂房外远离火源而又方便输送的位置设立油脂库。根据货源供应及输送情况，贮备足够数量的浮选剂。（2）在生产车间顶部，分别设置捕收剂和起泡剂的贮存罐，其容积能储备3天左右用量为宜。（3）油脂库和车间油脂间的建筑及周围环境应符合防火条例规定，并设有数量足够、性能良好的消防灭火设施。（4）油脂库和车间油脂间的所有电器设施必须符合防爆要求，避免漏电而产生电火花。（5）油脂库和车间油脂间内及其周围不能堆放易爆、易燃物；不能吸烟弄火；未经消防部门批准和采取可靠的防火措施，不能进行电焊、气焊作业。（6）浮选剂各类贮存罐和输送管道、阀门不得有渗漏现象。处理管道堵塞时，禁止用重锤敲打。（7）输送浮选剂或清扫贮存罐时，洒在罐外或楼板等处的浮选剂，应及时抹拭干净；清扫贮存罐时放出的油渣要及时清除干净。所有贮存罐均应设有密封盖。二、卫生防护工作起泡剂挥发性较强，都有一定的臭味，会不同程度地刺激人的呼吸系统和皮肤，所以在使用浮选剂时做好卫生防护很重要。为此，应做到：（1）油脂库、车间油脂间和浮选车间应保证通风良好，以减少挥发的浮选剂对人体的刺激。降低空气中浮选剂挥发浓度也是消防工作的要求。（2）接触或处理带有刺激性的浮选剂时，最好带上乳胶手套，必要时还需带上防护眼镜。（3）人身沾上有腐蚀性或强烈刺激性的浮选剂时，应立即洗涤干净，以免灼伤皮肤。（4）不宜在油脂库和车间油脂间内放置食物或进餐，浮选操作者在进餐前必须洗手。练习题：1、浮选药剂选择的依据是什么？2、浮选药剂的作用是什么？3、起泡剂的主要作用是什么？4、捕收剂是如何在浮选过程中起到捕收作用的？5、怎样选用新型浮选药剂？6、浮选药剂在储存中的注意事项有哪些？7、如何利用量筒测量药剂比例？浮选设备的维护保养学习提示初级工知识要求： 熟知浮选设备类型和各自特点，了解浮选设备工作原理。中级工知识要求：在初级工知识要求的基础上，掌握浮选设备维护保养的内容及基本操作方法。高级工知识要求： 在中级工知识要求的基础上，掌握浮选设备常见故障的处理。技师、高级技师知识要求：熟知本章节所讲述的内容，能对浮选设备进行调试，正确指导浮选生产。第一节 浮选机的维护和检修一、浮选机操作要点及日常保养维护（1）在设备运行中，巡回检查搅拌机构的轴承、刮板轴承的温升，不应超过25，电机轴承的温升不应超过允许值。（2）转子机体内有异响时，应检查定子与转子之间的间隙、主轴轴承、传动胶带、转子固定部件，对异常问题进行处理和更换。（3）定子导向叶片和假底稳流板在高速矿浆的冲刷下极易磨损，要经常检查并及时更换。（4）槽体内各紧固螺栓在高速矿浆的冲击下，易松动脱落，可能导致定子下沉，要每班检查并及时更换。（5）刮泡机构刮泡率下降时，检查耐油橡胶板是否损坏，并及时调整更换。（6）刮泡机构出现振动或摆动时，检查传动轴是否有裂纹以及各联轴节是否脱开。（7）叶轮检查，当叶轮磨损直径超过 、有洞眼或裂纹时，要及时更换。（8）转动部件的润滑搅拌机构和刮泡机构减速机每3个月换油一次。搅拌机构主轴轴承每月注油一次。刮泡机构的含油轴承应每天加油一次。（9）给料量、入料浓度应保持稳定，加药制度应合理，空心轴及套筒进气量应调整合适，浮选槽液位应进行调整，刮板不得刮水。（10）停车前先停止给料。停车时间过长时，应打开放矿阀将煤浆放空，避免槽底煤泥沉积而堵塞管道。（11）经常检查液位自动控制装置动作是否可靠，液位给定值是否适宜。二、常见问题处理浮选机在生产使用时，如果出现下列现象时，可以按照所介绍的方法予以调整。充气量下降。对煤用机械搅拌式浮选机来说，根据浮选入料的可浮性不同，浮选机的充气量达到0.60.8m/ （ min ）即能满足工艺需要。当XJMS型浮选机充气量明显不足时，其原因可能是：叶轮定子组严重磨损，径向、轴向间隙过大；定子循环孔被杂物堵塞；中空轴孔径过小；V形胶带松弛，叶轮线速度达不到设计要求。调整措施为：调整叶轮轴向间隙，当轴向间隙无法调整或径向间隙过大时，应更换叶轮定子组；清理堵塞定子循环孔的杂物或适当地开大套筒进气管或中空轴孔径；拉紧或更换V形传动带。吸浆量下降。当吸浆量明显不足时，其原因可能是：叶轮吸浆口与入料管间的下间隙过大或不同心；叶轮出口特别是下伞轮出口堵塞；搅拌机构V形胶带松弛，叶轮线速度下降；煤浆循环量过小；中空轴孔径过大。调整措施为：调整下间隙到3-5mm；清理堵塞在下伞轮出口处特别是吸气室出口处的杂物；适当缩小中空轴孔径；拉紧或更换V形胶带；清理堵塞定子循环孔的杂物。搅拌机构电机发热。在正常技术状态下，XJMS型浮选机的电机功率消耗应不大于35kW。当电机功率消耗明显超过额定功率而发热时，其原因可能是：中空轴孔径过小甚至完全堵塞；浮选槽内煤浆循环量过大；电机受潮或通风散热受阻塞。调整措施为：减小循环孔面积（优先考虑减小定子柱面循环孔面积）；适当加大中空轴孔径；清理电机散热通风口或检修电机。浮选机液面翻花。浮选机液面翻花的原因很多，主要有：充气量过大或分布极不均匀；浮选槽箱内煤浆循环量过大；浮选槽底稳流板迎水端与定子导向叶片末端位置不对应搅拌机构安装不垂直或位置偏移；叶轮严重不均匀磨损；个别情况下，由于浮选内积聚的粗颗粒过多无法及时排出，也可能造成类似于粥锅开锅的液面翻花现象。调整措施为：适当降低充气量和煤浆循环量；适当关闭套筒循环孔；使槽底稳流板迎水端与定子导向叶片末端位置对齐；检修浮选机使搅拌装置垂直，并使其轴线处于槽箱底板中心，如果是浮选槽内粗颗粒积聚过多，则应采取措施将粗颗粒排尽。第二节 浮选柱的维护和检修一、浮选柱操作要点及日常保养维护（1）捕收剂加入搅拌桶（池），起泡剂进入循环泵吸管，由循环泵乳化。（2）一般情况下，全部微泡发