新型捕收剂N9836对煤泥浮选效果的初步研究

田春华，王龙龙，张静波，韦斌

中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京 (100083)

摘 要：煤泥浮选是煤炭洗选加工领域的重要组成部分。煤质的变化和浮选入料粒度的加宽， 使得常规捕收剂对煤泥的浮选效果逐渐不能满足客户和厂家的要求。本文研究用一种新型捕收剂N9836代替常规捕收剂，实验选用柴油与N9836的浮选效果做对比。实验过程中只改变药剂的种类与用量，其它实验条件相同。实验结果表明新型捕收剂N9836在浮选过程中用量较常规捕收剂柴油少，具有更强的选择性，能更好的提高精煤产率和降低精煤灰分，能大幅度提高浮选抽出率，同时还能改善浓缩机的泡沫问题。由于受不同地域煤质不同的限制，所以在实际生产中新型捕收剂N9836的用量也不能完全确定。

关键词：N9836；柴油；浮选中图分类号：T

我国煤炭储量丰富，品种多，煤炭在我国一次能源消费中占有75  %的比例，是世界上最大的煤炭生产和消费国。我国煤炭产量的80 %用作直接燃烧，燃煤产生大量SO2、NOx等有害气体，经化学反应产生的

大量臭氧、烟雾、酸雨和温室气体已经造成了严重的环境污染。为了提高煤炭的利用效率和减少对环境的污染, 我国煤炭洗选的比例正在逐年增加[1]。煤泥浮选是煤炭洗选加工领域的重要组成部分,  是煤泥的有效分选技术，是回收煤炭资源、搞好煤泥水处理的重要环节。其效果的好坏, 与选煤厂的经济效益息息相关。随着采煤机械化程度的提高和开采深度的加深，原煤质量越来越差, 含矸量不断增多。由于在洗选加工过程中矸石易泥化，使得浮选入料中细粒煤泥比例加大[2]。当煤炭和无机矿物粒度降低到一定程度， 其表面性质差异变小，表面积增大，细泥覆盖和夹带严重，导致浮选选择性降低，精煤质量变差[3]，造成煤泥浮选难度越来越大。且困扰选煤厂的跑粗现象一直没有很好的解决，因此浮选入料的粒度范围加宽。浮选剂的性能是影响煤泥浮选工艺效果的重要因素，寻求高效廉价的浮选药剂是降低浮选成本、改善浮选效果、提高经济效益的重要途径[4]。针对现在煤泥高灰、粒度范围大的特点,本文尝试用一种新型高效专用捕收剂——美国NALCO（纳尔科）公司生产的N9836，与传统捕收剂柴油的浮选结果做对比，研究了两种捕收剂在浮选过程中对精煤产率和灰分等的影响。

1. 新型捕收剂 N9836 的特点及浮选基本原理

新型捕收剂 N9836 对煤泥粒度的选择范围在 0.7mm-0.038mm；属于非易燃品，无刺激性气味，有利于安全生产及操作人员身体健康；而且其具有消泡功能，在浮选过程中可以加大起泡剂的用量来提高产率，

并且不会产生泡沫问题而影响后续工艺[5]。浮选又称浮游选矿，是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果最好的一种选矿方法。它是根据矿物表面性质的不同，即根据它们在水中对水、气泡、药剂的作用不同，通过药剂和机械调节，将有用矿物和无用矿物分离[6]。

2. 实验部分

2.1 两种捕收剂用于常规浮选实验效果比较。

浮选煤样1和煤样2（分别取自淮北矿业集团和霍州煤电集团）的实验条件相同：捕收剂与矿浆搅拌四分钟，起泡剂与矿浆搅拌十秒[7]，矿浆浓度80g/l，使用XFD型单槽式浮选机， 转速1400转/min。

表1 煤样1用两种捕收剂浮选的结果对比

从煤样1（原煤灰分33.42%）的浮选结果可以看出，在药剂用量相同的情况下，用N9836 做捕收剂的浮选精煤产 率是63.07%，精煤灰分是14.01%，用柴油做捕收剂的浮选精煤产率仅为58.10%，精煤灰分13.97%。也就是在精煤灰分基本一样的情况下用N9836做捕收剂的浮选精煤产率要比用普通柴油做捕收剂的精煤产率高近5%，这将给选煤厂带来很大的经济效益。如果将柴油的用量提高100g/吨（干煤泥），起泡剂用量不变，其精煤产率和灰分也随之升高，灰分达14.18%，产率也仅为60.12%。

 表2 煤样2用两种捕收剂浮选结果对比

Tab.2 The comparison of flotation results using two collectors for coal sample2

从煤样2（原煤灰分26.21%）的浮选结果可以看出，在起泡剂用量相同、捕收剂的用量柴油为N9836的12.5 倍的情况下，用N9836做捕收剂的浮精产率比用柴油做捕收剂的浮精产率高1%，灰分低2%，尾煤灰分高4.52%，说明N9836具有更高的选择性，不仅可以提高浮精产率还可以降低浮精灰分。

2.2 两种捕收剂用于深度浮选的效果比较。

深度浮选是为了尽可能高效和洁净地利用煤炭,  应尽可能地剔除煤炭中的无机矿物,  既要剔除已经自然解离的无机矿物,  也要剔除与煤炭连生的无机矿物,  使煤炭中的有机可燃体含量尽可能提高[8]。先将煤样3（原煤灰分31.24%）（取自七台河矿业集团）用搅拌磨超细磨碎, 使其中的煤矸连生体充分解离。其粒度分布见表3。再加入捕收剂（乳化柴油和N9836）高速剪切十分钟，使其中已经解离出来的低灰精煤团聚，之后用常规浮选方法分选出来，浮选结果见表4。

表3  煤样3超细磨后的粒度分布

Tab.3 Size distribution of coal sample3 after ultra-fine grinding

表4  煤样3两种捕收剂浮选结果对比 

Tab.4 The comparison of flotation results using two collectors for coal sample3

从表4可以看出，深度浮选所用的药剂量比常规浮选增大了很多。这是由于煤样被磨细后，表面积变大所致。本组实验捕收 剂的用量柴油是N9836的近四倍，用柴油的精煤产率却还没有用N9836的高，且灰分已经比用N9836的高了2%。如果调整N9836的用量，将其精煤灰分提高到与用柴油做捕收剂相同的精煤灰分，其精煤产率还有很大的提升空间。从表4的实验结果还可以看出用N9836作捕收剂的起泡剂用量要比用柴油作捕收剂的多，但由于N9836具有消泡的作用，所以不会因为泡沫问题影响后续工艺。

3. 结论

实验结果表明，新型捕收剂N9836，不仅适用于常规浮选，对深度浮选优势也很明显。用于常规浮选时，在N9836用量及其它浮选条件和柴油完全相同的情况下，用N9836做捕收剂的浮精产率比用柴油做捕收剂的浮精产率高了近5%，而灰分并没有明显提高；在产率相 差不大时，捕收剂N9836的用量不到柴油的十分之一，浮精灰分低了2%；用于深度浮选时， 浮精产率达到65.60%，灰分还只有8.89%，比较适合用于对浮精要求高的浮选工艺工程。因此N9836较柴油具有更强的选择性，使浮选更容易，同时还改善了浓缩机的泡沫问题。但由于各地域煤质的不同，对N9836的适用性也不一样，所以本实验还不能确定新型药剂是否适用于所有的煤质。

4. 经济效益

按照现在的市场价格，柴油 6000 元/吨，新型捕收剂 N9836 是 28000 元/吨。虽然 N9836 的价格明显比柴油高，在短时期内N9836 的应用还会受到限制，但是其高的浮选抽出率和较低的精煤灰分，也将为浮选带来更大的经济效益，且其用量省，也可以为选煤厂的浮选节约成本，其消泡的特点也为后续工序降低了生产成本。所以 N9836 在浮选捕收剂中有望取代柴油。

参考文献

[1] 付晓恒，王祖讷等. 物理法分选超净煤[J]. 选煤技术, 第4期2004年8月

[2] 崔广文, 张继柱等. 煤泥粒度组成对浮选影响的研究[J]. 选煤技术, 第4期2007年8月

[3] 李少章, 刘传巨，程宏志. 细煤泥选择性絮凝浮选[J]. 第八次全国选煤学术研讨会论文

[4] 郭 德. 用浮选促进剂提高精煤产率[J]. 第十届全国煤炭分选及加工学术研讨会论文集, 中国矿业大学出版社. 2004-12-1[J]

[5] 贾德毅, 李建光. 选煤厂新型浮选药剂试验及药剂制度优化. 中国煤炭, 2008年06期

[6] 谢广元. 选矿学[M]. 中国矿业大学出版社

[7] 黄维. 选煤工艺试验研究方法[M]. 中国矿业大学出版社

[8] 付晓恒, 单晓云等. 煤泥深度浮选技术的研究[J]. 煤炭学报, 第31卷第1期, 2006年2月

The preliminary study on a new kind of collector N9836 in flotation of slime coal

Tian Chunhua, Wang Longlong, Zhang Jingbo, Wei Bin

School of Chemical and Environment Engineering, China university of mining and technology (Beijing), Beijing (100083)

Abstract

Coal flotation is an important part of the coal processing. The Change of coal quality and the size of the coal slime is widen, making the effect of flotation which use conventional collector can not meet customers’ and manufacturers’ demand gradually. In this paper, a new collector N9836 will in place of conventional collector, the experiment select diesel and N9836 to do a comparison on the effects of flotation. Experiments of flotation only change the type and amount of collectors and other experimental methods are same. The results show that the consumption of new collector N9836 than conventional diesel collector less in the flotation process, and is more selective, better able to improve the yield of fine coal and to reduce ash content, can significantly improve the flotation out rate, meanwhile improving 

the bubble problem of thickener. In different geographical restrictions, the coal quality is different. So the new collector N9836 dosage can not be fully identified in production.

Keywords: N9836; diesel; flotation

作者简介：田春华，女，1984年12月出生，中国矿业大学（北京）矿物加工工程硕士，主要研究方向：洁净煤技术。