高细泥含量难浮煤泥研究现状

高灰细泥的存在严重干扰煤泥浮选过程，一直以来，改进细粒级煤的选择性、消除细泥对浮选的不利影响，都是浮选中亟需解决的问题。针对高灰细泥对浮选的影响，国内外学者做了大量的研究工作。

桂夏辉等在相同条件下进行了70组的浮选速度试验，将所得到的J1、J2、J3、J4、J5产品和尾煤W产品进行了粒度分析和密度分析。粒度分析结果表明，同一产品，随粒度的减小，灰分逐渐升高；尾煤中的粗粒级含量高于细粒级含量，可知粗粒浮选速度要低于细粒级产品。密度分析发现，各个产品的各个粒级都是低密度部分先浮出，高密度部分后浮出；无论是浮选最初得到的J1还是最后得到的尾煤W，每个产品中均有少量高灰物质（灰分高于60%），由此可知从浮选初期到结束都存在细泥上浮、污染精煤的问题。

对浮选速度试验产品的高灰细泥进行研究发现：浮选过程中，随精煤上浮量的减少和矿浆浓度的降低，单位时间内细泥的产率逐渐降低，即细泥的回收率与精煤上浮量有关系，由此可知高灰细泥进入精煤产品的主要方式为机械夹带和矿泥罩盖。

赵勇通过浮选试验研究发现浮选条件与精煤中细泥含量之间存在相关性，煤油与仲辛醇组合的药剂制度浮选效果最佳，但药剂用量的增加会导致精煤中细泥含量的增加；浮选入料浓度、矿浆温度和浮选机搅拌速度对精煤中细泥含量的影响有相同规律，任一条件参数的增加，都会导致细泥含量呈现先降低后升高的趋势。研究还发现调整剂水玻璃、CMC和六偏磷酸钠的添加会对细泥产生一定的抑制作用；起泡剂用量及浮选槽内充气量的增加都会加重气泡粘附与细泥夹带；矿浆温度发生改变时，浮选矿浆的粘度和细泥表面的吸附量也会发生变化，从而影响精煤灰分。

丁光耀等选取-0.030mm粒级的煤泥为研究对象，将粒度小于0.030mm产品混入粒度大于0.030mm产品中配制成不同细泥含量的浮选煤样，确立了入料细泥含量与浮选指标之间的关系。试验发现：入料中细泥含量增加时，精煤中大于0.03mm粒级产品的产率和灰分都发生降低，说明浮选过程中细泥会优先吸附药剂，致使浮选在亏药状态下进行，只有部分天然疏水性较好的低灰煤被浮起成为精煤产品。细泥含量还会对捕收剂煤油的选择性产生影响，当细泥含量高时，煤粒表面细泥罩盖严重、可浮性降低。

侯彤等对浮选入料和精煤中矿物成分的赋存状态进行了电镜观测，表明部分细泥呈絮状粘附在煤表面上，大部分矿物质以极细状态嵌布于煤中、与有机质紧密结合；有的煤粒甚至全部被矿物细泥所包裹，表面的疏水性降低，致使浮物产率降低。

石常省等以某可浮性较差煤泥为研究对象，对比了分级浮选与常规一次浮选的工艺效果。研究发现采用分级浮选时，所得浮选尾煤中各粒级产品的灰分明显高于一次浮选所得各粒级产品的灰分，即各粒级产品的可浮性都在分级浮选中得到了提高。选用分级浮选工艺所得精煤灰分由一次浮选的12.04%降至10.24%，精煤产率提高了0.62个百分点，同时综合尾煤灰分由一次浮选的61.42%升至72.64%。分级浮选工艺可有效提高煤泥浮选过程的选择性，改善选煤工艺效果。

康文泽等考查了超声波在煤泥浮选中的作用，研究发现超声波的应用可以改善浮选效果。煤样粒度组成和浮选速度试验发现，经超声波处理后的煤样中细粒级产率明显增加，且煤泥浮选速度明显提高，前2min的精煤产率平均提高了约10%；运用扫描电镜发现，经过超声波处理的煤粒表面疏水性得到提高，精煤灰分与原煤相比降低了32.09个百分点。

涂照妹等选取某无烟煤为研究对象，考查了水玻璃、六偏磷酸钠、变性淀粉和羧甲基纤维素对煤泥中粘土类矿物的抑制作用。接触角分析和红外光谱检测分析发现，煤样与各抑制剂作用后，亲水性都得到增强；浮选试验中，各抑制剂作用后的精煤产率和灰分都有一定降低，其中当选用变性淀粉作煤样的抑制剂时，精煤灰分降低效果较好。

赵兵兵选用玉米淀粉、亚硫酸钠、羧甲基纤维素和丹宁四种抑制剂，研究了抑制剂类型及用量对煤泥浮选的影响。试验发现：四种抑制剂的加入都可以大幅度地降低浮选精煤灰分，但以损失精煤产率为代价。抑制剂用量发生改变时，所考查的四种抑制剂对浮选效果有相同的影响规律即随抑制剂用量的增加，精煤灰分、产率逐渐降低，浮选完善指标也逐渐变小。四种抑制剂中玉米淀粉的抑制作用较强，但抑制细泥的同时也抑制煤，选择性较差；丹宁添加量为300g/t时，试验效果最好，精煤灰分较低且精煤产率、浮选完善指标都较高。

韦小利等考查了羧甲基纤维酸钠和氧化钙对煤泥浮选的影响，研究发现两种抑制剂的添加都能增加矿物质的亲水性，减少矿物质与气泡的粘附，从而减小了精煤产品中的高灰物质含量。羧甲基纤维酸钠是一种高分子聚合物，能够在矿物之间起到架桥作用，同时羧甲基纤维酸离子的-OH基可与水发生氢键作用，在矿物表面包裹一层水膜从而抑制矿物质上浮；氧化钙可以在矿物表面形成亲水性的沉淀物，从而阻碍矿物颗粒和矿浆中气泡粘附，达到抑制效果。

蒋善勇等以某含有方解石、重晶石和高岭石等伴生矿物的煤泥为研究对象，研究了抑制剂六偏磷酸钠对煤泥可浮性的影响。研究发现：六偏磷酸钠生成的强活性阴离子可与矿物颗粒表面的金属阳离子反应生成亲水性的络合物，降低矿物的可浮性；六偏磷酸钠还能增强矿物的电负性，矿物之间产生静电斥力而处于分散、悬浮状态，减轻矿粒间的混杂及细泥覆盖。当抑制剂的添加量为1.0kg/t时，浮选精煤灰分由14.36%降至10.56%，产率由75.20%降至67.40%，尾煤灰分基本不变。

刘莉君等在制备太西洁净煤时发现，在浮选过程中添加水玻璃、六偏磷酸钠可以对矿泥起到一定的分散作用和抑制效果，减弱矿泥对浮选过程的干扰。水玻璃是硅酸盐矿物的良好抑制剂，水解可生成与硅酸盐矿物具有相同酸根的、带负电荷的硅酸胶粒及硅酸氢氧根，这些水解产物牢固吸附在矿物颗粒表面从而使矿物的亲水性增强。

综上可知，高灰细泥严重干扰煤泥浮选过程，目前针对此问题的研究主要表现在两个方面，一是分选工艺调节如采用分级浮选或超声波预处理矿浆等，二是药剂制度调节如添加分散剂、抑制剂等，但这些方法的作用效果有限。

（编辑：小五）

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