常用的洗煤助剂有哪些
在洗煤行业中,离不开各种各样的洗煤助剂。这些洗煤助剂,是洗煤厂运行不可或缺的材料。洗煤助剂就是用来加速煤水中的杂质、煤质颗粒絮凝沉淀的
药剂,可以提高洗煤厂的处理效率及煤炭产量,并且具有净化水质、保护环境的作用。提起洗煤助剂,不得不提到絮凝剂聚丙烯酰胺。因为它是洗煤厂必用的净水材
料。
那么,常用的洗煤助剂有哪些呢?
一、聚丙烯酰胺概述
聚丙烯酰胺简称PAM,俗称絮凝剂或凝聚剂,分子式为:+CH2-CHn线状高分子聚合物,分子量在400-2000万之间,固体产品外观为白色或略带黄色粉末,液态为无色粘稠胶体状,易溶于水,温度超过120℃时易分解。
聚丙烯酰胺分子中具有阳性基团(-CONH2),能与分散于溶液中上悬浮粒子吸附和架桥,有着极强的絮凝作用,因此广泛用于水处理以及治金、造纸、石油、化工、纺织、选矿等领域。
聚丙烯酰胺分为:阳离子聚丙烯酰胺,阴离子聚丙烯酰胺,非离子聚丙烯酰胺,两性离子聚丙烯酰胺。
二、洗煤厂会用到哪些药剂?
在洗煤厂中,会用到的药剂类型都包括:聚丙烯酰胺、阴离子聚丙烯酰胺、非离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、碱式氯化铝等。这几种是最常用的药剂。
粉煤成型的工艺流程原煤---机械筛---粉碎---加入腐殖酸钠溶液(比例为4%-8%煤粉)---搅拌---存贮堆沤---二次搅拌---挤压成型---自然晾干或者烘干。粉煤的粒度、水分、配液的比例、搅拌程度、沤制时间等都要注意把握。(1)原料越细,制成的煤棒内便面积越大,气化反应速度越快。原煤粉碎粒度应控制在3mm以内;(2)腐殖酸钠溶液粘结剂加入粉煤以后,应在挤压前让煤粉进行堆沤熟化,一方面可使粘结剂均匀渗透,另一方面可让加入热粘结剂后的煤粉有一个熟化发酵的过程,有利于挤压成型,提高煤棒的强度,一般沤制的时间要在24小时以上;(3)搅拌时使粘结剂均匀分布到原料中,搅拌越均匀,制出的煤棒强度越好;(4)混合后的煤含水13%左右,干湿度以手捏成团松开略散为宜。开机前要调整好煤棒机的间隙,叶轮与煤棒机头进煤孔的之间的间隙一般在2mm左右;叶轮与走料间的径向间隙在18mm左右;检查沤制煤的干湿度,先加少量的水后开棒机,进煤量要小;电流是衡量设备负荷和煤棒挤紧程度的主要参数,是操作者控制设备的主要依据,MBJ45煤棒机要精心控制电流280A~350A;进煤量一般不超过剪板机主轴,搅拌机转速控制在750转左右。从目前来看,型煤制气可分为两种,煤球和煤棒。煤棒、煤球制气那个更好?颇有争议。我公司认为:虽然煤球干燥后比煤棒冷强度好,然而煤球一般是采用机械对辊挤压,一般生产的煤球内部结构疏松,热稳定性远不如煤棒好。入炉很容易粉化、爆裂。煤气炉床层阻力大,负荷加不上。并且煤球还停留在伴烧的阶段,煤球与块煤两者孔隙率不一致,不能实现全部燃烧。反应速度不一致对煤气炉操作有一定的影响,煤棒机制造的腐植酸煤棒工艺,是让经过堆沤熟化的原料煤在煤棒机里成型的过程中,通过螺旋叶片、走料筒应用挤压原理与煤摩擦发热产生高温,折出了一部分挥发分并使煤中的结晶水与煤表面吸附的游离水分析出来,改变了其原有的理化特性。由于强力挤压改变了以往型煤冷强度低粘合力不够的问题,增加了原料煤本身的粘结性的作用,使煤棒内部结合致密。其成型机理决定了煤棒的热稳定性好,。具有高温不产生爆裂、塌陷、粉化的特点。
具体工艺流程如下:原料煤从煤斗中落入运输皮带,经滚筒筛筛出其中的杂物和大块物料后进入粉碎系统。粉碎后的原料粉煤经输送机进入双轴搅拌机,同时在腐植酸钠制备桶内制备好的粘结剂也加入双轴搅拌机。经充分搅拌后用运输皮带运至沤制区进行沤制。沤制一定时间(一般超过24小时)后用装载运输车将其沤制煤进入煤斗再经运输皮带运至单轴搅拌机,经单轴搅拌微调水份后进煤棒机挤压成型。因为粉煤灰目前分两种:一种是碳化煤球;一种是腐植酸煤球。碳化煤球因污染大、制出的型煤灰分高,成本高。现在基本没有厂家做。还有就是腐植酸煤球,现在的厂家基本是与块煤掺烧。因煤球的生产工艺决定了它是靠挤压成型,注定了它入炉后在气化剂的冲刷下易散,导致炉内不通风,影响整个造气工艺。而煤棒是在挤压、剪切、旋转扭曲的压力下成型的,与煤球又本质的区别。咨询电话:煤棒气化技术运用一.煤棒气化技术的优点主要在于:
1、使粉煤可用于氮肥生产,一方面大大降低了生产成本,另一方面充分利用了粉煤资源。
2、和碳化煤球相比,不需掺石灰,既降低了成本,又提高了煤的发热值。半水煤气中有效成份提高了,CO2一般为7~8%,CO>30%,降低了半水煤气单耗,从而降低了压缩电耗,提高了CO2利用率。
3、设备投资少,占地小,不需烘干,也不需蒸汽,操作简便。
4. 煤棒既可单烧,也可与块煤混烧,初期气化工艺手段也可不作很大的调整,绝对不会出大的问题。煤棒设备也可先上一两台,等摸出经验后再全部上上去,这样,初期投资较少,也不会有投资风险。
二、煤棒的技术经济评价
煤棒制作由于不需加入石灰,大大降低了加工费用,而且加工设备简单紧凑,占地少,耗电也低,节省投资与人力。吨煤加工成本一般为30元左右。入炉煤固定碳含量是十分重要的指标,煤棒由于改进了成型方法,只加入少量粘结剂。其灰份几乎没有增加,优质煤棒固定炭含量可达60%以上, 有利于利用含灰份稍高的原煤。应用煤棒制出的半水煤气,其有效成份比用碳化煤球制气提高4-5%,相对增加了压缩机的生产能力和改善了变换工艺条件。煤棒在制作过程中受到了较大的挤压和磨擦力,水份渗透均匀,使成型后的煤棒具有一定的强度。同时,由于煤棒含水分达12%左右,成型后塑性好,在运输过程中和入炉加炭时破碎率都较低。同时,煤灰份中的SiO2、AI2O3在高温下具有良好的烧结性,加入腐植酸粘结剂后,煤棒在热态下仍有较好的强度,可以满足气化工艺对入炉原料的要求。入炉原料的化学活性除取决于煤本身的性质外,还与它的内孔隙率有密切关系,煤棒的孔隙率比块煤高得多,煤棒入炉后,经干燥干馏过程,煤棒中的水分逐渐蒸发而形成多孔结构,这就为煤与空气、蒸汽等气化剂的反映提供了更多的机会,增加了气化反应的速率。此外,腐植酸粘结剂的加入,对提高原料的气化活性也有好处。根据煤棒特征所改善的气化工艺,整个制气过程不会过于强化,同时,如前所述,由于煤棒气化活性较高,造气炉内温度不必控制过高,亦能满足气化反应的要求。一般来说,煤棒造气较少形成大疤死疤,灰渣多孔疏松,比较易于处理。和块煤造气相比,煤棒中水分高达12%左右,基强度和气化性能也不如块煤,因此,它的气化强度比块煤造气差,气体中甲烷含量也较高。但由于粉煤的价格远低于块煤,从经济上来说,利用煤棒造气还是合算的。总的来说,煤棒是目前小氮肥厂粉煤成型的重要方法之一,湖南省小氮肥厂目前普遍采用煤棒制气,在同等管理水平下,其能耗和经济效益优于使用碳化煤球制气的企业。
三、在应用煤棒气化中应重点注意的要点
煤棒气化的强度比优质块煤气化水平低,要提高煤棒气化水平,首先必须在原料管理和煤棒制作上下功夫,在气化工艺和造气设备也要作相应的改造,我们认为,要重点注意以下方面:
1、尽可能保证较好和较稳定的煤源;
2、江南雨季潮湿,堆放在露天之中的煤炭水分常高达10%,这样就会使粘结剂加不进去,因此要配备足够面积的煤棚,应能贮备半个月用量以上的干煤量;
3、煤棒质量好坏,是影响气化工艺和消耗的前提。为制备高质量的煤棒,必须把握煤棒制备中的破碎、沤制、粘结剂的制备、水分控制、煤棒直径等各个环节,对煤棒强度要定期检测,强度合格率要达到90%以上。
4、湿煤棒制气要求维持较高的干燥干馏层及适宜的炉面温度,因此,改用煤棒时应当对气化工艺作相应的调整,要保持适宜的炉面温度,足够的干馏干燥层,稍高的炉底温度,适当的蒸汽用量和风量,气化工艺上遵循上吹(蒸汽)强而(时间)短,下吹(蒸汽)弱而(时间)长的原则,维持适当的火层,加炭和出灰也要作相应的调整。
5、制气过程中不按时加炭必将使炉况恶化,因此,要十分重视对煤棒制作的管理和煤棒设备的维护,要配备足够的煤棒运输工具,保证煤棒在质和量上都能随时满足造气的需要。
6、为了达到好的节能降耗效果,造气炉排和微机调控最好都能作相应的改造。
7、造气影响因素多,气化条件时常变化,各厂设备、管线、煤源、蒸汽,人员等条件都大不一样,因此造气的技术改造和其他工段相比就有较强的特殊性,既不能默守陈规,也不能生搬硬套,只能在吃透新技术和本厂实际情况的基础上,调整和改进气化工艺条件、摸索最佳工艺,掌握其规律,实现优化操作,达到较理想的效果
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粉煤成型的工艺流程
粉煤成型的工艺流程
原煤---机械筛---粉碎---加入腐殖酸钠溶液(比例为4%-8%煤粉)---搅拌---存贮堆沤---二次搅拌---挤压成型---自然晾干或者烘干。
粉煤的粒度、水分、配液的比例、搅拌程度、沤制时间等都要注意把握。(1)原料越细,制成的煤棒内便面积越大,气化反应速度越快。原煤粉碎粒度应控制在3mm以内;(2)腐殖酸钠溶液粘结剂加入粉煤以后,应在挤压前让煤粉进行堆沤熟化,一方面可使粘结剂均匀渗透,另一方面可让加入热粘结剂后的煤粉有一个熟化发酵的过程,有利于挤压成型,提高煤棒的强度,一般沤制的时间要在24小时以上;(3)搅拌时使粘结剂均匀分布到原料中,搅拌越均匀,制出的煤棒强度越好;(4)混合后的煤含水13%左右,干湿度以手捏成团松开略散为宜。
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开机前要调整好煤棒机的间隙,叶轮与煤棒机头进煤孔的之间的间隙一般在2mm左右;叶轮与走料间的径向间隙在18mm左右;检查沤制煤的干湿度,先加少量的水后开棒机,进煤量要小;电流是衡量设备负荷和煤棒挤紧程度的主要参数,是操作者控制设备的主要依据,MBJ45煤棒机要精心控制电流280A~350A;进煤量一般不超过剪板机主轴,搅拌机转速控制在750转左右。
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从目前来看,型煤制气可分为两种,煤球和煤棒。煤棒、煤球制气那个更好?颇有争议。我公司认为:虽然煤球干燥后比煤棒冷强度好,然而煤球一般是采用机械对辊挤压,一般生产的煤球内部结构疏松,热稳定性远不如煤棒好。入炉很容易粉化、爆裂。煤气炉床层阻力大,负荷加不上。并且煤球还停留在伴烧的阶段,煤球与块煤两者孔隙率不一致,不能实现全部燃烧。反应速度不一致对煤气炉操作有一定的影响,煤棒机制造的腐植酸煤棒工艺,是让经过堆沤熟化的原料煤在煤棒机里成型的过程中,通过螺旋叶片、走料筒应用挤压原理与煤摩擦发热产生高温,折出了一部分挥发分并使煤中的结晶水与煤表面吸附的游离水分析出来,改变了其原有的理化特性。由于强力挤压改变了以往型煤冷强度低粘合力不够的问题,增加了原料煤本身的粘结性的作用,使煤棒内部结合致密。其成型机理决定了煤棒的热稳定性好,。具有高温不产生爆裂、塌陷、粉化的特点。
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具体工艺流程如下:
原料煤从煤斗中落入运输皮带,经滚筒筛筛出其中的杂物和大块物料后进入粉碎系统。粉碎后的原料粉煤经输送机进入双轴搅拌机,同时在腐植酸钠制备桶内制备好的粘结剂也加入双轴搅拌机。经充分搅拌后用运输皮带运至沤制区进行沤制。沤制一定时间(一般超过24小时)后用装载运输车将其沤制煤进入煤斗再经运输皮带运至单轴搅拌机,经单轴搅拌微调水份后进煤棒机挤压成型。
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因为粉煤灰目前分两种:一种是碳化煤球;一种是腐植酸煤球。碳化煤球因污染大、制出的型煤灰分高,成本高。现在基本没有厂家做。还有就是腐植酸煤球,现在的厂家基本是与块煤掺烧。因煤球的生产工艺决定了它是靠挤压成型,注定了它入炉后在气化剂的冲刷下易散,导致炉内不通风,影响整个造气工艺。而煤棒是在挤压、剪切、旋转扭曲的压力下成型的,与煤球又本质的区别。
主营产品:民用型煤(取暖型煤、壁炉炭、烧烤炭),工业型煤,粘合剂生产及销售,烧烤器具销售。
地址:鄂尔多斯市东胜区乌审东街南、兴胜路东山水文园10。
成立时间:2015-12-30。
2、宁夏景阳辉环保科技有限公司
主营产品:粘合剂,粘合剂,粘合剂。
地址:石嘴山市大武口工业园区欣盛路以北、贺工路以东。
成立时间:2016-05-03。
3、山西省潞城市金兴型煤有限公司
主营产品:型煤、型煤粘合剂生产销售、汽车货运服务、型煤技术咨询服务、中介服务。
地址:店上镇申庄。
成立时间:2001-03-06。
4、长治市华圣高能型煤有限公司
主营产品:型煤,粘合剂生产,销售,技术服务。
地址:西街石桥南25号。
成立时间:2000-12-09。
5、长治高新区潞通型煤开发中心
主营产品:型煤,粘合剂生产销售。
地址:城北街科贸园。
成立时间:2000-05-01。
水煤浆技术是20世纪70年代世界范围内的石油危机中产生的一种以煤代油的煤炭利用新方式。其主要技术特点是将煤炭、水、部分添加剂加入磨机中,经磨碎后成为一种类似石油一样的可以流动的煤基流体燃料。
洗精煤经破碎成为<6mm的煤粒进入球磨机,并加入水和分散剂在球磨机中一同磨碎成为浆体。经泵送至滤浆器除去未磨碎的粗颗粒和杂质进入调浆罐,经加入稳定剂并调整水煤浆的粘度后送入储浆罐储存备用。
我国目前制备的水煤浆按制备水煤浆原料的性质约分为6种,如表1,水煤浆的质量浓度一般为65%~70%,粘度为1000±200cP,其中煤炭最大颗粒粒径小于03mm,平均粒径小于50μm,浆体稳定期大于3个月不发生不可恢复硬沉淀。
表1 水煤浆品质特性
品种 选用原料煤 水煤浆特性 用途
精煤水煤浆 洗精煤,灰分:〈10% 浓度:>65%
粘度:1000cp
稳定性:>3个月
发热量:
18.8-20.9 MJ/kg
作为锅炉代油燃料
精细水煤浆 超低灰精煤,
灰分:1%~2%
浓度:50%~55%
粘度:<300 cp
细度:<10μm 作为内燃机、燃气透平燃料
经济型水煤浆 原生煤泥,
灰分:15%~25% 浓度:65%~68%,
稳定性:>15天 作链条锅炉燃料
浮选尾煤灰分:>25% 浓度:50%~65%,
稳定性:3~5天 作沸腾炉或链条炉燃料
气化水煤浆 普通原煤
灰分:<25% 浓度:58%~65%,
稳定性:1~2天,
粘度:1000 cp,
流动性较好,
粒度偏粗〈200目
占60%左右 作德士古炉气化造气用原料
环保型水煤浆 制浆过程中加入
脱硫剂 浓度:>65%,
粘度:1000cp ±200 cp 可提高脱硫率10%~20%
加入碱性有机废液 浓度:50%~55%,
粘度:<1200 cp,
稳定性:30天 适合高硫煤地区锅炉燃用,脱硫效果好
原煤水煤浆 原煤灰分:>20%,
炉前制浆 浓度:60%左右,
稳定性:1天 作工业窑炉燃料
水煤浆具有较好的流动性和稳定性,可以像石油产品一样储存、运输,并且具有不易燃、不污染的优良特性,是目前比较经济和实际的清洁煤代油燃料。由于水煤浆是采用洗精煤制备,其灰分、硫分较低(干基灰分小于10%、硫分小于05%),在燃烧过程中,由于水分的存在降低了燃烧火焰中心温度,抑制了NOX的产生量。另外水煤浆自煤炭进入磨机后即可以采用管道、罐车输送。不会产生煤炭流失造成的环境污染,具有较好的环保效果。
目前国际石油价格很不稳定,石油价格的变化让使用石油产品的企业不堪重负,因此纷纷将眼光转向其他可以代油的燃料。由于水煤浆的性质像油,价格稳定又具有清洁的环保特性,因此具有较大的竞争优势。
水煤浆燃烧技术的优点
水煤浆作为一种代油燃料可以代替重油和原油用于锅炉和各种窑炉燃烧。其主要优点在于:
(1) 燃烧效果好。水煤浆粘度低于重油,易于调节,最低负荷可调至40%。替代重油在锅炉中燃烧,燃烧效率达96%-99%,锅炉效率在85%以上,达到燃油同等水平,燃烧调节方便,运行稳定可靠,负荷调节在40%-110%范围内均可稳定燃烧。
(2) 环保效果明显。由于水煤浆燃烧温度在1200-1300℃,比燃油和粉煤温度低100-150℃,精煤水煤浆本身硫分和灰分低等原因,燃用水煤浆后S02和NOx排放浓度较低,另外在水煤浆制备过程中可以加入脱硫剂,达到脱硫效果,脱硫率可达40%。环境粉尘和噪音低。排渣活性好,燃烧后的灰渣可以综合利用,作为水泥掺合料,没有二次污染,陶瓷行经济效果更明显,煤气站现下酚水制备水煤浆,第一减少污水排放处理费用,第二酚水中含一定热量酚水制备水煤浆会不同程度的提高水煤浆本身热值。
煤泥起泡剂
浮选时使矿浆产生气泡的药剂
浮选时使矿浆产生气泡的药剂,称为煤泥起泡剂(frothers)。一般均为表面活性剂。浮选药剂的正确添加取决于四个方面:一、药剂的种类 二、添加顺序 三、添加量 四、添加地点和方式。
中文名
煤泥起泡剂
外文名
无
主要依赖于
充气搅装置,
一般
均为表面活性剂
简介浮选浮选药剂TA说
简介
浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。
起泡剂一般均为表面活性剂,其分子结构由非极性的亲油(疏水)基团和极性的亲水(疏油)基团构成,形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基;亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。
浮选
浮选简介
利用矿物表面的物理化学性质差异选别矿物颗粒的过程,称作浮选。几乎所有的矿石都可用浮选分选。如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物,孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。浮选的另一重要用途是降低细粒煤中的灰分和从煤中脱除细粒硫铁矿。全世界每年经浮选处理的矿石和物料有数十亿吨。大型选矿厂每天处理矿石达十万吨。浮选的生产指标和设备效率均较高,选别硫化矿石回收率在90%以上,精矿品位可接近纯矿物的理论品位。用浮选处理多金属共生矿物,如从铜、铅、锌等多金属矿矿石中可分离出铜、铅、锌和硫铁矿等多种精矿,且能得到很高的选别指标。
浮选工艺
浮选适于处理细粒及微细粒物料,用其他选矿方法难以回收小于10μm 的微细矿粒,也能用浮选法处理。一些专门处理极细粒的浮选技术,可回收的粒度下限更低,超细浮选和离子浮选技术能回收从胶体颗粒到呈分子、离子状态的各类物质。浮选还可选别火法冶金的中间产品,挥发物及炉渣中的有用成分,处理湿法冶金浸出渣和置换的沉淀产物,回收化工产品(如纸浆,表面活性物质等)以及废水中的无机物和有机物。
浮选工艺
各种浮选工艺的理论基础大体相同,即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或油)特性,可在液-气或水-油界面发生聚集。目前应用最广泛的是泡沫浮选法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒,并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和,使与矿物颗粒作用,以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽,搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞,可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层,经机械刮取或从矿浆面溢出,再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒,随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出,图1为泡沫浮选过程示意图。有时,将无用矿物颗粒浮出,有用矿物颗粒留在矿浆中,称为反浮选,如从铁矿石中浮出石英等。
常规泡沫浮选
适于选别0.5mm至5μm的矿粒,具体的粒限视矿种而定。当入选的粒度小于5μm 时需采用特殊的浮选方法。如絮凝-浮选是用絮凝剂使细粒的有用矿物絮凝成较大颗粒,脱出脉石细泥后再浮去粗粒脉石。载体浮选是用粒度适于浮选的矿粒作载体,使微细矿粒粘附于载体表面并随之上浮分选。还有用油类使细矿粒团聚进行浮选的油团聚浮选和乳化浮选;以及利用高温化学反应使矿石中金属矿物转化为金属后再浮选的离析浮选等。用泡沫浮选回收水溶液中的金属离子时,先用化学方法将其沉淀或用离子交换树脂吸附,然后再浮选沉淀物或树脂颗粒。
处理呈分子、离子及胶体大小的物料,采用浮沫分离。其特点是利用某些物料的疏水性,缓慢搅拌及少量充气,使成浮沫聚集于水面上刮出。如从水中回收油脂、蛋白质、纸浆以及化工产品等。离子浮选是在能与离子发生沉淀或络合的表面活性剂的作用下,使反应生成物进入浮沫,完成分选。
无泡沫浮选
是使浮选物料在水-气、有机液-水、水-油界面(或表面)萃取聚集后分离。例如早期使用的薄膜浮选,全油浮选;正在发展中的液-液萃取浮选等。油球团筛分是用油将已疏水化了的有用矿物颗粒形成选择性球团后,再行筛分。浮选所需的气泡最早由煮沸矿浆或化学反应产生;目前常用机械搅拌以吸入空气或导入压缩空气起泡,还有减压或加压后再减压起泡以及电解起泡等。与浮选效果有关的因素很多,除矿石性质外以浮选药剂,浮选机和浮选流程最为重要。
浮选机
是浮选工艺的主要设备。由单槽或多槽串联组成,浮选中矿浆的搅拌充气,气泡与矿粒的粘附,气泡上升并形成泡沫层被刮出或溢流出等过程,都在浮选槽内进行。按搅拌和充气方式的不同,可分 5种:①机械搅拌式。搅拌和充气都由机械搅拌器实现。有离心叶轮、星形转子和棒形转子等类型。搅拌器在浮选槽内高速旋转,驱动矿浆流动,在叶轮腔内产生负压而吸入空气。②充气机械搅拌式。除机械搅拌外,再向浮选槽中充入低压空气。③充气式。靠压入空气进行搅拌并产生气泡,如浮选柱和泡沫分离装置等。④气体析出式。用降低压力方法或先加压后降至常压的方法,使矿浆中溶解的空气析出,形成微泡。⑤压力溶气式。利用高压将充入的空气预溶于水,然后在常压下于浮选槽内析出,形成大量微泡。
浮选流程
包括磨矿,分级,调浆及浮选的粗选、精选、扫选作业。有一段磨浮流程;分段磨矿-浮选的阶段磨浮流程;精矿或中矿再磨再选流程。浮选产出粗精矿的作业称粗选;粗精矿再选作业称精选;尾矿再选作业称扫选。回收矿石中多种有用矿物时,不同矿物先后浮选的流程称优先浮选或选择浮选;先将有用矿物全部浮出后再行分离的流程,称混合-分离浮选。工业生产时必须针对矿石的性质和对产品的要求,采用不同的药方和浮选流程。
铜矿浮选 硫化铜矿物常用黄药(捕收剂),松醇油(起泡剂)和石灰(调整剂)等药剂处理后浮选,以与脉石及共生的硫化铁矿物分离。大多采用优先浮选。氧化铜矿一般用硫化钠活化后再加黄药浮选,或直接用脂肪酸作捕收剂浮选。
铅锌矿浮选 采用优先浮选流程时,用硫酸锌、氰化物抑制闪锌矿,用黄药浮选方铅矿然后用硫酸铜活化并再加黄药浮选闪锌矿。采用混合浮选流程时,先用黄药将铅、锌矿物一并浮出;再对混合精矿用硫酸锌、氰化物抑制锌矿物,浮出铅矿物。现在许多选矿厂采用亚硫酸及其盐类代替氰化物。
铁矿浮选 常用油酸、塔尔油、氧化石蜡皂或石油磺酸盐为捕收剂(兼起泡剂),浮选赤铁矿、褐铁矿等矿物,称铁矿正浮洗;或用阳离子胺类捕收剂浮选石英,或用阴离子捕收剂浮选经钙离子活化的石英,称铁矿反浮选。可用絮凝-脱泥-反浮选工艺处理细粒浸染铁矿石。
钨、锡矿泥浮选 对含有黑钨矿或锡石的细泥,用油酸或甲苯胂酸或苯乙烯磷酸作捕收剂,用水玻璃作脉石抑制剂浮选回收。有时还需用硝酸铅等作活化剂。
萤石及磷灰石浮选 常用油酸或氧化石蜡皂或塔尔油作捕收剂,用水玻璃、栲胶、磺化粗菲等作脉石抑制剂进行浮选。
煤泥和石墨浮选 一般用醇类作起泡剂,用煤油等中性油作捕收剂浮选。
发展趋势
由于需浮选处理的矿石中的有用成分含量越来越低,浸染粒度越来越细,成分越来越复杂难选,同时,浮选领域不断扩大,包括其他选矿方法难于奏效的细泥物料的处理,老选矿厂尾矿的再处理,各种废旧金属材料的回收以及各种废料的处理、利用,以及污水的净化等。因此必须:①继续发展新的浮选工艺和大型高效的浮选设备;②研究作用力强,选择性好,用量少,无毒或毒性小的浮选药剂;③研究浮选数学模型以及过程的自动控制,使过程最佳化,达到最好的分选效果,以提高经济效益;④进一步从矿物工艺学、化学、物理学、表面化学、流体动力学、概率统计等方面深入研究浮选机理,以指导浮选生产实践,进一步发展浮选理论体系。
浮选药剂
浮选时使用各种药剂来调节浮选物料和浮选介质的物理化学特性,以扩大浮选物料间的疏水-亲水性(即可浮性)差别,提高浮选效率。常用的浮选药剂分捕收剂、起泡剂和调整剂三大类。
捕收剂 自然界中除煤、石墨、硫黄、滑石和辉钼矿等矿物颗粒表面疏水,具有天然可浮性外,大多数矿物颗粒的表面是亲水的。为改善可浮性,需添加使矿物颗粒疏水的捕收剂,即极性捕收剂和非极性捕收剂。极性捕收剂由能与矿物颗粒表面发生作用的极性基团和起疏水作用的非极性基团两部分组成。当这类捕收剂吸附于矿物颗粒表面时,其分子或离子呈定向排列,极性基团朝向矿物颗粒表面,非极性基团朝外形成疏水膜,使矿粒具有可浮性(图2)。
选别铜、铅、锌、铁、镍与锑等硫化矿物时,常用各种有机硫代化合物作为捕收剂。具代表性的是:①烷基(乙、丙、丁、戊基等)二硫代碳酸钠(或钾),如CH3CH2OCSSNa,又称黄原酸盐,俗称黄药;②烷基二硫代磷酸或其盐类,如(RO)2PSSH,式中R为烷基,俗称黑药。烷基二硫代氨基甲酸盐以及黄药的酯类衍生物等,也是硫化矿物常用的捕收剂。
非硫化矿物捕收剂多为各种有机含氧酸及其盐类,如脂肪酸及其皂类(常用的有油酸、塔尔油、氧化石蜡皂)以及烃基磺酸钠等。用于浮选铁矿石、磷灰石及萤石等。浮选钨、锡矿泥时,则用甲苯胂酸、苯乙烯磷酸等捕收剂。以上药剂均为离子型化合物,有效部分为阴离子,称阴离子捕收剂。常用的阳离子捕收剂有脂肪胺及醚胺,用于氧化锌矿及硅酸盐等矿物的浮选。
非离子型极性捕收剂的分子不解离,如含硫酯类,非极性捕收剂为烃油(也称中性油),如煤油、柴油等,用于天然可浮性矿物如石墨、辉钼矿及煤的浮选;与极性捕收剂共用,可进一步增大矿物颗粒的疏水性。
起泡剂 具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子,定向吸附于水-空气界面,降低水溶液的表面张力,使充入水中的空气易于弥散成气泡,并产生稳定的泡沫。起泡剂与捕收剂有联合作用,共同吸附于矿物颗粒表面,促进矿物上浮。常用的起泡剂有松醇油(中国俗称二号油)、甲酚酸、混合脂肪醇、异构的己醇或辛醇、醚醇类以及各种酯类等。
调整剂
按用途不同分:①pH值调整剂。通过调节矿浆酸碱度,控制矿物表面特性、矿浆化学组成以及各种药剂的作用条件,改善浮选效果。常用的有石灰、碳酸钠、氢氧化钠和硫酸等。②活化剂。能增强矿物同捕收剂的作用能力,使难浮矿物受到活化而被浮起。如用硫酸铜处理难于同黄药作用的闪锌矿,在矿物表面形成硫化铜覆盖薄膜,能被捕收浮选或用硫化钠活化铅、铜氧化矿后,再用黄药浮选等。③抑制剂。提高矿物亲水性或阻止矿物同捕收剂作用,使其可浮性受到抑制。如用石灰抑制黄铁矿,用硫酸锌及氰化物抑制闪锌矿,用水玻璃抑制硅酸盐脉石等。利用淀粉,栲胶(单宁)等有机物作抑制剂,可使多种矿物浮选分离。④絮凝剂。使矿物细颗粒聚集成较大颗粒,以加快其在水中的沉降速度;利用选择性絮凝可进行絮凝-脱泥及絮凝-浮选。常用的絮凝剂有聚丙烯酰胺和淀粉等。⑤分散剂。阻止细矿粒聚集,使之处于单体分散状态,作用与絮凝剂相反,常用的有水玻璃、磷酸盐等。
浮选药剂的用量随药剂种类、矿石性质、浮选条件及流程特点等因素而变化。一般每吨矿石只用几克、数十克至数百克,也有多至数千克的。
浮选药剂如何正确添加
浮选药剂的正确添加有四个方面的问题
一、药剂的种类 二、添加顺序 三、添加量 四、添加地点和方式
原则上说这四种方法的问题均须通过浮选实验研究来确定。
如果笼统地讲,浮选药剂分为捕收剂、起泡剂、调整剂、抑制剂等。一般的情况下,先加调整剂,再加抑制剂和起泡剂、捕收剂。捕收剂用于捕收目的矿物,起泡剂用于产生能浮起矿物的泡沫层,调整剂用于调整矿浆的酸碱度,活化剂用于活化目的矿物,增强其可浮性。抑制剂则是用来抑制矿浆中某些不希望浮起的矿物。
添加量一般需试验确定,有经验的选矿专业人士及好的浮选工能确定出大致的用量范围。(不含特殊情况)添加地点及添加方式:
调整剂,抑制剂和部分捕收剂(如煤油)加在球磨机中以便尽早的造成一个适宜的浮选环境。
捕收剂和起泡剂多加在浮选第一搅拌桶中。如果浮选作业有两个搅拌桶,则应在第一个搅拌桶中加活化剂,而第二搅拌桶中加捕收剂和起泡剂。(如锌浮选作业)
药剂的添加方式:水溶性的药剂如黄药、白药、胺黑药、水玻璃、碳酸钠、硫酸铜、硫化钠等均配成水溶液添加(浓度2%—10%不等)
不溶药剂有些可直接滴加如2#油以及31号黑药、油酸等。有些须事先用溶剂溶解。再配成水溶液添加,如胺类捕收剂。石灰可配成石灰乳,添加,也可直接以干粉型式加入球磨及搅拌桶中,通常捕收剂、起泡剂、搅拌1—2分钟即可。而有些药剂,需要长时间搅拌,如铜铅分离时用于抑制铅的重铬酸钾。
常用浮选药剂的种类与市场价格:(因调整剂与抑制剂用量均较少,且有些矿质无需添加,因此,浮选药剂成本主要指捕收剂与起泡剂的用量成本)
煤泥浮选起泡剂(S-104)性能介绍:S-104煤泥浮选起泡剂是专业用于煤泥浮选的一种表面活性剂复合型起泡剂,表面活性剂在气-水界面吸附能力大,而在煤炭表面不发生或很少发生吸附,能大大地降低表面张力,增大了空气在煤浆中的弥散,改变气泡在煤浆中的大小和运动状态,降低向矿浆中充气搅拌的动力消耗,并能在矿浆面上形成浮选需要的泡沫层。该起泡剂泡沫丰富而稳定,精煤收率高,无毒、无刺激性气味,对环境无任何污染,属绿色环保型产品。使用量根据具体煤质而定,一般使用量为干煤总量的5‰-8‰,即每吨干煤用浮选起泡剂为0.5-0.8KG。
技术指标如下:
名称
煤泥浮选起泡剂
型号
s-104
外观
无色或淡黄色液体
密度
0.80~1.10 g/cm
起泡能力(ml)
≥450
泡沫半衰期(min)
≥250
精煤产
≥80%
精煤灰分
≤10%
尾煤灰分
≥40%