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《浮選理論與設(shè)備研究現(xiàn)狀》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、浮選理論與設(shè)備研究現(xiàn)狀礦加08-1楊華06082453摘要:對(duì)近年來(lái)的浮選技術(shù)作了一個(gè)概述,就浮選理論和浮選設(shè)備的進(jìn)展進(jìn)行了較為詳細(xì)的評(píng)述。針對(duì)大型選煤廠建設(shè)對(duì)大型浮選設(shè)備的需求,整理了幾種適于選煤廠采用的浮選設(shè)備,并對(duì)應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞:浮選;浮選理論;浮選設(shè)備;選煤;浮選機(jī)一、概述現(xiàn)代文明離不開能量。在可預(yù)見的未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),由于可采石油儲(chǔ)量可能被消耗殆盡,煤炭將繼續(xù)成為一種主要能源。目前,全球煤炭的總消耗量是48億噸,據(jù)佔(zhàn)計(jì),煤炭的消耗將以每年1.5%的速度增長(zhǎng)。一方面,煤的使用日益增長(zhǎng),另一方面,
2、需要控制環(huán)境污染,因而對(duì)潔凈煤技術(shù)捉出了愈來(lái)愈高的要求。隨著礦產(chǎn)資源的日益枯竭、機(jī)械化采煤程度的提高,所開采的煤炭日趨“貧、細(xì)”化,需要分選和分級(jí)的細(xì)粒物料越來(lái)越多。浮選不僅可回收大量的低灰分精煤,而且可有效凈化選煤用的循環(huán)水并提髙其他工藝環(huán)節(jié)的效果,是H前公認(rèn)的用于細(xì)粒煤泥脫硫降灰最經(jīng)濟(jì)、最有效的分選技術(shù)和方法Z—,也是選煤廠取得最佳經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的有效技術(shù)途徑。二、浮選理論浮游選礦又稱浮選,是細(xì)粒和極細(xì)粒物料分選中應(yīng)用最廣的、效果最好的一種選礦方法。由于物料粒度細(xì),粒度和密度作用極小,重選方法難
3、以分離;而對(duì)一些磁性或電性差別不人的礦物,也難以用磁選或屯選分離,但根據(jù)它們的表面性質(zhì)的不同,即根據(jù)它們?cè)谒袑?duì)水、氣泡、藥劑的作用不同,通過(guò)藥劑和機(jī)械調(diào)節(jié),可用浮選法高效分離出有用礦物和無(wú)用的脈石礦物。浮選雖是繼重選之后發(fā)展起來(lái)的,但隨著礦石資源越來(lái)越貧,有用礦物在礦石屮分布越來(lái)越細(xì)和越來(lái)越雜,在加Z材料和化丁行業(yè)對(duì)細(xì)粒、超細(xì)物料分選的要求和精度越來(lái)越高,浮選法越來(lái)越顯示出優(yōu)越于其他方法的特點(diǎn),成為忖前應(yīng)用最廣且最有前途的選礦方法。2.1載體浮選使用粗粒作載體使細(xì)粒浮選的載體浮選法,20世紀(jì)60年代首先用于高嶺
4、土的提純,王和索瑪桑徳蘭指出油酸吸附層之間的作用是礦物微粒和載體形成聚團(tuán)的根源。邱冠周提出了粗粒效應(yīng)概念,指出在細(xì)粒浮選屮粗粒對(duì)細(xì)粒具有載體、屮介和助凝三種效應(yīng)從而強(qiáng)化細(xì)粒浮選。最初的載體浮選研究是用石灰石作載體從髙嶺土中除去鈦雜質(zhì)。它的基本概念是,用可浮性較高的顆粒(通常為粗顆粒)為載體攜帶難浮選顆粒。煤泥屮待浮選的細(xì)顆粒覆蓋在附屬物或載體顆粒上,使帶有覆蓋層的顆粒浮起。研究表明,載體最佳粒度為0.1?0.3mm,被載體與載體Z比的最佳值為0.02。此時(shí),從灰分為16.3%,全硫分為2.0%的入料中,可選出粒度
5、為一0.038mm、灰分為8.3%、全硫分為0.72%、產(chǎn)率為81.0%的精煤。實(shí)踐表明,載體浮選是提高細(xì)粒煤泥浮選效果的好辦法。2.2選擇性絮凝法選擇性絮凝法出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代,最早用于選礦領(lǐng)域,后來(lái)拓展到選煤領(lǐng)域。它利用礦物組分間不同的表面性質(zhì)實(shí)現(xiàn)礦物的分離,其方法是在含有兩種以上組分的穩(wěn)定懸浮液中加入絮凝劑,這種絮凝劑將產(chǎn)生選擇性的吸附作用,通過(guò)“橋連作用”使其中某一組分產(chǎn)生絮凝,而其他組分仍分散在懸浮液中,再將懸浮液與絮凝物分離即可。對(duì)組合煤樣,硫分可從5.6%降至0.39%,并且有較高的產(chǎn)率。另外,
6、用選擇性絮凝脫硫的同時(shí),可使樣品灰分從12.3%降低到3.0%以下。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)利用選擇性絮凝一浮選法對(duì)灰分為4.53%的太兩煤分選可得到灰分為1.29%、產(chǎn)率為41.26%的超純煤。研究結(jié)果表明,選擇性絮凝技術(shù)對(duì)細(xì)粒和極細(xì)粒煤的脫硫與脫灰均具有較好的分選效果,且投資低、操作成本低、易操作、易控制,可作為浮選流程的預(yù)處理,但絮團(tuán)工業(yè)化分離困難。微細(xì)粒礦物的選擇性絮凝浮選法正處于由實(shí)驗(yàn)室成果轉(zhuǎn)向T業(yè)化生產(chǎn)的進(jìn)程屮。該分選方法由于具有選擇性高、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn),在處理微細(xì)粒難選礦物方面較具它分選方法顯示
7、出了明顯的優(yōu)越性。2.3微微泡技術(shù)氣泡的人小對(duì)浮選效果有很重要的作用,過(guò)人的氣泡使顆粒與氣泡之間的碰撞效率變低,氣泡太小又不利于顆粒和氣泡之間的吸附。通常認(rèn)為能為浮選系統(tǒng)提供最佳分選效果的最佳氣泡尺寸為0.2?0.4mmo然而,近年來(lái)的研究表明,引入大小約為0.03inm的氣泡,即“微微泡”可使浮選產(chǎn)率提高15個(gè)百分點(diǎn)。“微微泡”發(fā)生器是一個(gè)超聲波裝置,其產(chǎn)生的壓縮波穿過(guò)煤泥水時(shí)引發(fā)局部壓力波動(dòng),使被溶解氣體的部分溶解性降低而產(chǎn)生“微微泡”。這一過(guò)程一?般被認(rèn)為是空穴現(xiàn)彖。由于這些微微泡在煤泥水小產(chǎn)生,所以它們很
8、快聚集并附著在疏水的煤顆粒表面。由于微微泡覆蓋在煤顆粒表面,使那些大一?些的常規(guī)氣泡就更容易附著在煤的表面(提高了氣泡與顆粒的粘著效率),因此提高了浮選速度及產(chǎn)率。此外,應(yīng)用“微微泡”還可減少捕收劑Rlfflo研究結(jié)果表明,在較低捕收劑用量條件下,浮選產(chǎn)率可提高25個(gè)百分點(diǎn)。2.4離子浮選法離子浮選法屬于泡沫分離技術(shù)范疇。方法基于待分離物質(zhì)與捕集劑通過(guò)化學(xué)的、物理的力結(jié)合