塊中煤對塊煤相關(guān)特性影響的研究

第5期選煤技術(shù)No.s2010年10月COAL PREPARATION TECHNOLOGYOet. 2010文章編號: 1001-3571 (2010) 05 -0012 -03塊中煤對塊煤相關(guān)特性影響的研究陳亞偉，曹磊明(焦作煤業(yè)(集團)有限責任公司，河南焦作476600)摘要:文章針對塊中煤對塊煤相關(guān)特性的影響以及塊中煤的可選性等進(jìn)行了試驗研究，以弄清塊中煤對塊煤相關(guān)特性的影響以及塊中煤理化性質(zhì)和可選性，從而為選擇合適的分選工藝對塊中煤進(jìn)行分選，保證塊煤產(chǎn)品質(zhì)量,提高企業(yè)經(jīng)濟效益奠定理論基礎。關(guān)鍵詞:塊煤;塊中煤;矸石;配比試驗;篩分浮沉試驗;分類(lèi)取相中圖分類(lèi)號: TD94文獻標識碼: A成一定的影響。將>40mm的各密度級按照分選密1概述度及產(chǎn)率進(jìn)行了I業(yè)分析和煤灰熔點(diǎn)的分析試驗,在焦作煤田的煤層中，不均勻地存在著(zhù)厚度不通過(guò)試驗數據分析可知:塊中煤作為中煤產(chǎn)品，根超過(guò)300mm的夾矸煤，且其中礦物質(zhì)的厚度不均據進(jìn)入塊煤中的分選密度的不同，對塊煤灰分、揮勻,煤和礦物質(zhì)的交織程度不一。這種夾矸煤約占發(fā)分和固定碳的影響有著(zhù)不同的規律,即隨著(zhù)塊中原煤的2% ~5%，灰分在22. 00% ~35. 00%之間,煤含量的增加，塊煤灰分、揮發(fā)分增高，固定碳相經(jīng)洗煤加工后成為塊中煤,在焦作礦區俗稱(chēng)“介應降低，且煤灰熔點(diǎn)也呈下降趨勢。石"，密度多在1. 65~1. 85kg/L之間。由于夾矸煤3塊中煤、矸石與塊煤配比試驗研究抗碎強度高，經(jīng)解離后,多分布在25mm以上的粒級中。根據用戶(hù)反映，塊煤中塊中煤的含量對塊煤3.1試驗目的質(zhì)量有較大影響，主要表現在造成塊煤灰熔點(diǎn)降塊中煤的礦物質(zhì)成分主要為碳酸鹽,氧化分解低、氣化效果不好、有結渣現象等。為氧化鈣，洗矸石的主要礦物成分為粘土礦物，其目前，焦作煤業(yè)集團煤炭洗選以跳汰工藝為氧化分解為三氧化二鋁和二氧化硅，他們對塊煤灰主，設備選用兩段分選的兩產(chǎn)品跳汰機,塊中煤一分影響基本一致，但對其他指標影響差異很大。通部分進(jìn)入重產(chǎn)物，一部分進(jìn)人輕產(chǎn)物。前者影響經(jīng)過(guò)塊中煤和塊煤配比試驗，以及洗矸石和塊煤進(jìn)行濟效益，后者不利于控制產(chǎn)品的質(zhì)量。為維護產(chǎn)品的相應灰分配比試驗可以看出，在樣品灰分相近的信譽(yù)，保證用戶(hù)利益，對塊中煤的處理一般采用在情況下塊中煤和矸石揮發(fā)分、固定碳、發(fā)熱量、煤手選皮帶上進(jìn)行手選和在洗后產(chǎn)品中人工揀選的辦灰熔點(diǎn)和氧化鈣含量等指標的差異，還可判斷塊中法，這不僅增加了選煤廠(chǎng)h人，且操作工人勞動(dòng)強煤含量對塊煤主要質(zhì)量指標的影響。度較大。因此，宜通過(guò)試驗,從理論上對塊中煤的3.2試驗步驟相關(guān)工業(yè)特性、可選性等進(jìn)行研究，找到合適的分對中馬村礦塊煤和塊中煤、洗矸石樣品分別進(jìn)選工藝，以實(shí)現減人提效，降低工人勞動(dòng)強度，在行制樣，樣品制樣粒度為0.2mm。保證塊煤質(zhì)量的同時(shí),最大限度地提高塊煤的產(chǎn)試驗按以下兩個(gè)方案進(jìn)行:方案一是將塊煤、率，實(shí)現經(jīng)濟效益的最大化。塊中煤配比制樣，塊中煤質(zhì)量百分含量分別為3.2塊中煤工業(yè)分析和灰熔點(diǎn)分析5、8、10、12、 15、18、20、22、 25、28、30、通過(guò)試驗分析可知，焦作煤田塊中煤的礦物質(zhì)32%;方案二是按塊中煤和塊煤配比實(shí)測的灰分來(lái)成分主要為碳酸鈣，其氧化分解為氧化鈣，它的存計算矸石與塊煤的配比比例，亦配制13個(gè)樣品。在對塊煤灰分、揮發(fā)分、固定碳和煤灰熔點(diǎn)均可造將所有的樣品進(jìn)行工業(yè)分析、發(fā)熱量、全硫分、煤灰熔點(diǎn)、煤灰成分氧化鈣的測定試驗，并整理試驗” 收稿日期: 2010-07 -30數據中國煤化工作者簡(jiǎn)介:陳亞偉(1974-), 男，河南永城人。工程師，1997年3.3畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué)礦物加I工程專(zhuān)業(yè)，現就職于河南煤業(yè)化工集3.3. 1"1H.CNMHG全確分的變化情團焦煤公司煤質(zhì)選煤處，主要從事煤質(zhì)和選煤生產(chǎn)技術(shù)管理工作,況及分析E- mail: 520chenyw@ 163. com,聯(lián)系電話(huà): (0391) 2651098。12第5期陳亞偉等:塊中煤對塊煤相關(guān)特性影響的研究2010年10月25日表1原樣品相關(guān)特 性數據樣品名稱(chēng)A/%V。/%FC./%Q.s/MJ. kg5./%ST/C煤灰成分 CaO0/%_中馬塊煤9.835.7584. 4231. 660.311 3966. 36中馬塊中煤26.7215. 1421. 820. 201 36739. 34中馬矸石76. 88. 7514.435. 230. 121 3874.30從表2中可以看出,隨著(zhù)塊中煤含量由3%上0.27% -0.33%。由表3可以看出,隨著(zhù)矸石含量升至32% ,樣品灰分由10.47% 上升至15. 16%,增的增加,灰分由10.51%上升至15. 19%,增加了加了4.69個(gè)百分點(diǎn);揮發(fā)分由5.90%上升至4. 68個(gè)百分點(diǎn);揮發(fā)分在5.71% ~5. 95%范圍內,8.41% ,增加2.51個(gè)百分點(diǎn);發(fā)熱量則由31.53變化較小;發(fā)熱量由31.50 MJ/kg下降至MJ/kg下降至28. 75 MJ/kg,臧少了2.78 MJ/kg;固29. 58 MJ/kg,遞降1.92 MJ/kg;固定碳隨揮發(fā)分和定碳隨揮發(fā)分和灰分的增高而降低;全硫分為灰分的增高而降低;全硫分為0. 26% ~0. 31%。表2方案1 試驗數據塊煤含量/塊中煤含量/煤灰成分A./%V./%Qo,./MJ.kg"'S./% .ST/C%Ca0/%710. 475. 9083.6331.530.3213729510. 865. 9383. 2131. 170. 331 38810. 14)211.386. 4282. 2030. 980.331 40112. 2011.7630.758.12. 046.7181.2530.611 38914. 953512. 537. 0180.4630. 271 36016.321813. 087.3479.5829. 961 324302013. 337.3879. 2929. 820.301 29418. 902313.977. 5978. 4429. 94.0.291 25320. 62152514. 177. 7578.0829. 261 25022814. 738.0277. 2528. 980.271 24422. 85015. 128.2576.6328. 761 24323. 193215. 168.4176. 43_28. 750.29.1 242表3方案2 試驗數據塊煤含址/研石含址/FCj/%Qw./MJ.kg"S.d/%CaO/%9.01.010.515.7783.7231. 500.261 4066.1898.51.510. 805.7183. 49p 31.310.281 42997.72.311.3582. 9431. 150. 281 4085. 3397.12.911.7782.4830. 890. 291 422s.6796.73.312. 135. 8582.0230. 871 4125.6796.04.012. 515. 8781. 6230. 690. 306.015.14.913. 205.9280. 88.30.441 44994.85.213.265.8880. 8630. 40>1 45093.86.214. 085.80.80. 1230. 07>1 450.5.. 5093.56.514. 305.8779. 8329.975.5092.77.314.9279. 211 4452. 17.915. 025.9579.0329. 58>14505.50 .92.08.015. 19.5.9178. 906.01 .揮發(fā)分隨塊中煤含量的增加而遞增，原因是塊酸鹽在分解過(guò)程中是吸熱分解，因而對熱值影響較中煤中礦物質(zhì)主要成分為碳酸鹽,受熱分解為氧化大，而粘土在分解時(shí)對熱值影響較小。在測定發(fā)熱鈣和二氧化碳，造成揮發(fā)分隨其含量的增加而增量時(shí)發(fā)現。含塊中煤高的煤與相近灰分情況下含其商;而洗矸石礦物組成主要是粘土，粘土受熱分解他礦中國煤化工樂(lè )。焦作煤的全硫產(chǎn)物為三氧化二鋁和二氧化硅，其對揮發(fā)分基本不分主|YHCNMHG洗矸的主要礦物組造成影響。塊中煤對發(fā)熱量的影響較大，原因是碳分對樣品全硫分影響不明顯。.1第5期煤2010年10月25日3.3.2煤灰熔點(diǎn)sT (軟化溫度)和煤灰成分CaO中煤的灰分、揮發(fā)分、灰熔點(diǎn)進(jìn)行測定分析。的變化情況及分析4.3 試驗數據及分析從表2可以看出，隨塊中煤含量由3%上升至4.3.1篩分數據分析32%，樣品灰分由10. 47%.上升至15. 16%，遞增通過(guò)篩分試驗分析，得出:.了4.69個(gè)百分點(diǎn);煤灰熔點(diǎn)由1 372C降低至(1) >40mm級占原煤產(chǎn)率為18. 11%，灰分1 2429C, 遞降130C;氧化鈣含量由9.28%上升26.75%。其中:塊煤占原煤產(chǎn)率為12. 15%，灰至23.29%，遞增14. 01個(gè)百分點(diǎn)。由表3可以看分9.34%;塊中煤占原煤產(chǎn)率為2.61%，灰分出，隨矸石含量的增加，樣品灰分由10.51% 上22.91%;矸石占原煤產(chǎn)率為3.39%， 灰分為.升至15. 19%，遞增4.68個(gè)百分點(diǎn);氧化鈣含量86.12%;塊中煤占>40mm物料的14.41%，如果在5.33% ~6. 18%之間，變化不大且沒(méi)有規律全部分配到塊煤中，比例為21. 48%。性;煤灰熔點(diǎn)由1 406C上升至>1 450C，灰熔(2) 20 ~40mm占原煤產(chǎn)率14.38%， 灰分點(diǎn)明顯增高。19.28%。煤灰成分氧化鈣屬于堿性物質(zhì),而煤灰成分中(3) < 20mm 的占原煤67.50%，灰分的二氧化硅在煤灰熔融時(shí)與堿性組分的氧化鈣結合17. 36%，此部分煤矸已基本完全解離，未見(jiàn)塊中會(huì )起到“助熔”的作用，尤其是當氧化鈣的含量較高時(shí)，助熔作用更加明顯，因而當氧化鈣含量在4.3.2浮沉數據 分析18. 00%以上時(shí)，煤灰熔點(diǎn)開(kāi)始明顯降低;但當氧>40mm物料中，<1.55kg/L 密度級含量大，化鈣的含量達到35. 00%以上時(shí)，它又有增高趨占本級的67. 46%，且灰分只有9.34%，主要為塊勢。隨塊中煤含量的增加，氧化鈣含量相對增加,煤;塊中煤全部集中在1. 60~1.80kg/L密度級之因而造成了煤灰熔點(diǎn)降低。而矸石組分中的三氧化間，含量占本級的7.45%，占全級的1.33%，灰二鋁作為煤灰熔點(diǎn)的“骨架"，能明顯提高煤灰熔分在19.22% ~34.55%之間; > 1.80kg/L密度級點(diǎn)的溫度，因而隨矸石含量的增加，煤灰熔點(diǎn)不斷占本級的22.52%，灰分為71. 19%。從繪制的可升高，直至超過(guò)1 450C。此外，還可以看出，在選性曲線(xiàn)可知，當要求>40mm塊煤灰分控制在<塊中煤含量不超過(guò)10%的情況下，塊中煤對塊煤12.00%時(shí)，理論分選密度約為1.9kg/L, 塊中煤質(zhì)量的影響僅表現在固定碳的下降上，對煤灰熔點(diǎn)全部進(jìn)人輕產(chǎn)物。影響則不明顯。在20~ 40mm物料中，< 1.60kg/L密度級含量大，占本級的87.16%，且灰分只有9.03%，主4篩分浮沉試驗研究要為塊煤;中煤全部集中在1. 60~1.80kg/L密度4.1 試驗目的級之間，含量占本級僅有0.125%，灰分在旨在通過(guò)試驗了解原煤中的塊中煤的含量和性22. 00% ~43. 22%之間。這說(shuō)明大粒度的塊中煤在質(zhì)。對>40mm的塊煤進(jìn)行了細分密度級浮沉試破碎至<40mm以下后，發(fā)生了較為充分的解離;驗，分析了塊中煤在塊煤中的密度組成情況，對各.> 1.80kg/L密度級的矸石占本級為10. 89%，灰分. 密度級進(jìn)行了外觀(guān)特征觀(guān)察(分類(lèi)取相)和工業(yè)84. 35%。分析(灰分、揮發(fā)分、灰熔點(diǎn))，對密度分級的塊5分類(lèi)取相研究中煤進(jìn)行了質(zhì)量和分選密度的判定，以為確定如何分選來(lái)保證塊煤質(zhì)量，同時(shí)也為分選出中煤產(chǎn)品提對>40mm粒級1.60~1.80kg/L密度級浮沉供數據資料。后的中煤樣品分別進(jìn)行取相，進(jìn)行了各質(zhì)量指標的4.2試驗 步驟試驗工作。在古漢山礦選煤廠(chǎng)原煤皮帶上進(jìn)行取樣。首5.1 外觀(guān)特征.先，對所取原煤進(jìn)行40、20mm 篩分，然后對20通過(guò)分密度級浮沉可以觀(guān)察到，塊中煤主要是-40mm、> 40mm粒級分別進(jìn)行浮沉試驗,分析成煤;中國煤化工與煤相互分層、每一密度級的中煤含量，對中煤進(jìn)行分類(lèi)( 分成相互HCNMHG↑物質(zhì)形成的連生煤矸有明顯解離面、煤矸顆粒狀結合、煤矸不分明體。隨有好兒密及級的增大，燥與礦物質(zhì)分離越來(lái)三類(lèi)),并進(jìn)行取相分析。最后,對各密度級含量越好;在<1. 60kg/L密度級中,主要是以煤為主的14●第5期選煤技術(shù)No. 52010年10月COAL PREPARATION TECHNOLOCYOct. 2010文章編號: 1001 -3571 (2010) 05 -0015 -04高灰細泥對煤泥浮選影響的試驗研究夏靈勇'，佟順增”，桂夏輝'(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)，遼寧阜新123000; 2. 開(kāi)灤集團公司,河北唐山063000;3.中國礦業(yè)大學(xué),江蘇徐州)摘要:針對細粒級含量高的高灰難選煤泥，為考察<0. 074mm粒級微細粒的浮選選擇性情況，對細粒煤泥進(jìn)行了紅外光譜分析、分步釋放試驗分析及浮選速度分析，并對不同細泥含量的煤泥進(jìn)行了浮選試驗。試驗結果表明:細泥在浮選過(guò)程中對精煤質(zhì)量產(chǎn)生了很大影響，細泥含量越大，其可燃體回收率越低，且精煤灰分越高，分析認為細粒煤質(zhì)量小、尺寸小、捕收劑分散性差是造成細泥選擇性差的主要原因。關(guān)鍵詞:細泥;浮選;細泥含量;紅外光譜分析;掃描電鏡分析;影響機理中圖分類(lèi)號: TD943文獻標志碼: A在浮游選煤中，精煤產(chǎn)品都可以認為是礦粒經(jīng)代還對這一課題進(jìn)行專(zhuān)門(mén)論述“。經(jīng)過(guò)大量的生過(guò)浮選升浮或者夾帶進(jìn)人泡沫中的。在研究“夾產(chǎn)實(shí)踐證明，在煤泥浮選中，細泥的夾帶現象普遍帶作用”的過(guò)程中，當還沒(méi)出現這個(gè)詞時(shí)，高登存在，一直以來(lái)，提高粗粒級煤的可浮性、改進(jìn)細就認為氣泡有過(guò)濾作用，氣泡能捕俘大量的脈石顆粒級煤的選擇性、消除細泥對浮選的不利影響，都.粒,而小顆粒則留在氣泡間的水中。后來(lái)，Smith是浮選中急需解決的問(wèn)題。文章研究的高灰難選煤等人則將“夾帶作用”下了一個(gè)定義:顆粒首先泥之所以難選的原因之-就是其中<0.074mm細進(jìn)人泡沫底部，再向上轉移，并隨懸浮在氣泡間的粒級煤泥(以下簡(jiǎn)稱(chēng)細泥)含量大，易被夾帶,水一起逸出浮選槽的過(guò)程。并且，在20世紀80年從而影響了浮選效果。收稿日期: 2010-07 -301試驗基金項目:國家“863"計劃，“高灰難選煤泥高效分選的設備與工藝研究”(2007AA052339)1.1 細泥對煤泥浮選造成的影響作者簡(jiǎn)介:夏靈勇(1961-)， 男，遼寧岫岸人，教授級高縵工程1.1.1 紅外光譜分析師，遼寧工程技術(shù)大學(xué)在讀碩士研究生，現任開(kāi)灤集團洗選加工部為了探索<0. 074mm細泥的浮選夾帶情況，特副主任工程師，主要從事選煤技術(shù)管理工作, E- mail; xlingyong@kailuan. com en.聯(lián)系電話(huà): (0315) 3021161。對其和全粒級的煤樣進(jìn)行了紅外光譜圖對比分析。中煤，有些還夾雜或粘連少量薄片狀礦物質(zhì);隨著(zhù)6結論密度的增大，煤與礦物質(zhì)的分層含量在發(fā)生遞變;當密度>1.80kg/L時(shí)，主要是以礦物質(zhì)為主的中根據以上試驗研究，可以得出如下結論:煤，其礦物質(zhì)與煤均勻地交織，形成外觀(guān)特征為質(zhì)(1) 塊中煤的礦物質(zhì)成分主要為碳酸鈣,其地非常均勻的物質(zhì)，有些還夾雜或粘連少量的薄片存在對塊煤灰分揮發(fā)分和固定碳、煤灰熔點(diǎn)能造成- -定的影響。5.2 質(zhì)量特征(2)在塊中煤含量不超過(guò)10%的情況下，塊通過(guò)分密度級分析試驗看出，塊中煤產(chǎn)品灰分中煤對塊煤質(zhì)量的影響僅表現在固定碳的下降，對為19. 22% ~34.55%，平均灰分為26.01%，與其煤灰熔點(diǎn)影響不明顯。外觀(guān)特征隨密度的變化有相互對應的關(guān)系;但是通(3)對于塊中煤的處理方式，可以放棄人工過(guò)1.8~2.0kg/L密度級灰分(49. 17%)可以看手選中國煤化工破碎解離后，進(jìn)出，其礦物質(zhì)不是純的煤矸石，應該屬于以礦物質(zhì)入跳械手段從分選設為主的與煤交織伴生的物質(zhì)，且二者之間沒(méi)有明顯備的fMYHCNMHG"分選密度約在解離面，呈顆粒狀結合。1.9kg/L左右。15