块中煤对块煤相关特性影响的研究

第5期选煤技术No.s2010年10月COAL PREPARATION TECHNOLOGYOet. 2010文章编号: 1001-3571 (2010) 05 -0012 -03块中煤对块煤相关特性影响的研究陈亚伟，曹磊明(焦作煤业(集团)有限责任公司，河南焦作476600)摘要:文章针对块中煤对块煤相关特性的影响以及块中煤的可选性等进行了试验研究，以弄清块中煤对块煤相关特性的影响以及块中煤理化性质和可选性，从而为选择合适的分选工艺对块中煤进行分选，保证块煤产品质量,提高企业经济效益奠定理论基础。关键词:块煤;块中煤;矸石;配比试验;筛分浮沉试验;分类取相中图分类号: TD94文献标识码: A成一定的影响。将>40mm的各密度级按照分选密1概述度及产率进行了I业分析和煤灰熔点的分析试验,在焦作煤田的煤层中，不均匀地存在着厚度不通过试验数据分析可知:块中煤作为中煤产品，根超过300mm的夹矸煤，且其中矿物质的厚度不均据进入块煤中的分选密度的不同，对块煤灰分、挥匀,煤和矿物质的交织程度不一。这种夹矸煤约占发分和固定碳的影响有着不同的规律,即随着块中原煤的2% ~5%，灰分在22. 00% ~35. 00%之间,煤含量的增加，块煤灰分、挥发分增高，固定碳相经洗煤加工后成为块中煤,在焦作矿区俗称“介应降低，且煤灰熔点也呈下降趋势。石"，密度多在1. 65~1. 85kg/L之间。由于夹矸煤3块中煤、矸石与块煤配比试验研究抗碎强度高，经解离后,多分布在25mm以上的粒级中。根据用户反映，块煤中块中煤的含量对块煤3.1试验目的质量有较大影响，主要表现在造成块煤灰熔点降块中煤的矿物质成分主要为碳酸盐,氧化分解低、气化效果不好、有结渣现象等。为氧化钙，洗矸石的主要矿物成分为粘土矿物，其目前，焦作煤业集团煤炭洗选以跳汰工艺为氧化分解为三氧化二铝和二氧化硅，他们对块煤灰主，设备选用两段分选的两产品跳汰机,块中煤一分影响基本一致，但对其他指标影响差异很大。通部分进入重产物，一部分进人轻产物。前者影响经过块中煤和块煤配比试验，以及洗矸石和块煤进行济效益，后者不利于控制产品的质量。为维护产品的相应灰分配比试验可以看出，在样品灰分相近的信誉，保证用户利益，对块中煤的处理一般采用在情况下块中煤和矸石挥发分、固定碳、发热量、煤手选皮带上进行手选和在洗后产品中人工拣选的办灰熔点和氧化钙含量等指标的差异，还可判断块中法，这不仅增加了选煤厂h人，且操作工人劳动强煤含量对块煤主要质量指标的影响。度较大。因此，宜通过试验,从理论上对块中煤的3.2试验步骤相关工业特性、可选性等进行研究，找到合适的分对中马村矿块煤和块中煤、洗矸石样品分别进选工艺，以实现减人提效，降低工人劳动强度，在行制样，样品制样粒度为0.2mm。保证块煤质量的同时,最大限度地提高块煤的产试验按以下两个方案进行:方案一是将块煤、率，实现经济效益的最大化。块中煤配比制样，块中煤质量百分含量分别为3.2块中煤工业分析和灰熔点分析5、8、10、12、 15、18、20、22、 25、28、30、通过试验分析可知，焦作煤田块中煤的矿物质32%;方案二是按块中煤和块煤配比实测的灰分来成分主要为碳酸钙，其氧化分解为氧化钙，它的存计算矸石与块煤的配比比例，亦配制13个样品。在对块煤灰分、挥发分、固定碳和煤灰熔点均可造将所有的样品进行工业分析、发热量、全硫分、煤灰熔点、煤灰成分氧化钙的测定试验，并整理试验” 收稿日期: 2010-07 -30数据中国煤化工作者简介:陈亚伟(1974-), 男，河南永城人。工程师，1997年3.3毕业于中国矿业大学矿物加I工程专业，现就职于河南煤业化工集3.3. 1"1H.CNMHG全确分的变化情团焦煤公司煤质选煤处，主要从事煤质和选煤生产技术管理工作,况及分析E- mail: 520chenyw@ 163. com,联系电话: (0391) 2651098。12第5期陈亚伟等:块中煤对块煤相关特性影响的研究2010年10月25日表1原样品相关特 性数据样品名称A/%V。/%FC./%Q.s/MJ. kg5./%ST/C煤灰成分 CaO0/%_中马块煤9.835.7584. 4231. 660.311 3966. 36中马块中煤26.7215. 1421. 820. 201 36739. 34中马矸石76. 88. 7514.435. 230. 121 3874.30从表2中可以看出,随着块中煤含量由3%上0.27% -0.33%。由表3可以看出,随着矸石含量升至32% ,样品灰分由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个百分点;挥发分由5.90%上升至4. 68个百分点;挥发分在5.71% ~5. 95%范围内,8.41% ,增加2.51个百分点;发热量则由31.53变化较小;发热量由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,递降1.92 MJ/kg;固定碳随挥发分和定碳随挥发分和灰分的增高而降低;全硫分为灰分的增高而降低;全硫分为0. 26% ~0. 31%。表2方案1 试验数据块煤含量/块中煤含量/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 试验数据块煤含址/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 .挥发分随块中煤含量的增加而递增，原因是块酸盐在分解过程中是吸热分解，因而对热值影响较中煤中矿物质主要成分为碳酸盐,受热分解为氧化大，而粘土在分解时对热值影响较小。在测定发热钙和二氧化碳，造成挥发分随其含量的增加而增量时发现。含块中煤高的煤与相近灰分情况下含其商;而洗矸石矿物组成主要是粘土，粘土受热分解他矿中国煤化工乐。焦作煤的全硫产物为三氧化二铝和二氧化硅，其对挥发分基本不分主|YHCNMHG洗矸的主要矿物组造成影响。块中煤对发热量的影响较大，原因是碳分对样品全硫分影响不明显。.1第5期煤2010年10月25日3.3.2煤灰熔点sT (软化温度)和煤灰成分CaO中煤的灰分、挥发分、灰熔点进行测定分析。的变化情况及分析4.3 试验数据及分析从表2可以看出，随块中煤含量由3%上升至4.3.1筛分数据分析32%，样品灰分由10. 47%.上升至15. 16%，递增通过筛分试验分析，得出:.了4.69个百分点;煤灰熔点由1 372C降低至(1) >40mm级占原煤产率为18. 11%，灰分1 2429C, 递降130C;氧化钙含量由9.28%上升26.75%。其中:块煤占原煤产率为12. 15%，灰至23.29%，递增14. 01个百分点。由表3可以看分9.34%;块中煤占原煤产率为2.61%，灰分出，随矸石含量的增加，样品灰分由10.51% 上22.91%;矸石占原煤产率为3.39%， 灰分为.升至15. 19%，递增4.68个百分点;氧化钙含量86.12%;块中煤占>40mm物料的14.41%，如果在5.33% ~6. 18%之间，变化不大且没有规律全部分配到块煤中，比例为21. 48%。性;煤灰熔点由1 406C上升至>1 450C，灰熔(2) 20 ~40mm占原煤产率14.38%， 灰分点明显增高。19.28%。煤灰成分氧化钙属于碱性物质,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时与碱性组分的氧化钙结合17. 36%，此部分煤矸已基本完全解离，未见块中会起到“助熔”的作用，尤其是当氧化钙的含量较高时，助熔作用更加明显，因而当氧化钙含量在4.3.2浮沉数据 分析18. 00%以上时，煤灰熔点开始明显降低;但当氧>40mm物料中，<1.55kg/L 密度级含量大，化钙的含量达到35. 00%以上时，它又有增高趋占本级的67. 46%，且灰分只有9.34%，主要为块势。随块中煤含量的增加，氧化钙含量相对增加,煤;块中煤全部集中在1. 60~1.80kg/L密度级之因而造成了煤灰熔点降低。而矸石组分中的三氧化间，含量占本级的7.45%，占全级的1.33%，灰二铝作为煤灰熔点的“骨架"，能明显提高煤灰熔分在19.22% ~34.55%之间; > 1.80kg/L密度级点的温度，因而随矸石含量的增加，煤灰熔点不断占本级的22.52%，灰分为71. 19%。从绘制的可升高，直至超过1 450C。此外，还可以看出，在选性曲线可知，当要求>40mm块煤灰分控制在<块中煤含量不超过10%的情况下，块中煤对块煤12.00%时，理论分选密度约为1.9kg/L, 块中煤质量的影响仅表现在固定碳的下降上，对煤灰熔点全部进人轻产物。影响则不明显。在20~ 40mm物料中，< 1.60kg/L密度级含量大，占本级的87.16%，且灰分只有9.03%，主4筛分浮沉试验研究要为块煤;中煤全部集中在1. 60~1.80kg/L密度4.1 试验目的级之间，含量占本级仅有0.125%，灰分在旨在通过试验了解原煤中的块中煤的含量和性22. 00% ~43. 22%之间。这说明大粒度的块中煤在质。对>40mm的块煤进行了细分密度级浮沉试破碎至<40mm以下后，发生了较为充分的解离;验，分析了块中煤在块煤中的密度组成情况，对各.> 1.80kg/L密度级的矸石占本级为10. 89%，灰分. 密度级进行了外观特征观察(分类取相)和工业84. 35%。分析(灰分、挥发分、灰熔点)，对密度分级的块5分类取相研究中煤进行了质量和分选密度的判定，以为确定如何分选来保证块煤质量，同时也为分选出中煤产品提对>40mm粒级1.60~1.80kg/L密度级浮沉供数据资料。后的中煤样品分别进行取相，进行了各质量指标的4.2试验 步骤试验工作。在古汉山矿选煤厂原煤皮带上进行取样。首5.1 外观特征.先，对所取原煤进行40、20mm 筛分，然后对20通过分密度级浮沉可以观察到，块中煤主要是-40mm、> 40mm粒级分别进行浮沉试验,分析成煤;中国煤化工与煤相互分层、每一密度级的中煤含量，对中煤进行分类( 分成相互HCNMHG↑物质形成的连生煤矸有明显解离面、煤矸颗粒状结合、煤矸不分明体。随有好儿密及级的增大，燥与矿物质分离越来三类),并进行取相分析。最后,对各密度级含量越好;在<1. 60kg/L密度级中,主要是以煤为主的14●第5期选煤技术No. 52010年10月COAL PREPARATION TECHNOLOCYOct. 2010文章编号: 1001 -3571 (2010) 05 -0015 -04高灰细泥对煤泥浮选影响的试验研究夏灵勇'，佟顺增”，桂夏辉'(1.辽宁工程技术大学，辽宁阜新123000; 2. 开滦集团公司,河北唐山063000;3.中国矿业大学,江苏徐州)摘要:针对细粒级含量高的高灰难选煤泥，为考察<0. 074mm粒级微细粒的浮选选择性情况，对细粒煤泥进行了红外光谱分析、分步释放试验分析及浮选速度分析，并对不同细泥含量的煤泥进行了浮选试验。试验结果表明:细泥在浮选过程中对精煤质量产生了很大影响，细泥含量越大，其可燃体回收率越低，且精煤灰分越高，分析认为细粒煤质量小、尺寸小、捕收剂分散性差是造成细泥选择性差的主要原因。关键词:细泥;浮选;细泥含量;红外光谱分析;扫描电镜分析;影响机理中图分类号: TD943文献标志码: A在浮游选煤中，精煤产品都可以认为是矿粒经代还对这一课题进行专门论述“。经过大量的生过浮选升浮或者夹带进人泡沫中的。在研究“夹产实践证明，在煤泥浮选中，细泥的夹带现象普遍带作用”的过程中，当还没出现这个词时，高登存在，一直以来，提高粗粒级煤的可浮性、改进细就认为气泡有过滤作用，气泡能捕俘大量的脉石颗粒级煤的选择性、消除细泥对浮选的不利影响，都.粒,而小颗粒则留在气泡间的水中。后来，Smith是浮选中急需解决的问题。文章研究的高灰难选煤等人则将“夹带作用”下了一个定义:颗粒首先泥之所以难选的原因之-就是其中<0.074mm细进人泡沫底部，再向上转移，并随悬浮在气泡间的粒级煤泥(以下简称细泥)含量大，易被夹带,水一起逸出浮选槽的过程。并且，在20世纪80年从而影响了浮选效果。收稿日期: 2010-07 -301试验基金项目:国家“863"计划，“高灰难选煤泥高效分选的设备与工艺研究”(2007AA052339)1.1 细泥对煤泥浮选造成的影响作者简介:夏灵勇(1961-)， 男，辽宁岫岸人，教授级高缦工程1.1.1 红外光谱分析师，辽宁工程技术大学在读硕士研究生，现任开滦集团洗选加工部为了探索<0. 074mm细泥的浮选夹带情况，特副主任工程师，主要从事选煤技术管理工作, E- mail; xlingyong@kailuan. com en.联系电话: (0315) 3021161。对其和全粒级的煤样进行了红外光谱图对比分析。中煤，有些还夹杂或粘连少量薄片状矿物质;随着6结论密度的增大，煤与矿物质的分层含量在发生递变;当密度>1.80kg/L时，主要是以矿物质为主的中根据以上试验研究，可以得出如下结论:煤，其矿物质与煤均匀地交织，形成外观特征为质(1) 块中煤的矿物质成分主要为碳酸钙,其地非常均匀的物质，有些还夹杂或粘连少量的薄片存在对块煤灰分挥发分和固定碳、煤灰熔点能造成- -定的影响。5.2 质量特征(2)在块中煤含量不超过10%的情况下，块通过分密度级分析试验看出，块中煤产品灰分中煤对块煤质量的影响仅表现在固定碳的下降，对为19. 22% ~34.55%，平均灰分为26.01%，与其煤灰熔点影响不明显。外观特征随密度的变化有相互对应的关系;但是通(3)对于块中煤的处理方式，可以放弃人工过1.8~2.0kg/L密度级灰分(49. 17%)可以看手选中国煤化工破碎解离后，进出，其矿物质不是纯的煤矸石，应该属于以矿物质入跳械手段从分选设为主的与煤交织伴生的物质，且二者之间没有明显备的fMYHCNMHG"分选密度约在解离面，呈颗粒状结合。1.9kg/L左右。15