【正文】 31 可以看出 :小于 產(chǎn)率為 %,屬于細級灰 ,且隨粒度變細 ,含炭量降低 ,另外 即 400 目的細粒級灰燒失量為 %，參照 GB15961991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標(biāo)準(zhǔn)可知該粒級粉煤灰可作為Ⅱ級灰，這是由于粒度越細，燃燒狀況改善 , 炭珠燃燒完全則殘?zhí)甲兩?。對? + 與 兩個粒級 , 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 其中前者屬于浮選較容易的粒度范圍 ,后者雖然碳含量較低但由于粒度極細浮選困 難，后經(jīng)實驗證實，雖然調(diào)整浮選的藥劑制度工藝流程及改善浮選操作條件也很難使粉煤灰深度脫碳。 在實驗室采用原有粉煤灰礦樣進行浮選，不管是更換捕收劑、起泡劑種類，還是調(diào)節(jié)藥劑的用量，改變浮選藥劑作用時間、浮選時間即刮泡時間，還是調(diào)節(jié)礦漿濃度，做了十余次實驗粗選精礦的產(chǎn)率都只有 7%～ 10%，且粗選精礦燒失量只有 12%～ 15%，再選掃選效果也都不好。翻閱了大量的圖書資料，在老師的指導(dǎo)下，總結(jié)出可能是原料過細導(dǎo)致浮選效果不好，精炭浮不出。筆者大膽地將原樣粉煤灰除去 這一粒級，將去除后的粉煤灰作為入 選物料，這樣的浮選效果果然好了很多，入選物料的粒度組成則變?yōu)槿绫?32。 表 32 入選粉煤灰物料各粒級產(chǎn)率、燒失量 粒級 /mm + + + + + 合計 產(chǎn)率 /% 100 燒失量 /% 圖 32 入選粉煤灰物料各粒級產(chǎn)率 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 由表 3圖 32 可以看出 :小于 的粉煤灰產(chǎn)率為 %,還是屬于細級灰 ,且隨粒度變細 ,含炭量降低。對于 + 與 + 兩個粒級 , 其中前者屬于浮選較容易的粒度范圍 ,后者粒度相比不是太細，試驗驗證，經(jīng)調(diào)整浮選的藥劑制度工藝流程及改善浮選操作條件可實現(xiàn)粉煤灰深度脫碳。 ? 浮選藥劑的選擇與分析 雖然粉煤灰脫炭可以采用與煤泥浮選相似的藥劑制度與工藝 ,但是由于粉煤灰中未燃炭經(jīng)高溫燃燒及突然水冷卻 ,其表面性質(zhì)已變得比較復(fù)雜 ,加之長期在水中浸泡和在自然界風(fēng)化過程中所產(chǎn)生的氧化作用使炭粒表面負電性增加 [22],從 而增強了它表面的親水性 ,這就需要選擇優(yōu)良的浮選藥劑來改善和強化浮選過程。新鮮的煤粒表面有一層有機油類化合物 ,表現(xiàn)為強的天然疏水性；而在 200℃溫度下的氧化煤粒 ,其天然疏水性差。眾所周知 ,粉煤灰是在高達 1500℃以上的溫度下燃燒產(chǎn)生 ,其天然疏水性就更差。這些因素削弱了煤和矸石之間可浮性的差別 ,給浮選法回收碳帶來了一定難度 ,這就需要選擇優(yōu)良的浮選藥劑來改善和強化浮選過程。為此要進行了不同種類浮選藥劑的選擇試驗。利用實驗室小型浮選機在不同條件下進行浮選單因素試驗 ,確定出較佳的工作條件。 捕收劑按其在水中解離 程度分成兩大類：非離子型捕收劑和離子型捕收劑。非離子型捕收劑主要是非極性烴類油和不溶性的酯類，前者本身是非極性物質(zhì)，主要用于分選非極性礦物，如煤、石墨等，后者用于分選重金屬硫化礦 [23]。捕收劑的種類主要有石油產(chǎn)品類和焦油產(chǎn)品類 ,焦油產(chǎn)品雖然對浮選具有良好的性能 ,但因含有酚 ,使其應(yīng)用受到限制。而起泡劑是在浮選礦漿經(jīng)捕收劑和調(diào)整劑處理后，礦物的表面性質(zhì)已達到了浮選要求的條件下，加入起泡劑就能形成泡沫。故本試驗選用石油產(chǎn)品類的煤油和輕柴油進行對比試驗 ,選擇 2油、仲辛醇作為起泡劑 ,進行粗選條件試驗。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 捕收劑的 選擇 ? 通過查閱資料得知，由于粉煤灰粒度細 ,且在水中浸泡和自然風(fēng)化表面氧化 ,表面氧化負電性增強 ,它的浮選效果不比未燃燒過的炭。參照有關(guān)資料，在實驗室將兩種捕收劑柴油和煤油以相同的用量 (1400g/t)分別與 2油 (500g/t)、仲辛醇 (500g/t)配合進行粗選試驗研究 ,稱取一定量的粉煤灰試樣，倒入浮選機，制成礦漿濃度為 100g/L 的礦漿 ,礦漿攪拌 3min,加捕收劑攪拌 2min,加起泡劑攪拌 1min,刮泡 5min。分別將富集泡沫炭液和尾灰用濾紙在多路真空過濾機上過濾，干燥后測得相應(yīng)產(chǎn)率及燒失量，試 驗結(jié)果見表 33。 表 33 捕收劑種類試驗結(jié)果 /% 捕收劑 起泡劑 泡沫產(chǎn)品產(chǎn)率 燒失量 槽內(nèi)產(chǎn)品產(chǎn)率 燒失量 煤油 2油 仲辛醇 輕柴油 2油 仲辛醇 由表 33 可以看出 :無論是 2油還是仲辛醇做起泡劑 ,當(dāng)用輕柴油做捕收劑時 , 泡沫產(chǎn)品產(chǎn)率是較高的，且泡沫產(chǎn)品含碳對應(yīng)精礦的燒失 量較高，這樣的泡沫產(chǎn)品熱值較高，而且槽內(nèi)產(chǎn)品的燒失量 (可燃體含量 )都是較低的，有相對較好的應(yīng)用市場 ,再者輕柴油比煤油價廉 ,故選輕柴油做捕收劑。 起泡劑的選擇 在確定輕柴油做捕收劑以后 ,選用 2油、仲辛醇進行起泡劑的選擇試驗 , 柴油1400g/t，起泡劑 500g/t，礦漿濃度依然調(diào)整為 100g/L,礦漿攪拌 3min,加捕收劑攪拌 2min,加起泡劑攪拌 1min,刮泡 5min。試驗結(jié)果見圖 33。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 圖 33 起泡劑種類試驗結(jié)果 /% 如圖 33 可得出，相同數(shù)量的 2油和仲辛醇對該粉煤灰 泡沫產(chǎn)品及尾礦的產(chǎn)率和燒失量作用效果差別不大，另外在實驗室條件下， 2油易得，所以該實驗選擇 2油作起泡劑。 粗選藥劑用量試驗與分析 捕收劑用量試驗 對粉煤灰進行浮選濃度試驗 , 選用的捕收劑和起泡劑 , 用量從低用量開始 , 逐步加大藥劑用量 , 在浮選過程中 , 進行了單因素的藥劑用量試驗。根據(jù)相關(guān)文獻 , 由于粉煤灰的氧化 , 粉煤灰中炭表面疏水性變差使得浮選效果不好 , 柴油用量分別設(shè)定為1200g/t、 1300g/t、 1400g/t、 1500g/t、 1600g/t和 1700g/t 進行考察 , 2油用量 400g/t 其他試驗條件同上 , 結(jié)果見表 34，為凸顯出效果特作出圖 3圖 35。 表 34 粗選輕柴油用量試驗結(jié)果 尾礦指標(biāo)/% 輕柴油用量 g/t 1200 1300 1400 1500 1600 1700 產(chǎn)率 /% 燒失量 /% 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 圖 34 輕柴油用量尾礦產(chǎn)率試驗結(jié)果 圖 35 輕柴油用量尾礦燒失量試驗結(jié)果 由表 3圖 34和圖 35可知 : 隨著柴油用量的增加 , 粗選尾礦產(chǎn)率逐漸降低 , 燒失量逐漸減小后又增大 , 從數(shù)據(jù)來看轉(zhuǎn)折點在柴油用量 1500g/t，這種趨勢趨于平緩此時燒失量為 %, 產(chǎn)率 % ,可泡沫再選降低燒失量 , 這也就為以后選擇一粗一掃工藝創(chuàng)造了條件。改變藥劑用量時 , 精炭的回收率和品位隨著藥劑量的增加而提高。 這種趨勢趨于平緩。這說明粉煤灰對藥劑的反應(yīng)活性存在一個最佳值 , 藥劑用量并不是越多越好 , 在 1500 g/t 左右基本上達到了合適的值 ,因此 , 可以根據(jù)精礦 質(zhì)量來確定合適的藥劑用量。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 起泡劑用量試驗 在上述捕收劑最優(yōu)的前提下即試驗中柴油用量 1500g/t， 2油用量設(shè)定 6 個水平 : 300g/t、 400g/t、 500g/t、 600g/t、 700g/t 和 800g/t 其他條件同上 , 試驗結(jié)果見表 35，為凸顯出效果特作出圖 3圖 37。 表 35 2 油用量試驗結(jié)果 尾礦指標(biāo)/% 2油用量 g/t 300 400 500 600 700 800 產(chǎn)率 /% 燒失量 /% 圖 36 2油用量尾礦產(chǎn)率試驗結(jié)果 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 圖 37 2油用量尾礦燒失量試驗結(jié)果 由表 3圖 36 和圖 37 可知 : 隨著 2油用量的增加 ,槽內(nèi)產(chǎn)品的產(chǎn)率與燒失量都逐漸變小 , 說明柴油與 2油的配合 ,隨劑量的加大 ,捕收作用增強 ,從表和圖中數(shù)據(jù)可以看出 , 當(dāng) 2油用量為 700g/t時 , 燒失量最小 %, 相對于用量 600g/t 時稍微有所降低 , 但是產(chǎn)率卻降低了 11 個百分點 , 此時藥耗增加 100g/t，故確定 2油用量 600g/t。 礦漿濃度條件試驗 由于粉煤灰粒度極細 ,礦漿濃度設(shè)定 5個水平 :80g/L、 90g/L、 100g/L、 110g/L和 120g/L,柴油用量 1500g/t， 2油用量 600g/t 其他條件同上 ,試驗結(jié)果見表 36,同上也作出圖3圖 39。 表 36 粗選礦漿濃度試驗結(jié)果 尾礦指標(biāo) 礦漿濃度 g/L 80 90 100 110 120 產(chǎn)率 /% 燒失量 /% 且當(dāng)柴油 用量 1500g/t， 2油用量 600g/t，礦漿濃度為 100g/L 時精礦產(chǎn)率為 %，內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 燒失量為 %，這樣看有必要進行進一步的精選才能使得燒失量達到一定標(biāo)準(zhǔn)。 圖 38 礦漿濃度尾礦產(chǎn)率試驗結(jié)果 圖 39 礦漿濃度尾礦燒失量試驗結(jié)果 由表 3圖 38 和圖 39可以看出 : 礦漿濃度為 100g/L 時最合適 ,隨著礦漿濃度的增大 ,尾礦產(chǎn)率逐漸提高后又大幅降低 ,燒失量是由幾乎不變到大幅提高 , 濃度 80g/L、90g/L 時 ,產(chǎn)率小于 100g/L 時 ,原因可能是礦漿稀 , 顆粒間阻礙作用小 ,加之相對藥劑量較大 ,起泡量相對較多 ,把炭粒與灰分都托浮到表面而刮走 , 這也可能是燒失量比100g/L 時稍大的原因。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 粗選時間對浮選的影響 控制粉煤灰礦漿濃度為 100g/L，捕收劑輕柴油的用量為 1500g/t，起泡劑 2油的用量為 600g/t，考察了不 同粗選時間對粉煤灰中未燃炭回收的浮選效果的影響，結(jié)果如表37 所示。 表 37 粗選時間對粉煤灰浮選效果的影響 浮選時間 /min 2 3 4 5 6 精礦產(chǎn)率 /% 精礦燒失量 /% 尾礦產(chǎn)率 /% 尾礦燒失量 /% 圖 310 浮選時間對產(chǎn)率的影響 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 圖 311 浮選時間對燒失量的影響 由圖 310 和圖 311 可知，隨著粗選時間的增大，富集炭的產(chǎn)率和可燃物含量即燒失量逐漸增大，尾灰的產(chǎn)率和燒失量逐漸減小；當(dāng)粗選時間大于 5min 時，富集炭的產(chǎn)率幾乎不變化，可燃物含量有所減小，尾灰的產(chǎn)率減小很少，且燒失量變大 ,可燃物含量有所增大。因此，本試驗采用粗選時間為 5min. 浮選機充氣量對浮選的影響 充氣程度受進入礦漿中的空氣量及其彌散程度的影響，強化充其量，可提高浮選速度，縮短浮選時間，省電、省水而且節(jié)省藥劑。但是充氣過量會將大量礦泥帶到精礦中，從而加大浮選 難度，降低精煤質(zhì)量。為最終確定最優(yōu)浮選流程，采用“一粗一精一掃”流程進行充其量的實驗?？刂破渌麠l件不變，考察了浮選機不同充其量對粉煤灰中未燃炭回收的浮選效果的影響。實驗結(jié)果表明，當(dāng)浮選機的充氣量為 (m2?min) 時，粗選浮選性能最好，且精選富集炭的燒失量最高為 %，產(chǎn)率為 %；而此時掃選最終尾灰燒失量最低為 %，產(chǎn)率為 %。因此，本試驗粗選、精選、掃選都采用選用浮選機充氣量為 (m2?min)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 精選試驗 精選工藝的重新探索 經(jīng)過粗選得 到了燒失量 %,產(chǎn)率 %的粗選精礦，而燒失量在 40%以下的粗炭要進行進一步的浮選才能得到更好地利用 , 選擇適當(dāng)?shù)母∵x工藝條件，實驗安排了粗選精礦的精選試驗 , 與粗選實驗除加藥量不同外，浮選時間也不同，數(shù)據(jù)見表 38。 表 38精選試驗結(jié)果 精選試驗條件 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率 /% 燒失量 /% 備注 輕柴油 1200g/t， 2油 400g/t 粗精 礦漿濃度 100g/L,礦漿攪拌2min,加柴油攪拌 2m in,加 2油攪拌 1min,刮泡 3min,充氣量 (m2?min ) 最終精 精尾 輕柴油1600g/t， 2油600g/t 粗精 最終精 精尾 輕柴油1800g/t， 2油800g/t 粗精 最終精 精尾 由表 38 可以看出 : 柴油、 2油用量少時 , 藥劑捕收能力差 , 精礦粉煤灰可燃體的收集能力 較低 ,當(dāng)兩者用量較高時 ,捕收能力強 ,但是對炭粒的選擇性分離作用減弱 ,當(dāng)輕柴油 1600g/t， 2油 600g/t 時 ,精選精礦的燒失量為 %,指標(biāo)較好，得到的精炭可進一步加工，直接作為燃煤使用。 精選時間對粉煤灰浮選效果的影響 控制灰漿濃度為 100g/L,捕收劑輕柴油的用量為 1600g/t，起泡劑 2油的用量為600g/t，浮選機的充氣量為 (m2?min )，粗選時間為 5min，采用“一粗一精一掃”