褐煤分选方法之干法分选、正浮选及反浮选

　　褐煤分选方法之干法分选

　　褐煤一般属于较难选或难选煤，且煤质比较松软，尤其是煤化度较低的土状褐煤遇水更易泥化，在实际生产中湿法分选褐煤具有相当大的难度，因此多采用干法分选技术对其分选。

　　干法分选技术主要利用煤与矸石的物理性质差异对其进行分选，包括风选、磁选、电选、摩擦选、微波选、空气重介质流化床选等。目前，在国内应用较广的主要有风力摇床干法选煤技术和复合式干法选煤技术等，其中，风力摇床干法选煤技术是在俄罗斯CII-2技术基础上，结合我国具体情况开发的，其干选机型号主要有FX-6和FX-12两种。

　　复合式干法选煤技术就是通过振动力和风力的综合作用使床层松散、矿粒按密度分层，在不同的区段既有自生介质(粉煤)与空气形成的混合介质分选(精煤段)，又有颗粒相互作用的浮力效应(中煤段)，从而形成一种不同于其他选煤设备的综合分选机理。该技术是我国独创的一种新型选煤方法，具有工艺简单、生产成本低、回收率高、适应性强等优点，在实际应用中得到广泛推广，有效解决了褐煤分选中的一些难题。

　　干法选煤技术具有投产快、处理能力大、成本低等优点，尤其适合干旱缺水地区使用；但该技术存在如下缺点：主要用于分选出密度较大的矸石，只能作为高灰褐煤的降矸手段，对降低褐煤的内在灰分效果不明显。

　　　褐煤分选方法之正浮选

　　1 传统浮选

　　浮选是根据矿物颗粒表面化学性质的不同，从矿石中分离出有用矿物的方法，该方法作为一种重要的湿法分选技术在煤炭分选中得到越来越广泛的应用。

　　Js拉斯科夫斯基通过实验证明，低阶煤和氧化煤浮选困难的原因是其总疏水性较低，但是，浮选结果也与浮选药剂有关，如果药剂选择恰当，低阶煤也可进行浮选。但由于褐煤的一些表面性质，如疏松多孔、易泥化、亲水性强等，使其浮选效果不尽如人意。为获得较好的浮选效果和较高的精煤产率，就需要在传统的浮选工艺基础上寻找适合于褐煤浮选的技术和药剂。

　　李拥军等将一定量的水和褐煤煤样放入高压釜中，用泵将内部抽成真空；通过搅拌将煤样和水混合均匀，然后加热至给定温度；恒温10min后停止加热，冷却至50℃以下；再对煤样进行脱水、干燥处理。通过对热水干燥褐煤和未干燥褐煤进行浮选对比试验，发现热水干燥褐煤可燃体回收率大幅提高，且其可浮性随干燥温度的升高显著提高。褐煤在热水干燥过程中发生了脱羧反应，从而提高了褐煤表面疏水性基团和亲水性基团的比例，使褐煤疏水性增强、亲水性减弱，可浮性大大提高。其中，经290℃干燥的褐煤浮选精煤产率高达60％，精煤灰分降至7.54％，可燃体回收率提高至61.35％，获得了很好的浮选效果。

　　雷文杰等利用轻柴油、煤油、再生烃油作为捕收剂对褐煤进行浮选，三者的精煤产率分别为6.76％、10.80％和23.59％，精煤可燃体回收率分别为6.87％、11.09％和24.12％，浮选结果表明再生烃油对褐煤的捕收效果较好。当用CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)对褐煤进行改性处理后，褐煤的浮选效果有一定程度的提高，主要是因为CTAB通过物理吸附、半胶束吸附和氢键吸附等作用与褐煤表面发生吸附作用，从而减少褐煤表面的亲水面积，进而提高其疏水性，使浮选精煤产率提高，且其提高幅度与CTAB的用量有关；另外，CTAB与褐煤的混合搅拌时间对浮选效果也有明显影响，搅拌时间为5min时，浮选精煤产率最高。

　　2 造粒浮选

　　针对传统浮选对褐煤等低阶煤浮选效果差的问题，罗道成等人提出了褐煤造粒浮选的方法。所谓造粒，就是指在25℃条件下，先用NaOH溶液对非黏结性细粒褐煤进行预处理，然后加入极少量的非离子型表面活性剂甲基二乙醇酰胺对褐煤表面进行改质处理，最后再加入少量黏结剂油C重油对改质后的褐煤进行造粒，造粒处理可有效改变褐煤表面的润湿性，降低造粒煤的灰分。改质处理后的造粒褐煤不需添加任何捕收剂，只要加入少量起泡剂就能进行浮选，且能获得较好的浮选效果。造粒浮选对传统浮选不能选出的细粒褐煤及其他煤化程度低的煤种有较好的适用性，是一种很有发展前景的浮选方法。

　　褐煤分选方法之反浮选

　　目前，反浮选广泛应用于金属矿的分选，在选煤方面应用很少。由于褐煤易泥化、可浮性较差，可考虑利用反浮选方法对其进行分选。所谓反浮选，就是浮选过程中脉石矿物进入泡沫成为精矿、而有用矿物留在矿浆中成为尾矿的分选方法。要实现褐煤的反浮选，首先要对褐煤进行有效的抑制，其次是对矿物质进行有效捕收。

　　樊民强通过试验证明糊精对煤有明显的抑制作用，并指出糊精表面含有大量亲水基团，其与煤由于氢键作用而产生吸附作用，并形成亲水薄膜，致使煤表面变得亲水而不易浮。试验结果还证明，煤泥的反浮选试验宜在中性条件下进行，但各反浮选精煤灰分和效率均未达到正浮选的效果，且药剂耗量较大。

　　张维庆利用两段反浮选方法对煤进行脱硫研究，认为糊精含有大量的氢氧基，使其具有很强的亲水性。糊精在煤的表面通过疏水性键合进行吸附作用，而疏水性键合作用是极性液体环境中有机分子的非极性基相互粘附的结果。随着键合作用的发生，极性基逐渐离开煤的表面，使煤表面亲水性增强，从而使煤被抑制。

　　煤泥反浮选工艺对浮选尾煤的再选和难浮煤泥的浮选具有重要意义。当煤具有较好的可浮性时，可采用一种新的浮选工艺，即先用起泡剂浮出易浮煤，再对浮选尾煤进行反浮选。用于矿石分选的反浮选捕收剂主要有阳离子型和阴离子型两类。其中，阳离子型主要是胺类捕收剂，包括脂肪胺和醚胺；与阴离子反浮选捕收剂相比，胺类捕收剂分选效果较差，形成的泡沫粘，选别过程没有阴离子反浮选容易控制，但其具有药剂制度简单，精矿易于过滤等优点。胺类捕收剂发展较慢，而阴离子反浮选捕收剂近几年来研制工作进展较快，各种阴离子反浮选新药剂层出不穷。

　　褐煤正浮选效果较差，很难达到实际生产要求，要想获得理想的浮选效率，可研究反浮选方法对褐煤的适用性，并寻找或者研制适合于褐煤反浮选的药剂和工艺，以实现褐煤的有效分选和高效利用。