如何破解细粒粉煤浮选存在的众多问题？

　　一、细粒粉煤浮选的现状

　　1、煤质变差、细粒粉煤量大

　　随着采煤机械化程度的提高,开采深度的加深，原煤质量逐渐变差，重选工艺的变革，原生和次生的细粒粉煤在原煤中所占的比例逐年增加，平均达到了20-30%，甚至更多。细粒粉煤的高效浮选回收成为选煤生产的重要环节！

　　提高全厂回收率，该环节挖掘潜力最大提高全厂回收率，该环节挖掘潜力最大!!!

　　2、选煤厂重选背灰现象普遍较严重

　　针对精煤产品质量要求日益苛求，而且煤质变差，可选性变难：

　　◆重介环节(改造)仅解决了粗颗粒的分选;

　　◆粗煤泥的直接回收---采用分选回收(CSS或TBS、小直径重介、螺旋分选机等）,是减轻重选背灰的一个环节;

　　◆细粒浮选精煤比重选灰分高2-3%，甚至更多,导致重选背灰严重！！浮选这个环节还没有解决好！！

　　3、重选环节的变革，需要浮选技术革命

　
　　重选工艺模式改变，由原来的跳汰改造成全重介或跳汰与重介联合工艺,原有的煤泥浮选设备及工艺环节需要改变!!!

　　◆跳汰分选工艺中，是水力分级后的-0.5mm以下的煤泥进浮选;重介工艺中,是经粗煤泥直接回收或粗煤泥经分选回收后-0.25(0.3)mm以下的煤泥进浮选，进入浮选的煤泥粒度变细了，细煤泥浮选选择性变差了；更难浮了!!

　　◆重介比跳汰工艺用水减少约1/3，直接入浮煤泥水浓度变高了(已不存在浓缩浮选或底流大排放浮选模式);

　　◆传统的浮选方式下,分离精度差,高灰细泥夹带污染精煤，导致浮选精煤灰分高、尾煤灰分低，精煤回收率低。

　　选煤工艺各环节新技术设备改革：跳汰--全重介或重介和跳汰联合；粗煤泥水力旋流器-高频筛直接回收—TBS（CSS、RC)螺旋分选机、小直径重介分选回收；浮选精煤圆盘真空过滤—加压过滤、快开压滤

　　几十年来一直使用的浮选机：机械搅拌式换成喷射式喷射式改回机械搅拌式；旧的换成新的、小的换成大的；引进国外：美国、德国（国内仿制）、波兰、澳大利亚。

　　浮选环节的结症（分离精度差）：浮选精煤灰分偏高；浮选尾煤灰分偏低（跑煤严重）；导致重选背灰严重。

　　
　　二、浮选环节存在问题的原因分析

　　1、从基础理论上分析浮选设备存在的问题

　　煤质、药剂、设备和工艺都是浮选的重要影响因素。对于煤泥浮选，浮选设备对浮选结果有着决定性的影响。在其近百年的应用中不断发展和改进。

　　已开发多种形式的浮选设备：

　　◆机械搅拌式—各种不同槽形和不同搅拌充气机构（包括压气搅拌式）。

　　
　　◆无机械搅拌式：浅槽式—KHD,詹姆森,达夫克拉,XPM,WPF；高柱式—充填式（MTU）、无充填式（Microcell,Flotaire,CPT）、过渡式（旋流微泡浮选柱）。

　　（1）浮选槽空间狭小，难以满足各功能区的流态要求

　　◆矿化区—强力搅拌，高紊流。大量吸气，产生微小气泡。提供矿化动能。

　
　　◆分离区—平静，有利于已矿化泡沫分离，减少粗粒从气泡脱落和高灰物夹带入精煤泡沫层。

　　◆泡沫区—稳定，有一定厚度，有利于泡沫二次富集。

　
　　三个区域要求截然不同，一般也无隔栅。

　　（2）搅拌机构工作环境差,吸浆同时吸气,工作效率低,气泡粒径大(-1mm),气泡与颗粒被叶轮甩出，同向运动，对粗细颗粒矿化效率均不利。

　　（3）高灰细泥对精矿污染严重。它们随入料水分配到精矿和尾矿中。

　　（4）不同粒度的浮选速度不同：中细粒快，粗粒和微细（-0.075-0.03mm）慢,但是在同一组浮选机内各粒级的平均浮选时间是相同的，故对细粒和中粒太长，而对粗粒和微细粒太短。

　　（5）一组浮选机，在一定的流量下其浮选时间t只是一个平均值，不是所有矿浆在该列浮选机内的停留时间都等于t。

　　这样，部分物料在浮选机内停留时间不足，而另一部分物料的停留时间又太长。这将会极大地影响精煤质量和回收率。

　　串连的浮选槽数愈多，分布愈狭，可提高浮选性能。计算实际所需的浮选机容积时，要考虑三个因素：矿物的浮选速率（或可浮性）；浮选机性能；串联浮选槽数。

　　对选煤，浮选时间系数可选2-3倍（新规范2.5）；一组浮选机槽数通常4-6（新规范没规定）。

　　2、从实际应用上分析机械搅拌及喷射式浮选机存在的问题

　　◆浮选槽体浅，精煤泡沫层薄（大约200~300mm），无泡沫精选过程；细泥选择性差，泡沫中夹带高灰细泥多，分离精度差，分选效率低，精煤灰分高；

　　◆机械间断强制刮泡，几个室同一个电机同刮泡速度，多刮，刮泡沫下的水，精煤灰分高；少刮，尾煤跑煤灰分低；

　　◆中矿调节点多，难调，形同虚设，对煤质适应性差;

　　◆占地面积大，需检修空间大，土建投资高；

　　◆维修工作量大，维护费用高。

　　
　　3、浮选需解决的难点问题

　　◆回收率要高：浮选精煤与重选和销售精煤分接近，不要重选背灰（向重选要回收率）；尾煤灰分要高（向浮选要回收率）；

　　◆精煤质量要好：增加泡沫精选区，减少泡沫中夹带的高灰细泥；

　
　　◆指标可调容易：各室精煤泡沫层厚薄和中矿液位调节点少，对煤质适应性要好；

　　◆间段刮泡变为连续溢流；

　　◆占地面积小，土建投资要省;

　　◆磨损量小，维修工作量小，维护费用低。

　　三、解决浮选问题的途径

　　浮选柱的研制是应对上述困难的一种途径基于长期的浮选生产实践及上述对浮选过程的理解，人们逐渐认识到（浅槽式）浮选机的结构和运行方式难以满足浮选的要求；因而转向浮选柱的开发研究为适应我国多数煤质的特点,必须：

　　（1）单台实现多次分选，不然就需要多台串联使用;

　　（2）多种矿化方式以适应不同粒度浮选的需要；

　　（3）隔离矿化区和矿化气泡分离区；

　　（4）尽可能接近“塞流”流态，以缩短浮选时间。

　　要在一台设备中完全实现上述要求是非常困难的，经过多年的生产实践和研究改进，目前由中国矿业大学研制的系列旋流微泡浮选柱朝上述方向迈出了坚实的一步。

　　项目支撑：国家九五重点科技攻关项目支持（3米直径）、211工程和国家重点学科建设资金支持（试验研究系统）、国家自然科学基金、博士点基金项目支持（基础研究）、2008年中国煤炭工业协会科学技术研究计划项目支持（4米直径、西山东曲矿选煤厂浮选改造工程）、2009年中国煤炭工业协会科学技术研究计划项目支持（4.5米直径、冀中能源邢台东庞矿选煤厂扩建工程）。

　　中国矿业大学研发的系列化FCMC系列旋流微泡浮选柱，属于国家九五科技攻关项目的成果，拥有自主知识产权，在全国选煤厂已广泛应用。