FXZ—1型浮选柱的研究和工业应用

表2　悦来煤焦有限责任公司工业生产指标

表3　浮选入料小筛分结果　　（％）　

表4　试验用静态混合器的类型

3　浮选柱的分选效果
3.1　浮选柱的分选效果大大优于常规浮选机（图1、图2）

图1　太西细粒煤泥分选结果对比

图2　大同煤泥分选结果对比

　　浮选柱的分选效果接近甚至优于分步释放浮选试验结果，常规浮选机则远离分步释放浮选试验结果。
3.2　浮选柱的分选下限低，对高灰细泥的选择性好
　　太西细粒煤泥中－0.045mm的含量为78.27％，灰分27.88％，原煤总灰分高达23.13％，浮选柱能够分选出灰分3.5％以下，精煤产率50％以上的精煤，其选择性是很好的。大于45μm原煤累计灰分只有6.00％，灰分主要在小于45μm的物料中，浮选柱的降灰率达到84.87％，说明浮选柱的分选下限是很低的。
3.3　浮选柱有可能分选出低灰精煤
　　对太西粗粒和大同煤泥，浮选柱分选出灰分＜2.5％，产率60％左右，完善指标50％以上的精煤。这两种煤泥的粒度还比较粗，如将其磨细，使部分杂质解离，精煤灰分可以进一步降低，说明该浮选柱有分选出低灰精煤的可能。

4　操作和结构参数对浮选柱的影响
4.1　浮选柱的高度
　　浮选柱沿高度分成几段： 给料、分选、尾矿和精矿段。给料、尾矿和精矿段是不可缺少的，缩短浮选柱的高度，实际上是缩短分选段的高度。分选段的高度则和矿浆的停留时间直接相关。矿浆的停留时间与浮选柱的高度成正比，与尾矿流速成反比。降低分选段高度的代价是：①减少停留时间，这对易选煤影响不显著，但对难选煤，必定降低精煤产率。②降低浮选柱的处理量即尾矿的流速，以保持停留时间。所以，浮选柱的高度不是一个独立的因素，是和可浮性、分选效果、处理量紧密相关的。
4.2　充气量的影响
　　充气量增加，对太西粗粒和细粒，精煤灰分分别在3.3％和3.6％左右波动，可燃体回收率增加了15％～25％（图3），证明了增加充气量的重要性。当然， 充气量也有一个极限，充气量太大时，会造成鼓泡和翻花，影响正常的分选。

图3　空气流量对太西粗粒分选效果的影响

4.3　喷水
　　使用喷洗水会增加用水量，并降低尾矿浓度，增加煤泥水处理系统的负担。是否可以取消呢？大量试验结果表明，不用喷洗水的代价是降低分选效率，增加精煤灰分。
　　图4为有无喷水时，浮选柱分选和分步释放浮选实验结果对比，加喷水的效果都比不加喷水好。

图4　喷洗水对太西细粒分选效果的影响

5　工业用FXZ型浮选柱的设计
　　设计中注意的问题是：①泡沫过负荷及精矿刮泡装置。对于煤炭这种精矿产量很高的矿物，泡沫携带精矿能力不足往往是限制浮选柱处理量的瓶颈。泡沫自流溢出方式使整个截面上泡沫的移动不均衡，更加剧了泡沫携带能力不足的问题，也使分选过程沿浮选柱截面不均匀。为解决此问题，在FXZ—1浮选柱的设计中，增加了刮泡装置，并解决了同时采用喷水与刮泡装置时喷水的布置问题。②浮选柱柱体设计中流体力学因素的研究。常规浮选机中的矿浆受到叶轮的强烈搅拌，产生大量的涡流，属于完全混合流，浮选柱是在相对静止的流态下分选的，属于柱塞流。浮选柱设计时必须注意尽量降低矿浆的径向流动速度，减少流动的涡流，防止矿浆短路，降低气体向上流动速度。在进行ZKY型浮选柱设计时，采取了相应措施。③设计的灵活性。浮选柱的各部分是组合的，可以根据需要，增加或减少某些部分。④尽量简化流程。节省投资，不采用压风机而用水力吸气装置。⑤便于维护和操作。把设备开关，各种阀门和精矿泡沫观察点放在同一层。

作者简介：路迈西，中国矿业大学北京校区矿物加工利用系主任，教授，博士生导师，享受政府特殊津贴。1963年毕业于北京矿业学院煤综合利用系，1963～1972年在煤炭科学研究总院唐山分院工作，此后在中国矿业大学工作，其间两次到美国进修。主要从事洁净煤技术，矿物加工利用的研究，在国内外发表论文50余篇。
作者单位：路迈西（中国矿业大学北京校区　北京市 100083）
　　　　　徐尔康（川东选煤设备设计制造厂　四川省 635000）