1、 用油团聚法分选Muzret烟煤的影响因素分析摘要：应用煤油，柴油，燃料油和榛子油进行了Muzret烟煤的油团矿实验室试验，以确定油团矿技术应用的可行性。需要试验确定的技术参数包括煤量，油量，团矿的时间，洗水量，油的种类以及上述参数对有机物的回收率，降灰和脱硫的影响。试验结果表明：精煤产品与入料相比较，灰分由21.49%下降到8.60%，黄铁矿硫含量由5.26%下降到0.81%。关键字： 油团聚 土耳其煤 Muzret烟煤 序言 硫在煤中有四种不同的形式存在：有机硫，硫化矿物（黄铁矿硫等），硫酸盐和自然硫。硫酸盐和自然硫在煤中含量比较少，不占主要地位。有机硫在煤中是通过有机结构的化学键形式连接
2、，即使其化学键被破坏，有机硫仍然不能被除去。清洁煤技术中除硫的物理方法主要靠作用于硫化矿物实现，跳汰机，重介质旋流器和浓缩机是物理分选除硫的主要设备。这些方法主要适用于粒度大于0.5mm的煤的分选。目前的采矿方法产生大量的细粒煤，新的环境法条例以及细粒煤的燃烧价值已不允许目前将此类细粒煤作为废物浪费。煤粒越细，分选效率越低同时用传统的分选方法成本也越高。因此浮选，选择性絮凝和选择性团聚技术在细粒煤的分选中被广泛的应用。在这些方法中，选择性团矿技术因为其分选时的较高回收率，被认为是最好的方法。油团矿法分选煤中不同的矿物是利用不同成分间的表面性质差异进行分选的。同样的粒度下，自然状态下的有机成分相
3、对于无极成分具有疏水亲油的性质。因此，当少量的油加入到震动的煤悬浮液中，更多的疏水煤颗粒被油覆盖并粘聚在一起形成团矿，同时亲水的矿物颗粒不受其影响。粘聚在一起的团矿颗粒可以通过简单的筛分或者浮选和萃取的方法将其分选出来。用这种技术成功地除去煤中的无用矿物需要：疏水的煤粒表面，亲水的脉石矿物表面，适宜的矿物解离度，类型合适的油液和用油剂量，合适的搅拌机。另外还有过程变量：诸如时间，充分的浓缩和悬浮液的PH值，设计变量：叶轮的数量和类型，震动的频率，已被发现在团聚中产生重要的作用。许多学者的研究用来指导土耳其煤炭的油团矿分选。在这些研究中，用油团矿的回收率和油团矿的灰分，硫分的含量等指标来研究用油
4、团聚法的不同设计和不同的操作过程进行分选的效果。然而，用油团聚法和榛子油分选土耳其Muzret烟煤的试验在此之前从来没有被研究过。这篇论文研究的目的在于探讨含有较高黄铁矿硫成分的高硫土耳其Muzret烟煤用油团矿法分选的可行性以及影响油团矿法分选效果的不同参数指标。 试验原料： 一种来源于土耳其Muzret的烟煤被选来用于研究。用于油团矿分选实验的煤料粒度范围为0.5mm的煤粉颗粒。煤质工业分析和粒度分析如下1-3表：表1 煤样工业分析内容空气干燥基干燥基水分%1.71-灰分%21.1221.49挥发分%20.8621.22固定碳%56.3157.29硫酸盐硫%1.061.09黄铁矿硫%5.1
5、75.26有机硫%2.222.26总硫%8.458.60定容净发热量Kcal/kg61436250 表2煤样岩相分析显微组分（%含量） 岩石成分（%含量）镜质组 壳质组 惰质组 黄铁矿方解石-粘土矿其他55 8 81512 2 表3煤样粒度分析粒度范围/mm 重量百分量/% -0.5+0.325.30 -0.3+0.106 40.76 -0.106 33.94 总计 100油团聚试验： 在油团聚试验中，用粒度小于0.5mm的煤粉。油团聚试验是一个圆柱形玻璃容器中进行（内经11.7cm），在其桶壁上有4个1.1cm高的可动垂直叶片。此油团聚容器配置有IKARW20型带有4个叶轮的搅拌器（叶轮直径
6、50mm，叶轮距桶壁8mm）。试验用水为蒸馏水。首先，煤和水被混合成4种不同煤含量的煤样（5%，10%，20%，30%），在1000r/min搅拌桶中搅拌5分钟，以使其被充分润湿。煤油（密度0.81g/cm3）按三种不同的剂量加入（煤重量的5%，10%，20%）。水煤油混合物以1400r/min分别搅拌不同的时间（5min，10min，20min，40min，60min）。 经过团聚，悬浮液颗粒经过0.5mm的筛子从水和尾矿中分选出粘聚的团矿。为了除去团矿颗粒表面的其他矿物杂质，用1.5L的水对团矿进行清洗。 从筛上得到的团矿再次用丙酮进行清洗（洗油）空过滤机进行过滤。去除油的团矿在1055下
7、进行干燥。干燥后，团矿被称重，然后贮存以进行分析。油团聚试验中，也分别用2，3，4，5，6L的洗水进行清洗以确定最佳的洗水量，分别用燃料油，柴油，榛子油进行试验以确定最佳效果的油类型。 油团聚试验中有机物质的回收率（OMR），灰分的减少率（AR）和硫的减少率（PSp）用以下方程进行统计。 OMR（%）=（Wp/Wf）*100 (1) AR（%） =(AF-AP)/AF*100 (2) PSp（%）=（PSF-PSp）/PSF*100 (3)其中 Wp=去油的干灰的重量 WF=原料煤重量 AF=原料煤中的干灰重量百分比（Wt*%） PSF=干燥原料煤中硫铁矿硫百分含量（Wt*%） PSp=去油干
8、燥团矿产品中硫铁矿硫的百分含量（Wt*%） 结果以及讨论此次试验的结果用以考查煤量，煤油用量，团聚时间，洗水用量和油的类型对OMR，AR，PSR的影响效果，在表15中表示。在相当于给料煤重量10%的煤油，20min的团聚时间下测定煤量（悬浮液中煤浓度）对试验效果的影响。 从表1中可以看出：随煤量的增加，有机物回收率增加同时灰分减少率和硫减少率下降。分别在煤含量为有：5%,10%,20%,30%的情况下测得 ： 有机物回收率分别为：68.91%，79.22%，83.04%，92.02%灰分减少率分别为 ：48.95%，44.77%，40.94%，33.55%硫减少率分别为 ：60.08%，51.
9、52%，49.62%，41.25% 有机物回收率随悬浮液中煤量的增加而增加表明：较低固体含量下颗粒间的距离大于较高固体含量下颗粒之间的距离。因此，被油覆盖的煤粒之间的干扰作用随着煤含量的增加而增加。然而，随着煤含量的增加，容器中煤粒的数量也大为增加从而减小其选择性分选和团聚作用，结果导致较低的灰分和硫减少率。Aktas，Unal和Aktas，Gursesetal的研究中都有相似的结论。 在5%的煤量，20min的团聚时间下测定煤油的用量对试验的影响。 从表2中可以看出：随着煤油用量从5%增加到10%，有机物回收率增加，灰分减少率和硫减少率下降。用油量从10%增加到20%，有机物回收率变化不明显
10、，但是灰分减少率和硫减少率都增加。分别在煤油用量为：5%，10%，20%下测得：有机物回收率分别为：65.64%，68.91%，67.18%灰分减少率分别为 : 54.30%, 48.95%, 55.42%硫减少率分别为 ：71.86%，60.08%，71.48% Capsetal.11发表论文声称当用油剂量超过15%时，团矿的桥接机制发生改变，从三维索带状连接（产生稳定的团矿）转变为毛细连接（产生油基泥团矿）。Cebeci和Eroglu报告说随着用油剂量的增加团矿回收率下降。 在20%的煤油用量，5%的煤量下测定团聚时间对试验效果的影响。 从表3中可以看出，在不同团聚时间下进行分选，没有引起
11、预期中的明显变化，随然较微小的变动在有机物回收率，灰分减少率和硫减少率被观测到。但是这些变化是否需要被仔细考虑在内仍需要讨论。分别在5min，10min，20min，40min，60min的团聚时间下测定：有机物回收率分别为：65.48%，67.09%，67.18%，75.29%，72.14%灰分减少率分别为 ：52.16%，53.00%，55.42%，55.65%，58.31%硫减少率分别为 ：68.06%，70.34%，71.48%，71.48%，74.71%Aktas报告称在时间对各等级的回收率的明显变化没有被检测到，但是，Capse报告称时间对团聚有明显的影响。 在10%的煤油用量，3
12、0%的煤量下测定洗水用量对试验效果的影响从表4中可以看出随着洗水用量的增加，有机物回收率下降，但是灰分和硫减少率增加。这种情形表明由于洗水用量增加的影响，更多的硫和其他杂质类矿物颗粒从团矿中被除去。在相当于10%的给料煤重量的煤油，10%的煤量，10min团聚时间下测定油类型对团聚效果的影响。从表5中可以看出：最高的有机物回收率和最低的灰分减少率和硫减少率在用煤油的情况下测得。因为在水中煤油比柴油，燃料油和榛子油更容易分散开来。 结论 通过试验检测可以得出结论：用煤油进行油团聚可以使土耳其Muzret烟煤获得很好的洁净效果。 油团聚试验中随着煤含量（浓度）的增加，有机物回收率下降，同时灰分和硫铁矿硫减少率也随之下降。煤油用量增加到一定之后，有机物回收率下降的变化趋势不太明显。团聚时间的影响也较小。然而可以这样说，随着团聚时间的增加，有机物回收率先是增加，一定时间之后有微弱的减小，但是同时灰分减少率和硫减少率都增加。随着洗水用量的增加，有机物回收率下降但是灰分和硫减少率增加。同时也测得用煤油进行油团聚与用柴油，燃料油和榛子油相比可以获得最大的有机物回收率和最低的灰分和硫减少率。参考：8
