大同煤油团聚脱灰.pdf

第6 0 卷第2 期 有色金属V 0 1 ．6 0 ．N o ．2 2008 年5 月 N o n f e r r o u sM e a l s M a y 2008 D e a s h i n go fD a t o n gC o a lw i t hO i lA g g l o m e r a t i o n C H E NB o1 ，W A N GL i n 9 2 ，X I A O B a o q i n g1 ，S U NT i c h a n g 1 1 ．C i v i l ＆E n v i r o n m e n tE n g i n e e r i n gS c h o o l 。U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n d T e c h n o l o g yB e i j i n g ，B e i j i n g10 0 0 8 3 ，C hi n a ； 2 ．S u b - i n s t i t u t ef o rM i n e r a lT e s t i n go fB e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo f M i n i n g M e t a l l u r g y ，B e i j i n g10 0 0 4 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee f f e c t s o fo p e r a t i n gp a r o - “ n e t e r ss u c he sm o i s t u r er a t e ，a g i t a t i o nt i m e ，a g g l o m e r a t i o ns i z e ．a e r a ．i ∞t 甚t e8 n ds u b s e c ． t i o na d d i n go i lo nD a t o n gc o a la g g l o m e r a t i o nw i t ho i lho r d e rf o rd e a s ．h i n ga r ei n v e s t i g a t e d ．T h er e s u l t ss h o wt h a ts u b s e c t i o na d d i n go i l 越d a e r a t i o nr a t 删b e n e f i c i a lt od e 2 s h i n g ．T h eo p t i m a la g g l o m e r a t et i m ei sd e c i d e db yt h er e l a t i o n s h i po ft h em o i s t u r er a t e ，p a r t i c l es i z e ，t h e a g i t a t i o nt i m ea n da s hc o n t e n t ．U n d e rac e r t a i nc o n d i t i o n ，t h ea s hc o n t e n to ft h ea g g l o m e r a t e dp r o d u c t sc o u l db ea r r i v e dt oI ．8 9 ％b yo n e t i m ea n dt h ea s hr e j e c t i o nr a t ei sa r r i v e dt o8 8 ．7 7 ％． K e y w o r d s m i n e r a lp r o c e s s i n g ；o i la g g l o m e r a t i o n ；d e a s h i n g ；s u b s e c t i o na d d i n go i l C L CN u m b e r T D 9 2 3 ．8 T D 9 4D o c u m e n tC o d e AA r t i c l eI D 1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 8 0 2 0 0 9 9 0 5 C h i n ai st h el a r g e s tc o a lp r o d u c t i o na n dc o n s u m p t i o nc o u n t r yi nt h ew o r l d [ 1 | ．C o a li st h ep r i m a r y e n e r g ys o u r c eo fC h i n a [ 2 1 ．T h ec o a li nt h es t r u c t u r e o fp r i m a r ye n e r g yc o n s u m p t i o nh a sb e e nm a i n t a i n e d i na b o u t7 0 ％s i n c e1 9 9 0 si nt h e2 0 t hc e n t u r y ．m a n y e x p e r t sc o n s i d e rt h a ti tw i l lm a i n t a i na b o v e5 0 ％b y y e a r2 0 5 0 ．T h ec u r r e n ts t a t u so fc o a lp r o d u c t i o na n d c o n s u m p t i o ns h o wt h a tt h e a s ho ft h ec o a li sa b o v e 2 0 ％．t h e a s hc o n t e n to fc o a ls a l e i nC h i n af o ro v e r 6 0 ％i sm o r et h a n2 0 ％．t h es u l f u rc o n t e n to ft h ec o a l s a l ef o ro v e r3 0 ％i sm o r et h a n1 ％．H o w e v e r ．a sa r e s o u r c eo fe n e r g ys u b s t a n c e s ，i tw i l lp r o d u c em u c h c o n t a m i n a t i o ns u c ha sS C h ，N O 。a n dd u s ti nt h ep r o c e s s i n ga n dc o m b u s t i o no fc o a l ，w h i c hl c a d st os e r i o u s l ya i rp o l l u t i o n ，a c i dr a i na n dw a t e rp o l l u t i o n [ 3 - 4 ] ．H i g hs u l p h u ra n dh i g ha s hc o a li sl i m i t e dt ot h eu t i ． 1 i z a t i o ni ni n d u s t r y [ s ] ．I ti sc o n c l u d e dt h a tt h er e a l i s ． t i c ，c l e a n ，r e l i a b l ea n ds e c u r ec o a lr e p l a c i n go i lt e c h n o l o g ys h o u l db ee n e r g e t i c a l l yd e v e l o p e da n dg e n e r a l i z e d ．C o n v e n t i o n a lc o a lb e n e f i c i a t i o nt e c h n i q u e s ，s u c h a sd e n s em e d i u ms e p a r a t i o na n dg r a v i t a t i o n a lf o r c e s ， a r ei n e f f i c i e n c yi nf i n ec o a lr e j e c t i o n 曲。．H e n c e ．f l o t a ． R e c e i v e dd a t e 2 0 0 8 一O l 一2 8 B i o g r a p h y C H E N1 3 0 1 9 7 5 一 。G r 8 d 越eS u d e n f o rP h ．D ．m a j o r o n e c h n o l o g yo fc o a lc l e a r l ya i l i z a i o n ． t i o n ，s e l e c t i v ef l o c c u l a t i o na n ds e l e c t i v ea g g l o m e r a t i o n a r ew i d e l yu s e di nc o a lp r o c e s s i n g ．T h eo i la g g l o m e r a t i o nw a sa c c e p t e da St h eb e s tm e t h o da m o n go ft h e s e m e t h o d s ，b e c a u s eo ft h ep o s s i b i l i t yo fp r o d u c t i o nt o c l e a nc o a lw i t hh i g hr e c o v e r y ，h i g ha s ha n dh i g hs a l p h u rr e d u c t i o n [ 7 | ． T h eo i la g g l o m e r a t i o ni sas u r f a c ep r o p e r t yb a s e d o nt h ec o a lc l e a n i n gt e c h n i q u e ，w h e r es e p a r a t i o ni s a c h i e v e dd u et od i f f e r e n c e si nt h es u r f a c ep r o p e r t i e so f t h eo r g a n i ca n di n o r g a n i cc o n s t i t u e n t so fc o a l ．T h e o r g a n i cc o n s t i t u e n t sa r eh y d r o p h o b i cw h i l et h em i n e r a lf r a c t i o n sa r eg e n e r a l l yh y d r o p h i l i e ．As u s p e n s i o no f f i n e l yg r o u n dc o a li nw a t e ri sv i g o r o u s l ya g i t a t e dw i t h as m a l la m o u n to f b r i d g i n go i l I n t e n s ea g i t a t i o n b r e a k st h eb r i d g i n go i li n t of i n es p h e r i c a ld r o p l e t sa n d a l l o w st h eh y d r o p h o b i cc o a lp a r t i c l e st of o r ma g g l o m e r a t e so fo i l ．c o a t e dp a r t i c l e sb o n d e dt oo t h e ro i l ．．c o a t e d p a r t i c l e s ，l c a v i n gt h eh y d r o p h i l i cm i n e r a lp a r t i c l e sb e ． h i n di nt h ew a t e rp h a s e ．T h ea g g l o m e r a t e sm a yt h e n b es e p a r a t e df r o mt h em i n e r a lm a t t e r b ys c r e e n i n g 1 8 1 0 } ．T h ee f f e c t so fv a r i o u so p e r a t i n gp a r a m e t e r s o no i la g g l o m e r a t i o nh a v eb e e ni n v e s t i g a t e db ym a n y r e s e a r c h e r s ．T h e ym a i n l yf o c u s e do nd e t e r m i n i n gt h e e f f e c t so fp a r a m e t e r ss u c ha sp a r t i c l es i z e ，t y p eo f c o a l ，m i n e r a lc o n t e n ta n dr e a g e n to nt h eo i la g g l o m e r a t i o n ，b u tt h e r eh a sn or e p o r ta b o u tt h ee f f e c to f 万方数据 1 0 0有色金属第6 0 卷 t h em o i s t u r er a t eo np a r t i c l es i z eo fD a t o n gc o a li n o t h e ra r t i c l e s n 一15 1 ． T h eo b j e c to ft h i se x p e r i m e n ti st os t u d yo nt h e a s hr e j e c t i o nw i t ho i la g g l o m e r a t i o no nt h ec o a lo fD a t o n g ，C h i n a ．T h ee f f e c t so fv a r i o u sp a r a m e t e r so no i l a g g l o m e r a t i o no fD a t o n gc o a lh a db e e ni n v e s t e d ，t h e r e s u l ta n dd i s c u s s i o nh a db e e nr e p o r t e di nt h ec l e a n i n g o fD a t o n gc o a lb ya g g l o m e r a t i o nw i t hd i e s e lo i l ， w h i c hw a sa c c e p t e di nt h eo t h e ra r t i c l e ．T h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h em o i s t u r er a t ea n dp a r t i c l es i z eo ft h e a g g l o m e r a t e dp r o d u c t ，a e r a t i o nr a t ea n da s hc o n t e n t ， t h ea g i t a t i o nt i m ea n da g g l o m e r a t e dp a r t i c l es i z e ，t h e a g i t a t i o nt i m ea n da s hc o n t e n t ，t h ec o u r s eo fa d d i n g o i la n da s hc o n t e n ta r es t u d i e di nt h i sp a p e r ．B e c a u s e t h ep r o d u c t i o no fD a t o n gc o a lw a s5 6 ．5 1 3m i l l i o nt o n 2 5 ．8 1 ％o fn a t i o n a lo v e r a l lo u t p u t [ 16 I ，s os t u d y i n g o nt h ed e a s h i n go fD a t o n gc o a lw i t ho i la g g l o m e r a t i o n i sm o r eu n i v e r s a ls i g n i f i c a n c ef o ru t i l i z a t i o no fc l e a n c o a ls t r a t e g yi nC h i n a ． 1 E x p e r i m e n t a lM e t h o d 1 ．1M a t e r i a l s T h ec o a lu s e di nt h i ss t u d yw a so b t a i n e df r o m D a t o n go fS h a n x ip r o v i n c e ，C h i n a ．S i z er e d u c t i o no f t h ec o a lw sc a r r i e do u tu s i n gac r u s h e ra n dar o l l m i l l ．T h ec o a lw a sf i r s tc r u s h e di nt h ec r u s h e rt ol a s s t h a n2m mi nd i a m e t e r ．T h ec r u s h e dc o i l lp a r t i c l e s w e r et h e nm i l l e di nt h er o l lm i l lt ol i b e r a t et h em i n e r a 1m a t t e r ．T h em e a nd i a m e t e ro ft h ec o a lw a sl e s t h a n8 ．3 7 ／1 m ，a n di tw a sc o l l e c t e da n ds t o r e di n s e a l e dp l a s t i c ．T h ep r o x i m a t ea n a l y s e sw e r ep e r f o r m e d b yu s i n gC h i n e s ea n dA S T Ms t a n d a r d s ．S o m ec h a r a c t e r i s t i c so ft h i sc o a ls a m p l ew e r eg i v e ni nT a b l e1 ． T a b l e1P r o x i m a t ea n a l y s i so fD a t o n gc o a ls a m p l e ‰p o n e n t sA 幽M 豳t u r e ‰2 i l 。F i 。e d 喇 m a t t e re a r b o as u l f u r C o n t e n t ／％1 6 ．8 31 ．9 62 8 ．6 55 2 ．5 60 ．4 4 1 ．2P r o c e d u r e O i la g g l o m e r a t i o ne x p e r i m e n t sw e r ec o n d u c t e di n ac o m m e r c i a la n dt h em a x i m u ma g i t a t i o ns p e e dw a s 3 0 0 0r 。m i n 一1J J 一1b l e n d e re q u i p p e dw i t ha1 0 0 0 m L g l a s sv e s s e l ．F o re a c ha g g l o m e r a t i o nt e s t ，4 5 0 m Lw a t e r ，0 ．3 9s u r f a c ea c t i v ea g e n t ，5 m La n i o n i cp o l y a c r y - ， l a m i d ew i t hc o n c e n t r a t i o no f0 ．0 5 ％．a n d5 0 9o f s a m p l ew e r ep l a c e di nt h eb l e n d e r ．T h ee x p e r i m e n t a l c o n d i t i o n sw e r ek e p tc o n s t a n ta so i l d o s a g ew a s3 0 w t ％ c o a l ，p Hv a l u ew a sa b o u t7 。a n da g i t a t i o n s p e e dw a ss e ta s2 0 0 0r 。m i n - 。．T h ea g g l o m e r a t e d p r o d u c tw a ss e p a r a t e df r o mt a i l i n g sb ys c r e e n i n g ， c o n s e q u e n t ，i tw a sw a s h e dt h r e et i m e sb yt a pw a t e r a n dt r a n s f e r r e dt oac l e a ns u r f a c ea n da l l o w e dt od r y i na i rf o r2 4 h ．A tt h ee n d 。t h es o l i d sw e r ew e i g h e d a n ds t o r e di ns a m p l eb o t t l e sf o ra n a l y z i n gt h ea s hc o n ． t e n t ，m o i s t u r er a t ea n dp a r t i c l es i z e ． 2R e s u l t sa n dd i s c u s s i o n s 2 ．1 R e l a t i o n s h i pa m o n ga g i t a t i o nt i m e - m e a ns i z e a n da s hc o n t e n to fa g g l o m e r a t i o np a r t i c l e s T h er e l a t i o n s h i po ft h em e a ns i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o np a r t i c l ea n dt h ea g i t a t i o nt i m ea r es h o w e di n F i g ．1 ．T h es i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o np a r t i c l ew a s g r a d u a l l yi n c r e a s e d w i t ht h ei n c r e a s eo f a g i t a t i o n t i m e ．T h ea g i t a t i o nt i m ei sc h a n g e df r o m1 0 m i nt o 1 5 m i n ，t h em e a ns i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o np a r t i c l ei s i n c r e a s e df r o m0 ．0 7 m mt o0 ．1 2 m m ．W h e nt h ea g i t a t i o nt i m ei sv a r i e df r o m1 5 m i nt o2 0 m i n ，t h em e a n s i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o ni s s h a r p l yi n c r e a s e df r o m 0 ．1 2 r a mt o1 ．5 6 r a m ．T h e nt h em e a ns i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o ni ss l i g h t l yi n c r e a s e dw i t ht h ea g i t a t i o n t i m ei n c r e a s i n g ，i ti sm a i nb e c a u s et h es u r f a c eo ft h e c o a lp a r t i c l en e e d e dp r o c e s s i n gt ob ew e tw i t ht h eo i l ． I ti sa l s os h o w e di nF i g ．1t h a tt h ea s hc o n t e n ti s c h a n g e dw i t ht h ed i f f e r e n c eo fa g i t a t i o nt i m e ．W h e n t h ea g i t a t i o nt i m ei sc h a n g e df r o m1 0 m i nt o2 0 m i n ， t h ea s hc o n t e n ts h o w sal i n e a rr e d u c i n gf r o m3 ．1 2 ％ t o2 ．21 ％．T h ed e s c r i p t i o ni sm a i n l yt h a tt h es t r u c t u r eo ft h ea g g l o m e r a t e dp a r t i c l e si sc h a n g e df r o m f l o c c u l a t i o nt oc o m p a c tp a r t i c l e ．T h eh y d r o p h i l i cm i n e r a l se n t r a pi n t ot h ev o i d sw i t hw a t e r ，w h i c ha r es u b ． s t i t u t e dw i t ho i i ．W h i l et h ea g i t a t i o nt i m ei sg r a d u a l l y i n c r e a s e d ，t h ea s hc o n t e n ti ss l i g h t l yd e c r e a s e du pt o 2 ．1 7 ％．D u r i n gt h i sp r o c e s s i n g ．t h es t r u c t u r eo ft h e a g g l o m e r a t e dp a r t i c l ed o e sn o tc h a n g e de v i d e n t l y ，o n l Yt h ea d s o r b e df i n em i n e r a li nt h es u r f a c eo ft h ea g g l o m e r a t e dp a r t i c l ea r ed i s p e r s e di n t ot h ew a t e r ． 万方数据 第2 期C H E N1 3 0 ，e ta hD e a s h i n go fD a t o n gC o a lw i t hO i lA g g l o m e r a t i o n1 0 1 A g i t a t i o nt i m e ／r a i n ．上I F i g ．1 E f f e c to fa g i t a t i o nt i m eo na 9 9 1 ．o m e r a f i o n ．p a r t i c l es i z ea n da s hc o n t e n t 2 ．2 R e l a t i o n s h i pb e t w e e nm e a ns i z eo fa g g l o m e r a - t i o np r o d u c ta n dm o i s t u r ec o n t e n t T h ee f f e c to ft h em e a ns i z eo ft h ep a r t i c l ed u r i n g t h ep r o c e s s i n go fo i la g g l o m e r a t i o no nt h em o i s t u r e c o n t e n to ft h ea g g l o m e r a t i o na td i f f e r e n ta g i t a t i o n t i m ei ss h o w e di nF i g ．2 ．I ti si n d i c a t e df r o mt h e F i g ．2t h a tt h em o i s t u r ec o n t e n to ft h ea g g l o m e r a t i o n p r o d u c ti sd e c r e a s e dw i t ht h ei n c r e a s eo fm e ．f i ns i z eo f t h ea g g l o m e r a t i o np a r t i c l e ．W h e nt h em e a ns i z eo ft h e a g g l o m e r a t i o np r o d u c ti sc h a n g e df r o m0 ．0 7 r a mt O 1 ．7 1 m m ，t h em o i s t u r ec o n t e n tn o t i c e a b l ei sd e c r e a s e d f r o m5 3 ．7 ％t o3 2 ．8 ％，t h e n ，t h em o i s t u r ec o n t e n t i ss l i g h t l yc h a n g e d ．T h er e a s o nm a yb et h a tt h ev o i d s b e t w e e nt h ep a r t i c l e sa r ef i l l e dw i t hw a t e r ，w h e nt h e m e a ns i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o np r o d u c ti sl e s st h a n 0 ．0 7 m m ．W h e nt h em e a ns i z eo ft h ea g g l o m e r a t i o n p r o d u c ti su pt o1 ．7 1 m m ，t h ew a t e rf i l l e d t Ot h e v o i d sa r er e p l a c e db yo i l ，a n ds p h e r i c a lc o m p a c ta g g l o m e r a t e sa r ef o r m e d ． 害 5 ‘’ 重 8 警4 l ， 皇 主 ‘10 ．5I1 ．S P a r t i c l es i z e ／r a m F i g ．2 E f f e c t so fp a r t i c l es i z eo nm o i s t u r ec o n t e n t 2 ．3 E f f e c to fa e r a t i o nr a t eo na s hc o n t e n t T h ee f f e c to fa e r a t i o nr a t eo nt h ea s hc o n t e n to f a g g l o m e r a t ep r o d u c ti ss h o w ni nF i g ．3 ．T h ea s hc o n t e n ti si n i t i a l l yd e c r e a s e da n dt h e ni n c r e a s e ds l i g h t l y w i t ht h ei n c r e a s eo fa e r a t i o nr a t e ．M i n i m u ma s hc o n t e n ti so b t a i n e da tt h ea e r a t i o nr a t e0 ．8m L m i n 一1 ． T h i si Sb e c a u s et h a tt h ee o a la n dm i n e r a li sd i s p e r s e d i n t ot h ea q u e o u ss u s p e n s i o nw i t ht h ea e r a t i o nr a t ei n c r e a s i n gw h e nt h ea e r a t i o ni s1 e S St h a n0 ．8 m L 。 r a i n _ 。。w h i c hl e a dt Ot h e a s hc o n t e n td e c r e a s i n g ． W h e nt h ea e r a t i o nr a t ei sh i g h e rt h a n0 ．8 ，t h ea s h c o n t e n to ft h ea g g l o m e r a t ei si n c r e a s e d ，t h i si sp r o b a b l ye x p r e s s e db yt h a tt h ef i n em i n e r a lp a r t i c l e sg oi n t o t h ea g g l o m e r a t eb ye n t r a i n m e n t ，o rt h es u r f a c eo f c o a la n dm i n e r a lc o u l db