在煤泥浮选过程中,影响其可浮性的因素极为复杂,既包含有煤泥本身的浮游特性,同时又有浮选过程中多种工艺条件的影响。为了得到比较好的技术指标,浮选中除了使用捕收剂和起泡剂外,必要时还可以配合使用合适的调整剂,它是控制矿物与捕收剂之间作用的一种辅助浮选剂,选煤中可能使用的调整剂主要有介质pH值调整剂和抑制剂。
一、介质pH值调整剂
1、介质pH值调整剂的作用
pH值对煤与矿物杂质的可浮性影响很大。各种浮选剂只有在一定pH 值范围内,才能达到效能最高,用量最小。此外,pH值调整剂对于消除水中离子的有害影响、调整细泥的分散和絮凝有重要的作用。
(1)调整煤浆酸碱度
煤粒表面与非极性油类捕收剂之间的作用属物理吸附,煤粒表面电性决定了非极性油类能否与其吸附,而煤浆的pH值(即酸碱度)直接影响煤粒表面电性,也就是说,pH值决定了油类捕收剂能否有效吸附在煤粒上。各种矿物浮选都有最佳的pH值范围,煤泥只有在中性或弱碱性煤浆中,才能有最佳的可浮性,所以当煤浆呈酸性时(在我国属极少数现象),就应该考虑添加介质pH值调整剂来调整煤浆的酸碱度。
(2)消除有害成分影响
煤泥浮选时黄铁矿硫的脱除,理论上既可采用浮煤抑硫正浮选法,也可采用浮硫抑煤反浮选法,抑制剂是其中的关键。由于黄铁矿的可浮性较好,捕收煤用的捕收剂也都能捕收黄铁矿,采用常规的浮煤抑硫正浮选法脱硫时不仅抑制剂用量多、费用高,而且效果也不太显著。为了脱除更多的黄铁矿,一般采用两段反浮选法脱硫:第一段为常规浮选,浮出精煤,但含硫量较高;第二段为精煤反浮选,抑制精煤,浮黄铁矿。反浮选时使用的捕收剂为黄药,在ph值小于6时,黄药易于捕收黄铁矿。调整剂为硫酸,将煤浆的ph值调整到小于6。
(3)调整细泥的分散与凝聚
煤泥浮选中有不少粘土类细泥,它们在煤粒表面形成覆盖,使浮选精煤产率降低,灰分增高。通过改变煤浆ph值来控制细泥在煤粒表面的覆盖,实际中应用的ph值调整剂多数是细泥的分散剂或凝聚剂。
2、介质ph值调整剂的性质和种类
(1)碱性调整剂
常用的是石灰和碳酸钠。
(2)酸性调整剂
常用的是硫酸。
二、抑制剂
影响浮游选煤指标最主要的矿物有两类:泥质矿物和硫化矿物。前者包括高岭土、水云母、绿泥石、蒙托石、泥质页岩等,后者主要为黄铁矿、白铁矿等。这些矿物质以细粒或微细粒嵌布,如果单体解离不彻底则难以分离,粒度过细时,解离得好,但又会降低选择性。泥质矿物易泥化,含量较高时使浮选过程受到干扰,严重影响分选作业,此外,硫化矿物的可浮性和煤相近,加上其组成和结构的碳质污染,使其可浮性更接近煤,影响精煤质量。因此,必要时需采用良好的浮选剂或流程来抑制煤中的矿物质。
抑制剂的作用
1、为了提高煤中矿物质表面的亲水性,削弱其对捕收剂的吸附能力,增大与煤的可浮性差异,可在矿物表面形成亲水性薄膜,抑制其可浮性,阻止捕收剂与被抑制矿物的相互作用。其亲水膜越牢固,抑制作用也越强。
抑制剂在矿物表面形成的亲水性薄膜有以下几种形式:
(1)在矿物表面形成难溶性亲水化合物薄膜;
(2)在矿物表面形成胶体吸附膜;
(3)在矿物表面形成离子吸附膜。
2、抑制剂的种类和性质
常用的抑制剂有石灰、六偏磷酸钠、淀粉和糊精、硫化钠、黄药等。
抑制剂的种类和作用众多,并且同一种调整剂在不同的条件下,可以有不同的作用,有时可同时起两种或更多的作用。在实际浮选中,通常按其所起的主要作用来划分调整剂的种类。