煤炭与化工
Coal and Chemical Industry
第43卷第12期
2020年12月
Vol.43 No. 12
Dec. 2020
煤矿安全环保与煤炭加工
王萌
(河北煤炭科学研究院有限公司，河北邢台054000)
摘要：本文通过对西曲煤的乳化捕收剂和现用捕收剂对比试验得出，乳化捕收剂在精煤产
率、精煤灰分、可燃体回收率方面均优于现用捕收剂。对捕收剂乳化机理进行了分析表明，
乳化后的捕收剂在水中分散度高，油滴细，更易与煤粒结合，提高了其捕收性，达到了节油
降耗的目的。
关键词：捕收剂；乳化；灰分中图分类号：TD94
文献标识码：B 文章编号：2095-5979 ( 2020 ) 12-0102-03
Development and Application of Emulsion
Collector for Coal Preparation
Wang Meng
(Hebei Coal Science Research Institute, Xingtai 054000, China )
Abstract : Through the comparative test of emulsified collector and existing collector of Xiqu coal, it was concluded that the
emulsified collector was superior to the existing collector in terms of clean coal yield, clean coal ash content and combustible body recovery rate. The emulsification mechanism of the collector was analyzed. The results showed that the emulsified
collector had high dispersion in water, fine oil drop, easy to combine with coal particles, improved its collection ability, and
achieved the purpose of saving oil and reducing consumption.Key words : collector; emulsification; ash
0引 言
浮选作为洗选-0.5 mm 煤泥的技术，至今依然
是洗煤厂最有效的煤泥分选方法。随着井下采煤机
械化、大型化的不断发展，井下原煤中细粒级煤泥
成分占比不断增加，而环保压力和社会责任又对煤
炭行业提出了更严格的要求，因此，如何改善细粒
移动自组网
级煤泥问题，改善循环水方法，减轻环保的压力，
这就对浮选工艺提出了更高的要求。对浮选工艺取
决定作用的除了设备原因外，就是浮选药剂。而对 于传统浮选药剂而言，存在较多问题，如油耗高、 选择性差等。对传统的浮选药剂进行乳化，能够有
效的解决捕收性和选择性差、油耗高的问题。此
外，经过乳化的浮选药剂特别适用高灰细粒级煤泥 的分选，能够有效解决精煤灰分过高的难题。
1煤样与药剂
1.1
煤样分析
此次实验的浮选入料为山西西山煤电西曲选煤
F，对煤样进行工业分析和元素分析，结果见表1。
表1煤样的工业分析和元素分析
智能药盒Table 1 Industrial analysis and elemental analysis of coal samples
工业分析
元素分析
F54Had
0曲S 诃
0.85
15.01 15.526&6277.22 3.19
2.20 1.31
0.21
从表1中可知，数据显示煤样灰分为15.14%, 属于中灰煤；挥发份15.52%，属于低挥发分煤样;
全硫量在0.21%，属于低硫煤质。
煤样的小筛分试验结果见表2 o
责任编辑：高小青
D0I ： 10.i.2020J2.031
作者简介：王 萌(1986—)，男，河北石家庄人，工程师。
引用格式：王 萌•选煤用乳化捕收剂的研制与应用[J].煤炭与化工，2020, 43 (12)： 102-104.
102
王 萌：选煤用乳化捕收剂的研制与应用
2020年第12期
Table 2 Small screen test results of coal samples圆钢矫直机
表2煤样的小筛分试验结果
粒度
/
mm
产率/%灰分/%
0.5 ~ 0.315.414.45
0.3 〜0.2
步步紧7.1013.53
0.2-0.15
3.6512.62
0.15 ~ 0.125
4.17
12.23
0.125 ~ 0.1 2.2313.24
0.1 ~ 0.074
14.03
14.40
0.074 ~ 0.045
33.62
15.40<0.045
19.80
18.10
100
15.19
由表2中数据可得出，该煤样灰分分布较为均
匀。煤样粒级在0.074以下粒级的占比在53.42%,
属于细粒级煤样，综合灰分在15.19%，属于中灰 分煤样，综合分析该煤样为中灰细粒级煤样。
1.2乳化捕收剂制备
乳化剂是制备乳化捕收剂的关键要素，它决定
了乳化捕收剂的类型及稳定性。本文采用的乳化剂
为 m ( 0P-4): m (Span80) : m (聚氧乙烯)
=4 ： 4 ： 2，将捕收剂和乳化剂经强力搅拌混合，加
50% ~ 70%去离子水，经过胶体磨，充分混合分
散，制得乳白0/W 型捕收剂。
2浮选实验
小浮选试验采用1.5 L 单槽浮选机，按照国标 GB4757进行，实验方案为捕收剂对比试验，捕收 剂分别为乳化捕收剂和现用捕收剂，起泡剂为仲辛
醇，入料矿浆浓度90g/L，固定起泡剂用量0.15
kg/t 干煤泥，调整捕收剂用量，考査现用捕收剂和 乳化捕收剂效果的区别。精煤产率与捕收剂用量对
比分析如图1所示。
8584
8382
818079787776
75
7473
图
1精煤产率与捕收剂用量对比分析
1 .+ '
____—4
.
.
J'——
・煤油
-*乳化油
0.7
0.8 0.9 1.0
1.1
1.2
捕收剂用量/
(kgT 1)
Fig. 1 Comparative analysis of the cleaned coal
yield rate and the amount of collector
由图1可知，随着捕收剂用量的增加，小浮选 的精煤产率也随之增加，小浮选的精煤产率达到最
高点83.62%时，乳化捕收剂用量为1.1 kg/t 干煤
泥；现用捕收剂试验的精煤产率最咼79.86%，现
用捕收剂用量为1.2 kg/t 干煤泥。相同捕收剂用量 情况下，乳化捕收剂精煤产率优于现用捕收剂。精 煤灰分与捕收剂用量对比分析如图2所示。
8.308.25
甲类功率放大器8.208.15&10
8.05
柴油乳化剂
&00
0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2
捕收剂用量/
(kg-r 1)
图
2精煤灰分与捕收剂用量对比分析
Fig. 2 Comparative analysis of cleaned coal
ash content and collector dosage
由图2可知，随着精煤灰分的降低，反而捕收 剂用量却在不断增加。当精煤灰分降到最小时 8.04%，现用捕收剂用量为1.2kg/t 干煤泥；而乳化
捕收剂精煤灰分降到最小时8.06%，乳化捕收剂用
量达到1.2 kg/t 干煤泥，两者在精煤灰分和捕收剂 用量上区别不大。可燃体回收率与捕收剂用量对比 分析如图3所示。
919089888786
85
8483
82
8180
79
0.7 0.8 0.9
1.0 L1 1.2
捕收剂用量/
(kg 屮)
图
3可燃体回收率与捕收剂用量对比分析
Fig. 3 Comparative analysis of combustible
recovery and collector dosage
由图3可知，现用捕收剂可燃体回收率达到最 高的86.84%时，现用捕收剂用量为1.2 kg/t 干煤
泥；当可燃体回收率达到最高的90.43%时，乳化
捕收剂用量为1-1 kg/t 干煤泥。此时可燃体回收率 乳化捕收剂高近4个点，用量低0.1 kg/t 干煤泥。
从上述数据中可以看出，在实验室阶段内，乳
化捕收剂浮选性能优越，经乳化后各浮选指标都有
所改善。对于山西焦煤西山煤电西曲矿选煤厂煤样
来说，在浮选指标基本相同、药剂用量基本相同、
可节约捕收剂40% ~ 60%的情况下，使用乳化后捕 收剂可提高精煤产率约4%，可燃体回收率提高近
103
2020年第12期煤炭与化工第43卷
4%，具有显著的经济效益。
同时，由于捕收剂经过乳化处理，能够提高捕收剂在液体中的分散能力，加之表面活性剂的亲水亲油作用下，煤表面的疏水性进一步增强，一方面，直接有效提高选煤效率，另一方面，提高其捕收能力，捕收剂的用量消耗减少，并且由于捕收剂实际用量的减少能够有效降低煤泥水处理系统中药剂残存带来的影响，对改善水处理系统也有积极作用。
3捕收剂乳化的机理分析
3.1降低油水界面的表面张力
表面张力就是存在于液体表面能够使液体保持最小表面的作用力。要想使一种液体以微细粒子分散于另一种互不相溶的液体中，首先就是要克服液体的表面张力。捕收剂与水的界面张力比较大，而乳化剂本身作为一种两性的表面活性剂，通过加入适量的乳化剂，可以使界面张力降低，这样使油分散在水中就容易得多，相对地减少了表面能，提高了体系的稳定性。在油一水体系中加入乳化剂降低了液体的表面张力，使油相比较容易地在水相中形成微细粒子，形成稳定的体系。
3.2形成定向排列的界面
一种液体以微细粒子分散于另一种互不相溶的液体中，必须克服其表面张力。而乳化剂本身是一种表
面活性剂，可以降低液体表面张力，这样油更容易在水中分散，提高了体系的稳定性，如图4所示。
Fig.4Oil—water two—phase model
乳化剂分子结构由亲水基和疏水基这两部分组成，，乳化剂分子处在油水体系中，介于油一水界面，其中，伸向水相的为乳化剂分子的亲水基团，伸向油相的为其亲油基团，由于乳化剂的这种特性，提高了捕收剂在水中的分散度。经过乳化后捕收剂的分散程度越大，油滴越小，越利于细小捕收剂与煤粒的吸附，越能提高其捕收性能，提高整个煤粒的疏水性，达到节油的效果。
4结论
（1）乳化后捕收剂在精煤产率、精煤灰分以及可燃体回收率方面均优于现用捕收剂。
（2）在起泡剂用量为0.15kg/t干煤泥，乳化捕收剂用量为1.2kg/t干煤泥时，精煤产率和灰分最优，分别为79.86%和8.06%。在起泡剂用量为0.15kg/t干煤泥，乳化捕收剂用量为1.1kg/t干煤泥时，可燃体回收率最佳，为90.43%。
（3）在浮选指标基本相同、药剂用量基本相同、可节约捕收剂40%~60%的情况下，使用乳化后捕收剂可提高精煤产率约4%，可燃体回收率提高近4%，具有显著的经济效益。
（4）通过机理分析可知，乳化后的捕收剂在水中分散度高，油滴细，更易与煤粒结合，提高了其捕收性，达到了节油降耗的目的。vwwwwwwwwwwwwwwwwwwwvww （上接第101页）
但是面积、资源量等都达不到一定的规模，而且该区域与其它单元相比又相对独立，这样的评价单元我们也称为煤产地。 保健油（4）各省对于评价单元的划分，都有自己的特点和传统习惯，比如河南、山东等省的评价单元就是以煤田为主，煤田即是其基本评价单元，其煤田一般也称矿区；贵州、重庆的基本评价单元往往是某一褶皱构造。在这种情况下，我们应当尊重各省在进行煤炭资源潜力评价时的传统习惯，既便于国家宏观决策，也符合各省实际。
4各类评价单元的资源潜力评价的重点
（1）对于开发主体型评价单元，由于此类单元属于老矿区，浅部勘探开发程度高，已经没有了勘査及预测的潜力，因此我们只评价其开发潜力，通过统一资源数据指标，建立煤炭资源储量数据库，分析单元内现有煤矿资源现状，尚未利用资源状况和分布，反映单元内煤炭资源现状、单元开采年限、资源利用率、提高潜力等，同时，对其深部进行瞬规律研究，结合勘査开发现姙行煤炭资源潜力预测，为矿山可持续开采提供后备资源保障。
（2）对于勘査主体型评价单元，首先，对区内的勘査现状进行调査，统计处于各个勘査阶段的资源储量情况。二是要通过单元内各阶段勘查的地质成果，利用区域地质、物探、遥感、勘査等的多源信息，对以往预测工作提出的预测区及资源量进行筛选、再认识，同时预测新的含煤区，采用科学的方法估算资源量，基本摸清煤炭资源潜力及其空间分布，并为建井、煤炭勘査近期及中长期勘査部署提供建议。
（3）对于预测主体型评价单元，此类地区只
（下转第110页）
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