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巴西坎迪奧塔煤礦深部煤層的可選性曲線繪制
中國礦業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院 葛海軍 2020/3/15 12:23:29
K. Ferreira de Souza，C. Hoffmann Sampaio，J.A. Torriani Kussler
摘要 在巴西,已探明煤炭儲量最大的煤田是位于南里奧格蘭德州的Candiota煤田,目前由CRM公司負責(zé)開采。深部煤層約占整個煤炭儲備的30%,但他們難以開采。本文的目的是對I1、I2和I4煤層進行討論，這些煤層尚未進行可選性分析。因此, 用基于浮沉實驗的可選性曲線來評估這種煤的主要特性為未來重力選礦研究做基礎(chǔ)。通過可選性曲線、平均曲線的繪制, 能更好的反映出各煤層的特點。在此基礎(chǔ)上,在沒有考慮分選效率的情況下，對這三個煤層進行了分級入洗和混合入洗重力選礦的比較研究。當灰分為42%時，粗粒級的理論產(chǎn)率為33% (分級入洗)和31%(混合入洗),細粒級的76%(分級入洗)和74%(混合入洗)。
關(guān)鍵字：煤 可選性曲線 重選
1 簡介
在可獲的不可再生能源資源中，煤炭無論是在貯量還是其使用生命周期都居第一位，長期以來被認為是世界上最重要的能源來源。對煤炭的需求最大的是新型熱電廠。
在巴西，煤炭儲備最大的是Candiota煤田，Candiota距Bage60公里，距阿雷格里港（位于南里奧格蘭德州南部）400公里，大約有17億噸的煤炭儲量。CRM公司持有這塊煤田的探礦權(quán)和采礦權(quán)。Suffert指出最重要的是Candiota煤層被泥沙帶分為兩塊，Candiota上層塊和Candiota下層塊，多達九個淺部煤層(s1-s9)和9個深部煤層(I1 I9)。其中，只有上部煤層被CRM開采。
據(jù)說，深部煤層約占Candiota煤田的30%。由于深部煤層沒有被開采，因此，沒有一項針對該煤層的洗選方面的研究。圖1顯示了一個詳細的Candiota煤田區(qū)位圖，及在這項研究中的兩個鉆孔的輪廓。
選煤過程不僅僅在于脫硫降灰，提高碳含量增加熱值， 但也旨在獲取適合工業(yè)特定的粒徑和符合市場的產(chǎn)品。因此，為了研究煤炭分選及其工業(yè)應(yīng)用，需要考慮一系列的屬性，本文只闡述密度和灰分的影響。在這個選礦研究中，需要進行浮沉試驗。
由于通過重液可以評估出煤可選性，所以浮沉試驗被廣泛應(yīng)用于煤質(zhì)分析，通過這樣的試驗也可以檢測出煤的灰分，揮發(fā)分，水分，硫分，同時也可以繪制可選性曲線，例如；密度曲線，沉物累計灰分和浮物累計灰分曲線，沉物累計硫分和浮物累計硫分曲線。根據(jù)Bird的說法，如果在重選過程中NGM值小于10%，則易選，所以這些曲線用于評價原煤在重選過程中的難易也可以對于選后產(chǎn)的相對密度品進行定性或定量的提升。可以在一個圖中做出好多個煤層的曲線，這樣可以很方便的比較他們之間可選性差異。根據(jù)選后產(chǎn)品用途可以進行如總硫分測定這樣的元素分析。
本研究的目的是根據(jù)Candiota煤田的淺層煤炭的可選性曲線判定其是否可作為動力煤使用，在灰分和硫分水平上評估他們的主要特性，及洗選的難易程度。一個有關(guān)該煤層的選擇性和等沉特性的對比研究正在進行，該研究特別關(guān)注包含特定灰分的兩種入洗方式的產(chǎn)率分析。
圖1.Candiota煤田鉆孔定位研究的詳細地圖。資料由Silva 和 Kalkreuth修訂
2 實驗
2.1 采樣及制樣
煤樣采自于Candiota煤田由CRM提供。這些樣本來自Candiota煤礦7個直徑為5.5厘米的鉆孔。這七個由CRM選擇和確定的鉆孔是:364、365、368、369、370、371和372，見圖2。這些煤層是由從上到下的順序被命名的如:I1、I2和I4(I –深部煤層)。考慮到距鉆孔這么長的距離，從540到1000米(圖2)，煤層I1、I2和I4分別表征為每個孔。此外，值得強調(diào)的是，CRM說并不是所有在鉆孔都在同一個煤層的。鉆孔365、368、369和370出現(xiàn)在煤層I1。鉆孔364、365、368、369、370、371和372出現(xiàn)在煤層 I2。鉆孔364、371和372出現(xiàn)在煤層I4。因此，對于目前的研究中，從這些煤層中得到的14個代表性樣本就派上用場了，主要是因為他們的厚度和橫向連續(xù)性，被認為是有利于開采的。
最初，煤樣被破碎到粒度上限為25.4毫米。然后，通過四分法把每樣均分使它們可能具有均一性和可比性。
圖2.目前研究的鉆孔定位圖
2.2 煤樣特性
2.2.1 浮沉試驗（未完，下一頁）
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