随着国民经济的高速发展,国家对煤的消费需求逐年增加。虽然我国煤炭资源丰富,但用于炼焦的焦煤、肥煤等稀缺煤种含量较少,资源短缺,因而在提高其采出率的同时,应提高其精煤回收率。针对稀缺难浮煤入浮煤泥量日益增加的情况,采用浮选方法改善稀缺煤种的用煤质量已迫在眉捷。在浮选的物理调节法中,超声波不仅可以提高入选煤泥的质量,也可提高煤泥浮选的效率。本文对超声波强化稀缺难浮煤泥浮选进行了试验研究。以稀缺难浮煤河北唐山赵各庄浮选入料煤为研究对象,选用煤油和仲辛醇作为浮选药剂,进行捕收剂与起泡剂配比和总用量的浮选正交试验,确定浮选的最佳药剂制度。在超声浮选试验中,选用25、35、40 kHz三个不同频率的超声头,进行超声时间确定和三种浮选工艺的对比试验。结果得到捕收剂与起泡剂的配比为3﹕1,捕收剂与起泡剂的总用量为1.53 kg/t;超声最佳时间为3或4 min,工艺二为最佳超声浮选工艺。为探讨超声波强化稀缺难浮煤泥浮选的机理,研究了超声处理对煤泥粒度,煤与水的润湿热,自来水、自来水+捕收剂、自来水+捕收剂+起泡剂、经过40 kHz超声处理4 min后的自来水的表面张力及捕收剂在煤表面吸附量的影响。试验结果表明,超声波对煤粒的破碎作用改变了煤粒的大小,促使煤与矸石解离;同一粒级超声处理后的煤与水的润湿热小于超声处理前的煤与水的润湿热;超声处理自来水达到了在自来水中加入捕收剂和起泡剂降低气液表面张力的相同效果;超声处理后每一粒级煤的疏水性都得到了提高,油滴在疏水性强的表面更加铺展,从而提高了油滴的利用率,减少了药耗,提高了浮选效率。从经济效益分析来看,超声处理每吨唐山赵各庄入浮煤泥比常规浮选可增收175.59元,经济效益显著。