重介质选煤技术

重介质选煤技术（精选7篇）

1.重介质选煤技术 篇一

省国资委出资企业晋升中级职称申报论文

3GDMC三产品重介质旋流器在富强选煤厂的应用

鄂玉坤、孙洪才（七煤集团公司富强选煤厂）

摘要：介绍了3GDMC1100/780无压给料三产品重介质旋流器的结构组成、分选原理和特点，并阐述了它在富强选煤厂工艺流程中具体应用而体现的工艺特点与经济效益。

关键词3GDMC1100/780型旋流器分选原理工艺流程经济效益

七台河矿业精煤集团公司富强选煤厂（以下简称富选厂）是80年代投产的设计年处理量30万吨的选煤厂，在建厂初期仅进行筛选生产，经过几年的工艺改造，1991年下半年实现了跳汰——浮选联合流程的洗煤工艺，随着煤源越来越少，近几年富选厂入洗的原煤都是极难选煤，原有的跳汰选煤方法就显露出了它能力的局限性，回收率低。为此，为了更好的适应市场，提高综合竞争力，2008年下半年，富选厂进行了重介改造工程，采用重介——浮选的新工艺流程，用3GDMC1100/780无压给料三产品重介质旋流器为主选设备。经过近半年的生产实践证明3GD MC1100/780型旋流器能够很好的实现原料煤的分选数量效率有了明显的提高，达到90%。与该设备配套的工艺流程具有处理量大，分选精度高、操作方便、机工费用低等特点，取得了良好的经济效益。

1.3GD MC1100/780型旋流器的结构及分选原理

1.1结构组成3GDMC1100/780型旋流器由两段组成，一段由分选室、给煤管、给介管、溢流管、底流管等组成；一段由分选室、入料管、溢流管、底流口等组成。旋流器主要技术参数见表1.表

11.2分选原理

重悬浮液以一定的工作压力沿切线方向进入一段旋流器、原料煤从顶端沿轴向以自重方式进入一段旋流器，在离心力作用下物料按密度分层，重物料向旋流器壁移动，在外螺旋的轴向速度作用下，由底流口进入第二段旋流器，轻物料则移向中心空气柱并随着中心内螺旋流排出，即为精煤，随同进入第二段旋流器，物料的悬浮液由于在一段旋流器内受离心力的作用而增浓，即密度增加，二段旋流器内的分选过程基本与一段相同，只是分离密度高一些，能分出中煤和矸石。

1.3 3GDMC1100/780型旋流器的特点

1.3.1 能以单一低密度悬浮液一次分选出质量合格的精煤、中煤和矸石三种产品。

1.3.2 分选精度高，当入选不分级，不脱泥≤110mm原煤时，一段可能偏差E1=0.020~0.030kg/L，二段可能偏差E1=0.035~0.050kg/L

1.3.3 3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器入选原料煤采用与重介质

悬浮液分开进入旋流器的方式，能提高分选精度，节省电耗，减少矸石泥化和次生煤泥量，并有利于工艺设备的合理布局。

1.3.4采用外置式二段旋流器分选密度在线调节装置，操作方便、灵活。

1.3.5本身无运动部件，其内衬采用刚玉材料，主体寿命超过7000h，一般可在最佳工况条件下工作两年。

2．工艺流程

2.1工艺流程路线

0~50mm原煤不分级一次给入旋流器，一段旋流器溢流经振动翻转弧形筛脱介、脱泥后到分级筛进一步脱介、脱水，+13mm物料为最终块精煤产品；-13mm物料经立式离心机脱水后为最终末精煤产品；一段旋流器底流进入二段旋流器再选，分选出中煤和矸石，中煤经振动翻转式弧形筛脱介、脱泥后，到分级筛进一步脱介、脱水，+13mm物料为最终末中煤彩票；矸石经MDMS型振动筛脱介、脱水后为最终矸石产品。重悬浮液用泵以一定的压力给入一段旋流器，精、中煤振动翻转弧形筛下物料大部分进入原煤合格介质桶，小部分经分流箱与精煤脱介筛一段筛下水混合，进入煤泥合格介质桶，再由泵打到煤泥旋流器，溢流进入精煤磁选机，底流进入中煤磁选机。精煤脱介筛二段筛下水进入原煤合格介质桶、精煤脱介筛三段筛下水、中煤一段筛下水、矸石二段筛下水分别进入精、中、矸磁选机，磁选尾矿分别进入精、中、矸煤泥桶。旋流器二段分选密度可通过调节器调节，精煤分流箱用于调节重悬浮液中煤泥含量。产品质量、悬浮液密度、磁性物含量、介质桶和煤泥桶液位测控及设备启停、分流量控制等均采用计算机自动控制。

2.2 工艺特点

2.2.1工艺流程简单。

流程结合3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器的特点，原煤一次性给入旋流器即可分选出合格的精煤、中煤、矸石三种产品，分选效率达93%以上，适用于易选到极难选原煤。与原来的跳汰——浮选工艺相比较，具有生产成本低、经济效益高等优点

2.2.2脱介系统简单

此工艺是将单一低密度重悬浮液以一定压力给入一段旋流器，二段旋流器分选密度主要通过一段旋流器的浓缩、分级作用自然调节，并辅助使用二段密度调节器；采用大面积弧形筛最大限度地提高弧形筛的脱介量；精煤振动筛用三道喷水；中、矸振动筛各用两道喷水，更大程度地提高了脱介系统效率，且便于操作。尽管使用直接磁选，该工艺流程仍能够将吨煤介耗指标控制在2.0kg以下。

2.2.3易于实现煤泥重介分选

借助于一段旋流器的浓缩、分级作用，其中较细的加重质随同精煤一起由一段旋流器的溢流口排出，因此精煤弧形筛下悬浮液主要成分是经粗选的精煤泥的细粒度加重质，即分选过程中自然形成由粗精煤泥和极细磁铁矿组成的混合悬浮液，该悬浮液泵入小直径煤泥重介旋流器中，对粗精煤泥单独精选，不但保证了选后精煤泥质量，而且不必使用专门加工的极细粒度磁铁矿粉，这是一种简单有效的煤泥重介分选新工艺。

3.结束语

富强选煤厂重介工艺改造完成后，采用的3GDMC1100/780型无压给料三产品重介质旋流器有效地提高了对极难选煤的分选效率，增加了精煤的回收率，创造了更大的经济效益，提高了富强选煤厂的市场竞争力。

2.重介质选煤技术 篇二

重介选煤方法与其它选煤方法 (如跳汰选煤法) 相比有以下优点。即分选精度高, 对煤的可选性适用广, 分选粒度范围宽, 工艺系统简单, 受煤质变化影响小, 利于自动控制, 产品指标稳定等, 因此, 在新建或改建的选煤厂中, 越来越多的被采用。但重介选煤方法也有其缺点, 即加工费用高。其主要原因就是设备磨损大和消耗加重质 (主要是磁铁矿精粉) 。重介质选煤比例由原来的百分之几上升到现在的30%, 甚至更多。从特大块毛煤排砰到粉煤精选都能使用重介质选煤, 从煤种来看, 无论是炼焦煤还是动力煤都能分选出合格的精煤产品, 由于重介质选煤的应用范围很广, 入选原煤的种类、性质以及各用户的要求又有很大差别, 所以必须根据实际情况, 慎重地选择其工艺流程。

2 当前重介质选煤技术应用流程分析

2.1 块煤重介质分选机-末煤重介质旋流器分选

块煤重介质分选机-末煤重介质旋流器分选工艺流程中块煤、末煤分别采用重介质分选, 充分发挥了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的特点, 可满足大型选煤厂生产工艺的要求。此流程主要适用于煤泥含量较大, 矸石易泥化, 或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂。该工艺流程介质回收系统较复杂, 管理不方便。

2.2 跳汰粗选-重介质旋流器精选

跳汰粗选-重介质旋流器精选工艺流程适于原煤可选性好, 排矸密度约1180kg/L, 采用跳汰方法即可实现高效分选的选煤厂。采用跳汰机进行预排矸, 可以有效降低矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响, 并减少重介质选的入料量和旋流器的磨损, 而且精煤产品质量较高, 但精煤产率较低。对于原煤含矸率较高、煤质波动较大以及已有跳汰分选系统进行技术改造时, 具有一定的优越性。

2.3 块煤跳汰-末煤重介质旋流器分选

块煤跳汰-末煤重介质旋流器分选工艺流程发挥了跳汰机选煤成本低、处理量大及重介质旋流器分选精度高的特点。采用该工艺可降低选煤成本, 同时保证末精煤产品质量。运行结果表明, 精煤产品质量较高, 但产率较低, 适用于块煤可选性较好、末煤可选性较难并有块精煤用户的选煤厂。

2.4 重介质旋流器二次分选

重介质旋流器二次分选工艺流程首先采用两产品重介质旋流器粗选, 排除矸石, 然后将块精煤破碎至-25mm后与粗精煤一同进入两产品重介质旋流器进行精选。但该工艺流程较复杂, 需要两套介质回收系统, 基建费用高, 运行成本高, 管理不方便。

2.5 两产品重介质旋流器分选

两产品重介质旋流器分选工艺流程是重介质分选工艺的基本形式, 先用低密度旋流器分选出精煤与重产物, 然后再将重产物送入高密度旋流器分选出中煤和矸石。此工艺主要应用于原煤可选性较好、中煤含量较低及要求精煤灰分较高 (如动力煤) 的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤, 所以两产品重介质旋流器分选工艺在实际生产中应用较少。

2.6 三产品重介质旋流器分选

三产品重介质旋流器分选工艺可以用单一低密度重悬浮液一次分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品, 较之二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送、回收系统。此工艺可以降低基建投资和运行成本, 但中煤分选密度的调节比较困难, 在原煤含矸率变化较大的情况下尤其明显。

3 重介质选煤技术流程问题探讨

3.1 一些应用问题的处理

对于大型及大型以上选煤厂, 块煤与末煤分选密度差距较大时, 应采用分级入选, 建议选用浅槽重介质分选机进行块煤排矸, 然后将粗精块煤粉碎与末煤一起给入三产品重介质旋流器分选;

对于准备将跳汰工艺改为重介质旋流器分选工艺的选煤厂, 建议根据实际生产煤质资料, 利用原有跳汰机进行块煤排矸, 将粗块精煤粉碎后与末煤一起给入三产品重介质旋流器分选, 该工艺可以减少建设投资, 增加原煤入选量;对于采用大直径三产品旋重介质流器分选工艺的选煤厂, 由于流体运动阻力的差异, 不同粒度物料的实际分选密度也存在差异, 入料粒度上限越大, 分选粒度越宽, 实际分选密度差异就越大, 综合分选效果就越低, 考虑到大颗粒的中煤中含有夹矸煤, 粉碎后可解离出一定量精煤, 建议对块中煤进行破碎解离分析后, 确定中煤再选方案。对于稀缺煤种的分选应设中煤旋流器再选工艺流程;对于入选原料煤中矸石含量较多、精煤质量要求较高的选煤厂设计, 应选用两产品旋流器先排除矸石, 然后根据粗精煤粒度组成及夹矸煤量, 确定粉碎粒度, 再利用两产品旋流器进行精选, 可以最大限度的回收精煤, 保证精煤质量;对于煤泥含量较多 (>15%) 的原料煤的分选, 应尽量选用脱泥入选, 以减少合格介质的分流量, 保证介质系统的稳定, 改善旋流器分选效果, 降低介质消耗。

3.2 值得探索的问题分析

当然, 在重介质选煤技术创新取得进展的同时, 还存在一些发展中的新技术问题, 主要有:煤泥重介质旋流器组的有效分选下限虽然已达0.045mm, 但尚缺乏有效的精煤产品脱泥设备来清除其中的高灰细泥以保证精煤泥的质量和降低后续浮选作业的入料量。在简化重介质选煤系统中, 只有部分煤泥随主旋流器精煤合格介质分流进入煤泥重介质旋流器分选, 其余煤泥仍随未分流的合格介质在系统中循环并产生过粉碎, 增加了介质粘度、损失了部分细粒精煤。大型无压给料三产品重介质旋流器的入料液固比较大, 要求入口介质的工作压力较高, 导致专用给料渣浆泵的电耗较大, 有待研究改进。与系列大型无压给料三产品重介质旋流器最佳匹配的专用渣浆泵系列尚需进一步开发。大型主要关键辅助设备, 如大型脱介筛等的可靠性有待进一步提高。

4 结语

近年来, 我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器入料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就, 为生产现场广泛采用重介质选煤法, 降低基本建设投资和生产费用, 迅速提升我国重介质选煤入选比例, 提高经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。当然, 如何在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时, 改进重介质选煤工艺流程, 这是需要认真解决的一个理论和实践上的重要课题。

参考文献

[1]齐正义.浅谈重介质旋流器选煤[J].选煤技术, 2003 (2) .

[2]王成师.我国选煤技术现状与发展趋势[J].选煤技术, 2006 (6) .

3.重介质选煤技术 篇三

关键词：重介质；选煤工艺；应用

中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）29-0168-02

煤炭在国民经济发展中占有着越来越重要的地位，但是随着国家对可持续发展战略的不断重视，以及相应措施的实施，人们保护生态和节约资源的意识也越来越强。而选煤工艺在煤炭生产上既是节约能源又是保护生态环境的技术源头，所以我国从事重介质选煤技术的研究也随之深入。重介质选煤技术在国外发展较为成熟，但是在我国尚处于起步阶段。在十一五期间，国家政策引导以及市场驱动下，重介质选煤技术在我国煤炭行业的应用得到了快速的发展。通过国外引进技术，不断的模仿创新到自主创新，重介质选煤技术在我国举得了巨大的成就，尤其是我国煤炭行业开发了拥有自主知识产权的新设备、新工艺，这些对重介质选煤技术在全国范围内的推广应用以及提升煤炭行业的整体经济社会效益做出了卓越的贡献。随着我国改革开放的深入以及市场经济的发展，三大产业对煤炭资源需求量也在不断增多，尤其是稀缺煤炭资源的价格不断攀升，很大程度上限制了精煤生产率的提升。而重介质选煤技术不仅是提高煤炭企业经济效益的有效途径，也是合理利用有限煤炭资源的最佳选择。因此，在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时，应考虑如何改进重介质选煤工艺流程，增加企业经济效益和社会效益。

1 重介质选煤工艺

重介质选煤是在密度介于净煤和矸石的重介质悬浮液中按照阿基米得原理进行分选的方法。这种选煤工艺需要在具有一定特性的介质中分选，而这种介质是需要人工制备的。这种介质是一种消耗资源，从节约和环保的角度来看，在重介质这种选煤工艺中除了分选设备的设计以外，介质的制备和回收复用以及介质性质的稳定性是生产过程的关键。

重介质选煤工艺过程首先要配制好一定密度的重介质，将准备好的重介质与以一定速率的入料一起装入分选机，按密度分选轻产物和重产物，用在筛上喷水洗涤的方法从产品中脱除和回收带出的介质，常用磁选机回收并送回介质循环系统复用。在介质循环系统中配备有重介质特性测控系统。它能够以不同的方式保持循环重介质特性的相对稳定。

1.1 重介质选煤工艺流程

首先是末煤重介质旋流器分选工艺。该流程是大型洗煤厂利用块煤重介质分选机把煤泥中含量较大，矸石易泥化，或有特殊用途的块煤产品选分选出来。虽然如此，这种重介质选煤工艺介质回收较为困难，管理起来也较为不便，最重要的是这种选煤工艺选煤不够精细，选煤质量不高，所以这种工艺相对成本比较高。

其次是块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺。这种重介质选煤工艺相对于上一种工艺来说发挥了跳汰分选，成本低，处理量大，重介旋流分选精度高。但是这种重介质选煤工艺仍然是一种初选工艺，因为这种重介质选煤工艺只适用于分选块煤可选性好、末煤可选性难的选煤厂。

再次是重介旋流器两次分选工艺。该工艺充分发挥了重介旋流器分选效率高的优点，保证了精煤质量和精煤产率。这种工艺虽然是一种较为先进的工艺，但是运行成本高，最主要的原因就是这种选煤工艺流程较为复杂，重介质回收较为困难，需要两套介质回收系统，更重要的是基建费用高，管理不方便。两产品重介旋流器分选工艺主要应用于中煤含量较低、要求精煤灰分较高以及原煤可选性好的原煤分选。因为各厂普遍存在中煤，所以实际应用较少。此外，该工艺流程较复杂，管理不方便。

最后是较为先进的重介质选煤工艺——三产品重介质旋流器分选工艺。这种中介选煤工艺可用单一低密度悬浮液一次性分选出精煤、矸石、中煤三种质量合格的产品，与二产品重介质旋流器分选工艺相比成本较低，因为这种中介选煤工艺可以省去一套高密度悬浮液的制备、输送、回收系统。该工艺可分为有压给料机无压给料，无压给料，可以显著减少此生煤泥量，因此被越来越多的洗煤厂所采用。

1.2 重介质选煤中需要注意的事项

重介选煤工艺优点相对于其他的选煤工艺来说有很多，但是在实际的工业应用中，由于煤质状况以及其他一些因素，导致并非所有的情况都适用于重介工艺，所以，应该根据煤质的实际情况以及产品的实际要求，选择合理的工艺。以下几种是重介质选煤工艺中应该注意的情况。

首先，块煤中矸石含量较高时，宜采用排矸跳汰机或动筛跳汰机进行预排矸，切不可简单套用三产品直接分选工艺。其次，0.5 mm以下煤泥量较大时，需要进行预先脱泥。在分选易选煤时，跳汰选的分选精度不亚于重介选，且跳汰选成本又低于重介选，固对待易选煤要慎重选择分选工艺，不可随波逐流。再次，当排矸密度大于

1.8 kg/L时，重介悬浮液难以实现，此时单段跳汰机的优势较为突出。最后，对于个人所有的选煤厂，煤源不稳定，若采用简单的重介选，极有可能因为矸石量和煤泥量等煤质因素的变化而导致分选效果变差，且重介质的消耗很难保证在合理范围内，使生产成本偏高，不利于经济效益的提高。另外，洗煤厂若采用预排矸或预脱泥技术，系统的复杂性将大大增加，不利于系统的管理维护，设备基础投资也将大很多。

2 重介质选煤技术的发展趋势

随着我国改革开放的深入，以及市场经济的大力发展，煤炭行业选煤技术也日趋成熟，重介质选煤工艺在煤泥选择的技术中显示着越来越重要的地位，所以重介质选煤技术在在我国煤炭行业迅速推广的前景也是前所未有的，这不但显示出重介质选煤技术日趋成熟，同时也显示出重介质选煤工艺广阔的发展前景。本文认为未来煤炭重介质选煤技术的研究应向以下几个方面发展。

首先，设备更加先进化，成本更加低廉化。重介质选煤工艺应该研制大型高效三产品浅槽刮板重介质分选机，以代替目前分选精度不理想的块煤分选设备，解决目前大型高效全重介选煤厂所缺少的大型块煤三产品分选设备。

其次，效率提升化。重介质选煤工艺必须提高单机处理量和高效性，提高设备可靠性及加工深度其次努力提高重介旋流器的入料上限，简化中、小型选煤厂重介质分选工艺，以进一步降低投资，提高效益。

最后，分选介质飞跃化。重介质选煤技术发展新型分选介质，如磁流体、重液等，它将会给重介质选煤带来飞跃。

3 结 语

综上所述，进入21世纪，低碳经济发展成为世界发展的一大趋势，为了加快选煤的发展，国家从落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的高度贯彻节能减排战略思想。为解决燃煤造成的环境污染和提高煤炭利用效率，发展洁净煤技术是唯一选择。然而随着我国国民经济的快速发展，对煤炭需求量会不断提高。如果不能解决这一问题，就难以解决越来越严重的环境问题，所以作为洁净煤技术源头和基础的选煤技术必将首先得到发展。而重介质选煤的比例将不断提高，是解决这一问题的关键，同时也是提高精煤产率，为企业带来更大的社会经济效益高效的一条捷径。因此，在考虑简化重介质选煤工艺的同时，也应考对虑重介质选煤工艺的改进，使其得到不断改进和完善，使重介质选煤技术作为中国选煤的主导技术。

参考文献：

[1] 吴式瑜.中国选煤迅速发展的25年[J].煤炭加工与综合利用，2007，（5）.

[2]梁金钢.“十五”重介选煤大型装备的发展[J].选煤技术，2007，（1）.

[3] 梁金钢“.十五”重介选煤大型装备的发展[J].选煤技术，2007，（1）.

[4] 赵树彦.高效简化重介质选煤技术的发展[J].煤炭加工与综合利用，2007，（5）.

[5] 陈艳春.我国重介质旋流器选煤技术发展现状与今后研究的重点[J].选煤技术，2006，（4）.

[6] 解国辉，梁茂彬.重介旋流器选煤工艺的改进与实践[J].煤炭科学技术，2007，（1）.

4.重介质旋流器选煤工艺研究 篇四

随着环境和用户对煤炭质量的要求越来越高, 重介质选煤技术的需求不断增长。重介质选煤技术是我国选煤行业的重要技术, 我国重介质选煤技术也达到了国际先进水平, 相继研究成功并在工程上推广应用三产品重介质旋流器选煤工艺以及无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺等。

2 重介质旋流器

分选设备中放入一定密度的悬浮液, 密度大于悬浮液的原煤会下沉, 密度小于悬浮液的原煤会上浮。根据悬浮液的运动形式, 重介质分选设备可以分为重力分选和离心力分选。由于其分选精度很高, 常常用于难选煤分选。

2.1 重介质旋流器分类

重介质旋流器目前广泛使用的主要有:圆柱-圆锥形两种产品重介旋流器三产品重介质旋流器。

圆柱-圆锥形重介质旋流器结构与水力旋流器基本一致, 唯一的区别就是重介质是悬浮液。原理就是根据物料密度分层, 密度小的颗粒聚集到旋流器轴线中心, 从溢流口排出, 密度大的聚集在器壁, 从底流口排出。

2.2 技术特点

重介质选煤技术是由荷兰煤炭工程师在20世纪40年代提出的, 随着工业化发展, 重介质选煤技术被广泛应用, 尤其是重介质旋流器技术, 具有显著的优势。

处理能力强, 分选精度高:重介质旋流器的容量和适用范围都有很大的改善。重介质旋流器的单位处理能力可以有效的提高选煤效率, 同时分选密度方便调整, 带来更好的灵活性。重介质旋流器可以分选各种原煤, 包括难选煤, 并能与悬浮液控制系统协调工作, 实现复杂的原煤分选。

易于模块化:重介质旋流器技术具有高效率等特性, 根据原煤产量、地域实现模块化管理, 具体表现在分工具体, 管理方便, 某个外界因素不至于干扰全局, 根据不同特征逐层划分系统, 可以大大提高选煤效率, 这是重介质旋流器的一大优势。

投资小, 易于管理:随着重介质选煤技术迅猛发展, 尤其是三产品重介质旋流器的出现, 大大减轻了重介质选煤系统的复杂性和高成本等劣势, 与此同时, 进一步减少成本, 提高效率, 降低管理难度。随着新技术、新工艺的不断发展, 有利于进一步降低成本, 管理难度, 提升效率。

3 重介质旋流器影响因素

重介质旋流器受到许多因素的影响, 最关键的是旋流器结构和进料压力, 实际使用过程中主要通过改变入料压力和底流口直径来调整旋流器运行状态。

入料压力:悬浮液入料压力要特别注意。压力小, 使得分选动力不够, 容易降低分选精度, 甚至会引起堵旋流器事故;相反, 压力越大, 悬浮液入料越快, 处理能力增强, 但随入料压力变大, 加强悬浮液浓缩, 分选密度同时增大, 分选效果反而下降, 增加设备磨损等缺点, 所以在实际生产中入料压力要适中。进料压力的提高将来带来物料进入旋流器的切向速度增加:

V表示入料切向速度, K表示入料口阻力, p是入料压力。

底流口直径:底流口直径变小可以提高分选密度, 根据质量守恒原理分析。节约介质损耗, 但底流口太小会堵塞底流口, 反而损失精煤, 正常情况下, 底流口直径为旋流器的0.26倍。

入料口、溢流口、底流口和中心空气柱半径分别为R, r1, r2, r0, 底流口处速度为v1 (r) , 溢流口处速度为v2 (r) , 切入料平均初速度为v0。可得

ρ0、ρ1、ρ2分别是入料、溢流和底流的平均密度。

悬浮液密度:重介质旋流器按照物料密度分级, 分选出不同密度的物料。高、低密度分别表示高灰和低灰。

入料固液比:入料固液比指的是原煤与悬浮液体积比。入料固液比太高, 原煤无法充分润湿, 容易错配;固液比太低, 影响旋流器处理能力下降, 导致能源浪费, 所以入料固液比要适中。

旋流器结构参数包括筒体长度, 锥角大小, 溢流口直径, 底流口直径, 入料口尺寸等。

4 选煤厂工艺流程及特点

4.1 工艺流程

旋流器中放入0~50mm原煤, 一段旋流器溢流经振动、弧形筛、分级筛处理, 得到-13mm为最终末精煤, +13mm为最终块精煤;通过二段旋流器对一段旋流器底流再次分选, 得到矸石和中煤, 中煤经振动翻、弧形筛、分级筛进一步处理, 得到最终矸石, +13mm为最终末中煤。一段旋流器以一定压力注入重悬浮液, 精煤和中煤振动, 弧形筛下小部分物料进入煤泥合格介质桶, 大部分进入原煤合格介质桶, 再放入煤泥旋流器, 溢流通过精煤磁选机, 底流通过中煤磁选机。精煤脱介筛、中煤一段筛下水、矸石二段筛下水、三段筛下水分别通过矸、中、精磁选机, 精煤脱介筛二段筛下水通过原煤合格介质桶, 磁选尾矿分别进入矸、中、精煤泥桶。

4.2 工艺特点

工艺流程简单:流程结合无压给料三产品重介质旋流器, 原煤放入旋流器就能分选出精煤、中煤和矸石, 分选结果可以达到93%, 完全可用于分选难选煤, 与传统方法相比, 成本更低, 效率更高。

易于煤泥重介分选:通过一段旋流器的浓缩以及分级, 精煤和较细的加重质从溢流口排出, 悬浮液主要是精煤泥的细粒度加重质, 将悬浮液放入小直径煤泥重介旋流器, 单独精选粗精煤泥, 保证选后精煤泥质量。

脱介系统简单:一段旋流器放入低密度重悬浮液, 对一段旋流器浓缩、分级作用自然调节实现二段旋流器分选密度;借助弧形筛提高脱介量;精煤振动筛采取三道喷水;中、矸振动筛采取两道喷水, 最大限度提高脱介系统效率。

摘要：近年来, 旋流器分选技术发展迅猛, 工艺流程不断简化, 以及自动化控制水平不断提升, 使得重介质旋流器技术在选煤行业广泛应用。重介质旋流器具有分选效率高, 分选粒级宽等优点, 但在实际运行中会受到多种因素影响, 可以通过改变入料压力和底流口大小来调节, 但是不论是增大入料压力或是减小底流口大小都应控制在一定范围内, 否则将影响重介质旋流器运行效果。鉴于旋流器具有很好的适应性, 可以分选的煤种也越来越多。

关键词：重介质旋流器,选煤工艺,入料压力,底流口

参考文献

[1]刘峰, 钱爱军, 郭秀军.重介质旋流器选煤技术的研究与发展[J].选煤技术, 2006, 5:1-12.

5.重介质选煤技术 篇五

淮北选煤厂是始建于1972年的大型中央选煤厂, 为了适应煤质的变化和市场的需求, 2012年该厂委托唐山国华设计院进行技术改造, 目前南区采用了2台直径1.3米原煤三产品重介旋流器和2+2煤泥及煤泥水处理工艺, 处理能力为4.0Mt/a。投产初期, 重介质消耗较高, 吨原煤介耗达到3.5kg, 该厂十分重视重介质的消耗水平, 为降低重介质消耗成本增加经济效益, 通过不断摸索和经验总结, 目前介耗在1.2kg左右, 最低时达到1kg。

1 降低介质损失的措施

(1) 弧形筛、脱介筛脱介效果的好坏, 直接影响到介耗的大小, 在介质回收过程中起到至关重要的作用。降低介耗就是要减少产品带走重介质造成损失, 一是脱介筛喷水采用单独的泵供水, 保证水压, 在筛板上增设“挡煤堰”延长物料的通过时间, 增加脱介效果。二是加强现场管理, 改善脱介弧形筛的卸荷效果, 杜绝脱介弧形筛“窜料”到脱介筛喷水段, 脱介弧形筛的更换与选煤车间考核挂钩, 脱介筛喷水嘴由司机每天巡视检查, 保证喷水管道无堵塞, 对损坏缺失的喷水嘴及时更换, 喷水沿筛面全宽给入, 连续、不断流, 保证脱介效果。建立脱介筛板检查清理制度, 每次停车都要对脱介筛筛缝中的杂物进行清除, 保证筛面物料的透筛率。

(2) 因是老厂房改造, 受到厂房空间的限制, 磁选机的入料管道安装角度较小, 经常发生堵塞, 造成介质损失。经过仔细观察, 将入料主管道上的对头副管道的角度由90度改为45度, 增加了管道内稀介质的冲击力, 减少稀介质堵管道而放料清理造成的介质损失。该厂采用的是双滚筒式磁选机, 磁选机是回收重介质的主要设备, 回收效率不高, 必然造成介质损失。为了保证磁选机的介质回收, 首先控制磁选机入料粒度, 杜绝脱介筛“跑粗”, 在磁选机入料箱管道增加篦子, 防止较大颗粒物料进入磁选机沉淀在磁选机槽底, 能有效避免磁选机入料箱的跑、冒、滴、漏而形成介质流失, 其次根据尾矿情况, 及时调整磁选机的磁偏角和滚筒间隙, 保持磁选机的最佳工作状态, 三是磁选机精矿卸料方式由刮介皮子换为喷水脱介, 减少了磁选机滚筒的磨损和经常更换刮介皮子带来的额外工作量, 增加了脱介效果。磁选机的磁选效率提高到98%以上。四是加强磁选机的日常管理, 定期清理磁选机入料箱, 使矿浆沿分料槽均匀分料入料, 有助于磁性物的回收。

(3) 我国的选煤厂设计规范中规定, 用作加重质的磁铁矿粉, 真密度须在4.5g/cm2左右;磁性物含量需达到95%以上;分选块煤-0.074mm粒度含量必须达到80%以上, 分选末煤时-0.044mm粒度含量必须达到90%以上。淮北选煤厂是购买成品的磁铁矿粉, 所以要求一定要保证磁铁矿粉的质量, 把好验收一关。为了确保磁铁矿粉的质量, 一是对每次到货的磁铁矿粉要过地磅称重, 杜绝计量上的误差, 二是技术检查车间对每车磁铁矿粉的真密度、过网率、水分几方面进行测试, 不合格的介质粉要退回厂家, 三是选煤车间要建立磁铁矿粉的验收台帐, 对不同入洗原煤的介质消耗要做到详细记录。

(4) 推行计划性检修, 保障设备运转稳定, 杜绝设备出现跑冒滴漏现象。生产设备的跑冒滴漏会造成部分介质无法返回系统, 冒漏虽小, 但日积月累, 造成介质损失仍然可观。同时, 由于选煤系统设备闭锁, 当上级设备出现故障或者紧急停车的情况时, 脱介筛筛面无法有效卸荷, 合格介质桶冒料, 造成大量介质损失。淮北选煤厂实行计划性检修, 根据生产计划, 合理安排设备检修维护时间, 设备维护保养单位提前编排检修维护项目, 将设备的隐患排除, 经过一年多的完善运行, 设备能保持稳定运转, 尽可能避免事故紧急停车的情况发生, 降低介质损耗。

2 效果

通过以上措施, 选煤厂改造投产至今, 选煤系统生产相对稳定。吨原煤介耗由试生产时的3.5公斤降到1.2公斤左右, 按每年入洗400万吨原煤, 每顿介质1300元计算, 降低介耗带来的收益达到1196万元。同时, 系统中介质的循环量降低, 减少了管道设备的磨损, 延长了设备的使用寿命, 大大降低了职工设备维护及加介的劳动强度。

3 结语

经过不断的努力完善, 选煤厂的介质消耗成本大大降低, 但是我们看到与国内先进的选煤厂在介质消耗上还有差距, 还有进一步降低的空间, 我们应当重视对重介质消耗的管理, 加强对介质、生产工艺及设备、员工技术培训的管理, 把工艺管理和现场管理相结合, 同时严把介质质量关, 降低介质损失, 从节约成本的角度提升选煤厂的经济效益。

参考文献

[1]谢广元, 等.选矿学[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2001.

6.重介质选煤技术 篇六

为了更深层次了解三产品重介质旋流器的工艺性能, 提高精煤产率, 特按照国标要求进行了周密的单机检查试验。根据试验结果, 对三产品重介质旋流器的入料和产品浮沉试验结果进行处理分析, 以综合评价其工艺性能。

1 实际产率的计算

邯郸选煤厂三产品重介质旋流器的入料及产品浮沉资料见表1。

按照国标《煤用重选设备工艺效果评定方法》要求, 由于计量有困难, 故采用格氏公式计算311号无压给料三产品重介质旋流器各产品的实际产率:γ精=58.88%;γ中=15.83%;γ矸=100%-γ精-γ中=25.29%。

均方差undefined, 满足精度要求。

2 分配曲线模型的建立

根据计算的产品产率可计算一段重产物中煤和矸石、二段重产物矸石的各密度级实际产率, 结果见表2。

分配曲线的形状可以很直观地反应选煤设备的工艺效果, 曲线形状越平缓, 偏离的程度越大, 表明分选效果越差;曲线形状越陡, 偏离的程度越小, 表明分选效果越好。因此可以根据分配曲线陡与缓的程度来评定设备分选效果的好与坏。利用数学模型模拟分配曲线, 由于所用的选煤方法、设备性能、操作水平、原煤性质及分选密度等方面的差异, 实际分配曲线的形状经常有变化, 因此, 对数据进行修正、细化后, 再进行拟合, 误差较小。在此选择复合双曲正切模型对表2数据进行细化, 细化后作出的一、二段重产物分配曲线见图1、图2。

3 可选性曲线模型的建立

由于原煤浮沉试验数据有限, 因此要想根据试验点绘制光滑的曲线, 就需对原始数据进行细化。资料证明, 复合双曲正切模型对浮物曲线和密度曲线的拟合误差最小, 其它曲线可根据浮物累计曲线和密度计算曲线计算并绘制, 见图3。

4 数量效率

由表1可知, 精煤实际产率为58.88%, 实际灰分为9.60%, 从图3中可以查出, 当精煤灰分为9.60%时, 精煤理论产率为61.36%;因此三产品重介质旋流器的分选数量效率为95.96%。

5 错配物含量

三产品重介质旋流器分选出的一、二段产品的错配率见图4和图5, 从图中可以看出, 一段的等误密度为1.48 g/cm3, 分选密度为1.490 g/cm3, 轻产品的错配率2.8%, 重产物的错配率为2.8%, 错配物总量为2.8%+2.8%=5.6%。二段的等误密度为1.88 g/cm3, 分选密度为1.827 g/cm3, 轻产品的错配率14.7%, 重产物的错配率为4.5%, 错配物总量为14.7%+4.5%=19.2%。

6 综合工艺性能评定

邯郸选煤厂三产品重介质旋流器工艺性能评定结果见表3。

单机检查试验数据表明, 无压给料三产品重介质旋流器对较难选和难选煤的分选精度和数量效率都达到了同行业较好水平, 能够以单一密度悬浮液一次分选出符合质量要求的精煤、中煤、矸石三种产品。但总错配物含量较高, 其中一段的重产物中精煤损失较高, 二段矸石混入中煤量较大。在目前条件下, 该设备能正常工作, 性能良好。为了使经济效益最大化, 可以适当调整旋流器一段溢流管长度和二段底流口直径等结构参数, 尽可能减少精煤损失量及矸石对中煤的污染, 降低一、二段错配物含量, 从而提高精煤产率和中煤质量, 进一步提高重介质数量效率和分选效果。

参考文献

[1]谢广元, 张明旭, 边炳鑫, 等.选矿学[M].江苏:中国矿业大学出版社, 2001.

[2]路迈西.选煤厂技术管理[M].江苏:中国矿业大学出版社, 2005.

7.重介质选煤技术 篇七

选煤厂投产2 a来,运行良好,各项质量及技术指标均达到或超过了设计指标,为探索矿区贫廋煤的洗选加工积累了有益经验。

1 原料煤煤质及可选性

新郑煤电公司主要开采煤层为山西组二1和二3煤层,煤种以贫瘦煤、贫煤为主,含少量无烟煤,属于低中灰、中低挥发分、特低硫、低磷、特高热值、无粘结性或弱粘结性煤,原煤筛分试验结果见表1,50～0.5 mm粒级浮沉试验结果见表2,块煤跌落破碎试验曲线见图1。

该矿区贫廋煤具有以下特点:

(1)煤炭的原生结构和构造已遭到严重破坏,煤体以粉片状为主,少量粒状、鳞片状,光泽暗淡,无层理、强度低,用手即可捻成星片状或粉末状;煤体中偶夹粉煤挤压而成的块煤,强度很低,指压易碎。

(2)原煤中大于13 mm粒级含量低,且该粒级煤基本接近纯矸石,高灰的矸石较硬。主导粒级为3～0.5 mm及小于0.5 mm粒级,分别占35.03%和30.24%,尤其原生煤泥含量很高。

(3)大于0.5 mm各粒级原煤灰分随粒度减小呈现明显降低趋势,而小于0.5 mm各料级灰分比较均匀。说明原料煤中高灰矸石与净煤的硬度显著不同。原料煤中的净煤呈现典型的脆性粉碎特征,原生煤泥中各粒级灰分分布均匀,接近总体灰分,小于0.045 mm粒级灰分为全粒级最低灰分,显示了典型的净煤脆性粉碎的结果。

(4)煤样属于不易泥化煤,试验发现,煤样在水中浸泡后即使在较小的(湿法)搅动下都会破碎产生大量小于0.5 mm粒级煤泥(主要由净煤粉碎产生),估计小于0.5 mm粒级次生煤泥量达到15%以上,这也与净煤脆性粉碎特征相吻合。

(5)当要求灰分Ad为10%时,理论分选密度为1.54～1.59 kg/L,分选密度±0.1含量为15%～22%,属中等可选到较难选煤;当要求灰分Ad为11%时,理论分选密度约为1.65 kg/L,分选密度±0.1含量小于10%,属易选煤。

2 主选方法与工艺

2.1 重介质旋流器及选前脱泥工艺的确定

本厂精煤主要用于高炉喷吹和炼焦配煤,灰分指标按用户要求确定为小于11%,可选性属于易选至中等可选煤,随着质量指标的提高,可选性偏向中等及较难选。入选原煤中小于3 mm粒级含量大于60%,其中净煤部分在湿法洗选的环境中受到振动、碰撞后粉碎程度还会有所加剧。由于跳汰分选过程较长,且物料要随水流脉动,同时细粒容易透筛,混入中煤或矸石中,因而设计采用了无压给料三产品重介质旋流器分选50～0.5 mm粒级。该工艺粉碎作用较弱、分选精度高、适应性强、工艺简单,避免了净煤粉碎成煤泥增加洗选的难度及成本。

针对拟入选原煤煤质软、极易粉碎、煤泥量大的特点,选前是否脱泥将会直接影响重介旋流器的分选效果和脱介效果。由煤质资料可知,入洗原煤原生煤泥量为30.24%,加次生煤泥后煤泥总量将达到46.16%,实际生产中煤泥量可能更大。因此,设计最终采用了选前脱泥工艺,以利于控制介质密度、提高分选精度和脱介效率。

2.2 主选工艺流程

设计确定的主选工艺流程见图2。经过筛分破碎至50 mm以下的原煤输送至主选系统进行湿法脱泥(筛孔为1 mm),大于1 mm粒级的筛上物经混合给料斗进入三产品重介质旋流器分选,小于1 mm粒级进入粗煤泥分选系统。重介质旋流器分选出的精煤、中煤和矸石分别进行脱泥、脱介处理。

3 主选设备技术特征及生产应用效果

3.1 主选设备技术特征

主选采用两台WTMC1200/850大型无压给料三产品重介质旋流器。该设备一段为圆筒型、二段为圆筒圆锥型,结构简单,操作维护方便,用一套低密度重介质悬浮液系统即可生产出精煤、中煤和矸石。相对有压三产品和两产品重介质分选工艺,节省了高密度系统,取消了混料桶。旋流器内镶烧结刚玉陶瓷衬块,耐磨性能好,使用寿命长。设备主要技术参数见表3。

3.2 生产应用效果

脱泥无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺运行两年来情况良好,对煤质适应性强,分选精度高,介质耗量低。用于高炉喷吹一级品的精煤灰分指标为不大于11%,生产按灰分10.5%～11%作为实际控制质量指标,密度的调节围绕控制指标进行操作,一级品率达到了发运批次的100%。当原料煤质发生较大变化时,通过调整入料压力及重介质悬浮液密度,使各项分选指标仍达到了要求。根据2011年度检测结果,原煤灰分一直处于33.11%～43.13%之间,大大高于选煤厂设计时的原煤灰分,但选后的精煤产品随机灰分在10.35%～11.24%,平均值为10.80%,且波动较小,处理量稳定在300 t/h左右。

旋流器使用两年来,磨损较轻,未更换过内衬及其他部件。吨原煤介耗低于0.85㎏,明显优于行业指标。在生产准备阶段调整好分选密度后,生产中不用添加介质,并且介质密度系统稳定,几乎无需进行分流及补水的密度调节操作。

4 旋流器单机分选效果

在入选原煤量控制在300 t/h、精煤质量符合控制指标要求等生产条件下,对重介质系统进行了单机检查,得到主选设备无压给料三产品重介质旋流器分选精煤、中煤和矸石的产率,其重产物的分配率见表4。三产品重介质旋流器一段实际分选密度为1.54 kg/L,Ep1值为0.05 kg/L;二段分选密度为2.03 kg/L,Ep2值为0.105 kg/L。按照《煤炭洗选工程设计规范》规定,三产品重介质旋流器一段Ep1值应在0.03～0.05 kg/L之间,二段Ep2值应在0.05～0.07 kg/L之间。由此可见,本厂所用三产品重介质旋流器一段的Ep1值处于要求范围之内,分选效果较好;而二段的Ep2值大于要求上限较多,分选效果较差。

分析认为造成上述结果的主要原因与原料煤的特性有关,同时,单机检查期间的原煤灰分上升至38.0%以上,大于1.8 g/cm3密度级物料高达60.86%,远高于设计采用的煤质资料,出现了精煤与矸石产率倒置现象。构造煤的煤体以粉片状为主,片状煤分选精度较团块状差,而入选原煤中高密度级物料中的片状物含量相对于低密度级物料较大,因此二段分选效果会更差。

5 结 论

生产实践表明,WTMC1200/850型无压给料三产品重介质旋流器与脱泥环节相配合的工艺初次用于构造贫廋煤的洗选是成功的,生产出了满足市场需求的精煤产品,各项技术指标达到了设计要求。旋流器单机检查一段Ep1值符合规范要求,而二段Ep2值高于规范对于重介质选煤设备要求Ep2值的上限,表明现有三产品旋流器二段对于构造贫廋煤总体分选效果不是很理想。依据构造煤的特征,还需进行深入实验研究,以优化旋流器结构参数,使之最大限度地适应构造贫廋煤的洗选。

摘要：郑州煤田赋存的构造贫廋煤粒度偏细,煤质易碎,采用脱泥与无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺对50～0.5 mm粒级进行洗选的结果表明,该工艺对煤质适应性强、分选精度高、介耗低,精煤产品满足用户要求,但二段E值较高,需优化旋流器结构参数。