粗煤泥分选设备论文.docx

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粗煤泥分选设备论文

摘要

首行缩进2字符粗煤泥一般是指粒度介于3～0.2mm之间的煤泥颗粒。

对于这部分介于重选有效分选下限和浮选有效分选上限之间的煤粒，。

粗煤泥的分选一直是困扰国际选煤界的一个重要问题。

传统的跳汰—浮选工艺存在严重的跑粗现象;（；）而新建的采用预先脱泥的重介-浮选工艺的选煤厂,（，）由于磨损,（，）脱泥筛筛缝变大,（，）跑粗现象仍然存在,浪费了大量的资源。

另外,按0.15mm脱泥,脱泥效率存在问题,相当部分的-0.15mm的物料进入重介系统,（，请检查你所有的标点符号，我不在列出）影响重介旋流器的高效运行。

随着采煤机械化程度的提高,入选原煤中煤泥的含量也逐渐增多,解决粗煤泥分选的问常规的宽粒级重选和浮选处理效果不理想。

国外对于这部分粗煤泥的分选加工已进行了大量的研究，并开发出多种有效的分选技术和设备,取得了一定成果,包括螺旋分选机和小直径重介质旋流器等。

然而,尽管螺旋分选机操作成本较低,但其分选密度受到限制,即相对分选密度总是高于116（请查阅资料，数据不对，修改数据，并带上单位）,而且对入选原煤量和性质变化适应性差,设备参数不易确定和调节,入料分配系统复杂,同时占地面积也较大。

小直径重介质旋流器提高了分选效率,但需要使用和回收更细的磁铁矿粉,系统复杂,操作成本较高,设备、管路、阀门容易磨损,维护保养困难,并且操作、而我国对其研究相对较少，或者说重视程度不够，需要加强基础研究，更大程度地脱硫降灰，提高煤炭的利用效率，减少大气污染。

本文分析了国内外常用粗煤泥分选回收工艺和设备的优缺点，指出液固流化床分选技术是一种结构简单，分选效率高、单位面积处理能力大、维修工作量小、投资少的先进技术

题日显迫切。

为此,国内外都做了大量研究,

关键字：

粗煤泥;；回收;；液固流化床

目录（要加粗）

1引言（加粗）..............................................................

1.1研究背景及意义........................................................

1.2课题的提出............................................................

1.3研究内容..............................................................

2粗煤泥与常用粗煤泥分选....................................................

2.1我国当前选煤工艺存在的不足.............................................

2.2粗煤泥的概述...........................................................

2.3国内外粗煤泥回收的状况分析.............................................

2.3.1国内粗煤泥回收的状况分析........................................

2.3.2国外粗煤泥分选回收的状况分析....................................

2.4粗煤泥分选设备现状.....................................................

2.5螺旋分选机............................................................

2.5.1螺旋分选机工作原理...............................................

2.5.2应用情况.........................................................

2.6煤泥重介旋流器.........................................................

2.6.1工作原理.........................................................

2.6.2应用情况.........................................................

2.7水介质旋流器...........................................................

2.7.1工作原理.........................................................

2.7.2水介质旋流器的应用与分选效果.....................................

2.8液固流化床粗煤泥分选机.................................................

2.9干扰床分选机...........................................................

2.9.1　工作原理........................................................

2.9.2　TBS干扰床分选机的应用.........................................

2.9.3　影响TBS干扰床分选机的运行参数..................................

2.9.4　结论............................................................

3.粗煤泥分选现状............................................................

3.1典型粗煤泥分选工艺流程分析.............................................

3.2粗中煤泥分选试验研究...................................................

3.2.1试验煤样分析.....................................................

3.2.2浮选试验研究....................................................

3.3摇床及螺旋分选机分选试验研究...........................................

3.4粗煤泥分选工艺方案的探讨...............................................

4（TBS）分选机.............................................................

4.1工作原理.............................................................

4.1.1　影响因素........................................................

4.1.2　颗粒特性........................................................

4.1.3流体性质.........................................................

4.1.4　其它因素.........................................................

4.2应用情况...............................................................

5各种粗煤泥分选设备的对比...................................................

5.1粗煤泥返回主选系统.....................................................

5.2螺旋分选机处理粗煤泥..................................................

5.3干扰床（TBS）处理粗煤泥...............................................

5.4重介质旋流器处理粗煤泥................................................

5.4．1重介分级入选新工艺技术...........................................

5.5水介质旋流器处理粗煤泥................................................

6结论.......................................................................

参考文献.....................................................................

致谢.......................................................................

1引言

1.1研究背景及意义

随着机械化采煤程度的提高和地质条件的变化，所开采的煤炭日趋“贫、细、杂”化，从而使需要分选和分级的细粒物料越来越多。

就煤炭而言，据不完全统计，3-0.5mm部分物料的含量一般都在20％-45％左右，如汾西矿小于3mm的粉煤产率高达47.9％。

有的甚至更高,细粒物料含量的大幅度增加使细粒的分选、回收和利用逐步受到重视。

首行缩进2字符，检查下面的文章，不在提这个格式问题从脱硫的角度来看[1]，随着开采深度的增加，高硫煤的比例将逐年增加，分布面也将不断扩大，煤炭脱硫降灰技术的关键是经济有效地实现细粒煤的高精度分选。

众所周知，粒度越细，黄铁矿和煤粒的解离程度越大，脱硫越容易，重视和提高这部分细粒煤的分选效果是降低总精煤硫分和减少燃煤污染的重要途径之一。

当今社会的发展对矿物加工提出了更加严格的要求，要求各种物料最好全粒级高精度分选。

目前大多数选矿作业都采用重选和浮选相配合的工艺流程，它们分选的粒度界限基本是在0.5mm，俄罗斯为1mm。

众所周知[2]，对重选来说，宽粒级分选一般是随着粒度的减小，分选效率急剧下降，故无论对现有跳汰机还是对旋流器（尤其是大直径旋流器）来说，0.5mm附近及以下的物料分选效率很差。

就浮选来说，由于气泡粘附力有限，其粒度上限不能太大，一般公认的有效浮选粒度上限为0.5mm，浮选的分选效率随着粒度的增大而下降。

因此，重选和浮选的有效分选粒度界限附近物料的分选效果最差。

据统计，直径在1m以上的重介旋流器的有限分选粒度下限大多数大于1.5mm，即使在1mm以下，细粒级物料的分选效果也是比较差的。

而跳汰机最适意（宜）的分选粒度下限为1-3mm。

因而在与有效浮选粒度之间存在一部分物料（主要是1.5-0.5mm）无法进行有效的分选。

我国原来由于资金短缺，煤炭入洗比例小，要求精煤灰分比较高且不严格等原因，对粗煤泥处理的重视程度不够，一般将其直接回收掺入精煤，随着对精煤灰分要求的不断提高和精煤灰分控制的更加严格，使得大部分粗煤泥不能直接掺入精煤，只能掺入中煤。

造成大量精煤损失。

现有的螺旋分选机和煤泥重介旋流器等其它设备都不太有效，急需开发结构简单、分选效果好、操作容易、造价低、维修量小的分选设备。

（字体变成五号了，请修改）

1.2课题的提出

粗煤泥洗选加工的必要性

（1）矿井机械化开采程度不断提高，-2mm细粒煤和煤粉在原煤中所占的比例越来越大，有的占到40～50%，问题越来越突出。

而2-0.3mm粗煤泥的量也有10-20%。

所以，粗煤泥分选效果具有举足轻重的作用。

（2）降灰脱硫的需要也要求分选上限降低，使得包括粗煤泥在内的煤泥量大大增加。

脱硫方法中最经济有效的仍是洗选法。

洗选法只能脱除嵌布粒度较粗的无机硫（黄铁矿硫，其密度在5g/cm3左右。

1.3研究内容

目前我国的工艺流程基本上是两段（粗粒用重选，细粒用浮选）或两段半（粗粒用重选，粗煤泥只回收，细粒用浮选）选煤模式，而国外大多数采用三段（即增加粗煤泥分选）选煤模式。

而我国细粒煤和难选高硫煤多，从脱硫降灰和提高全粒级分选精度和精煤产率角度考虑，采用三段选煤工艺更加合理。

这种三段选煤工艺的先进性需要通过性能优越的分选设备来体现。

目前，大直径重介旋流器具有处理量大，入料粒度范围宽，分选效果好，对煤种和可选性适应性强的特点而作为粗粒煤分选的理想设备。

旋流微泡浮选柱对细粒煤和超细粒煤具有选择性好和分选精度高的特点做为细粒煤分选设备的最佳选择。

该工艺中新增加的粗煤泥分选是我国选煤的薄弱环节，需要加强研究。

2粗煤泥与常用粗煤泥分选设备

2.1我国当前选煤工艺存在的不足

分选传统工艺一般采用浮选法。

目前浮选效率低的一个重要直接原因是浮选入料的粒度比较大。

适合煤泥浮选的粒度范围为0．25～0mm，浮选已不再是分选0．5～0．25mm级煤泥最经济、最有效的分选方法。

因此，为了合理利用资源，研究开发有效的2～0．25mm级粗煤泥分选技术是当前煤炭工业的迫切任务和难题，这对我国煤炭工业的长远发展具有重大战略意义和现实意义。

2.2粗煤泥的概述

选煤工业中采用的分选方法可分为两大类：

（1）基于质量力场的分选方法：

包括跳汰选、块煤斜、立轮分选、摇床分选、重介旋流器分选、FALCO分选、螺旋分选机等。

质量力场中的分选方法，其分选精度随着粒度的降低，分选精度变差。

重介旋流器得到广泛的应用。

随着重介旋流器的大型化，其有效分选下限提高，对1（或2）mm以下的煤泥得不到有效的分选。

怎么上面是空白，是图没显示出来吗？

（2）基于表面力力场中的分选方法：

机械搅拌浮选机、浮选柱和喷射式浮选机。

机械浮

图1-1国内外跳汰机入料粒度与分选效率（I）的关系

1-德国Tazub；2-日本永田NU型（低密度段）；3-日本永田NU型（高密度段）；4-中国LTG15跳汰机；5-德国36末煤跳汰机；6-复振跳汰机

图也有问题

选机的处理能力大，但对细泥（-200网目）的分选精度差，浮选柱对细泥的分选精度高，但对粗颗粒（+0.3mm）的捕收集力差，粗颗粒极易损失到尾矿中去而造成资源的损失,处理能力低。

喷射式浮选机集合两者的优点。

结论：

+2mm的粗颗粒可用质量力场中的分选方法进行有效的分选，-0.3mm以下的细煤泥可用浮选法（包括浮选柱）进行回收。

对2-0.3ｍｍ粗煤泥的分选还没有有效的分选技术及设备。

基于密度差异的质量力分选和基于表面物理化学性质差异的浮选在分选粗煤泥时都存在缺限。

因此，寻求粗煤泥的有效分选技术、设备及分选模式就变得具有重要的现实意义，是选煤界所要解决的一个重要问题。

对炼焦煤而言尤其如此。

随着选煤技术的发展和进步,两产品末煤重介旋流器逐步成熟,且由于重介分选效率高,我国的选煤工艺开始从单一跳汰+浮选工艺转变为跳汰主选+（中煤或粗精煤）重介再选+浮选工艺。

在国家“九五”科技攻关项目的支持下,大直径无压给料三产品重介旋流器和旋流-微泡浮选柱的研制成功,为我国选煤工艺的完善和发展奠定了良好的基础,逐步形成了我国目前以三产品大直径重介旋流器+浮选为主的选煤工艺。

然而,这种两段选煤工艺和用户对精煤产品质量要求的不断提高,造成了粗精煤泥的灰分与合精煤灰分的差距逐步拉大,使得占原煤比例很大的粗煤泥难以全部掺入精煤,从而导致粗煤泥的走向难以确定。

粗煤泥：

2-0.3mm的煤泥。

（删掉）

2.3国内外粗煤泥回收的状况分析

2.3.1国内粗煤泥回收的状况分析

（1）国内常用的粗煤泥回收工艺

国内常用粗煤泥回收工艺的共同点是：

只对粗煤泥进行回收，而不进行分选。

利用高频筛或分级旋流器回收的这部分粗煤泥灰分一般都高于重选精煤灰分2～4个百分点，这部分产品如果掺入精煤，则精煤的灰分超标，如果掺入中煤，则精煤损失严重，尤其是当捞坑和筛子分级效果差和细粒煤含量大时更加显著，这将严重影响企业的经济效益和社会效益。

而这部分煤和矸石解离的比较充分，产率也较高，若稍加分选，将会获得较高的精煤产率和经济效益，这也使得研制先进高效的粗煤泥分选回收设备和工艺显得非常必要。

（2）煤泥重介旋流器粗煤泥分选技术

虽然该设备能够取得一定的分选效果，但还存在一些不足：

需要一套单独的介质净化回收系统，系统复杂；调节困难，密度波动大，分选效果差；在分选系统运行中将会产生大量的煤泥，增加后续浮选的负荷和全厂的运行成本；介质消耗高。

（3）水介质旋流器粗煤泥分选技术

虽然水介质旋流器单台处理量大，建设周期短，但它的分选精度远不如重介旋流器，而且分选下限高。

溢流若不经过脱泥就达不到精煤灰分要求，从分选精度和简化工艺流程来说都不合适。

（4）螺旋分选机粗煤泥分选技术

螺旋分选机因具有结构简单、无运动部件，占地面积小，基建费用低，生产费用小，操作管理方便等优点在选煤厂中的使用越来越受欢迎。

可用于代替煤泥跳汰机或粗粒浮选机，但其在分选密度较低时其分选效率很差，据了解选煤时它的最低的分选密度为1.75（单位？

）而EP大约为0.15-0.18，最近的研究发现其分选密度可低到1.60（单位？

），要达到上面同样的EP值必须在流程中增加一定数量的再洗螺旋分选机。

此外螺旋分选机还具有设备高、单台处理量小、分选效果差等不足。

（5）高频筛粗煤泥分选技术

高频筛是目前我国用于粗煤泥回收最常用的脱水和分级设备之一，虽然在分级过程中有一定的分选作用，但对品位的提高极其有限且效果差。

（6）分级浮选粗煤泥分选技术

分级浮选是另一种用于解决重选和浮选有效分选粒度界限附近物料分选效率低的方法之一，可适当提高浮选的有效分选粒度上限，一定程度上可弥补重选对细粒粉煤分选精度欠佳的不足，但其提高的幅度也不能太大，因为太大粗粒的浮选效率也会很低。

（7）目前应用较广泛的为水力分级旋流器，设备比较成熟，结构简单、体积小，无运动部件，安装容易，设备费用低，分级粒度细，分级效率高，但其分选效果差，只能做为分级设备。

（8）摇床选因处理能力低，分选范围窄而在选煤上基本没有应用。

虽然我国已经开始研究并开发成功了一些粗煤泥分选设备，但这些设备都不同程度上存在着不足，基本上没有在工业上大量应用，急需新型高效分选设备的诞生。

2.3.2国外粗煤泥分选回收的状况分析

在国外[3]，主要是美国、澳大利亚、英国、德国等先后研制出多种用于细粒煤分选的设备，主要包括强重力分选机、微细介质旋流器、微泡和离心浮选设备、异形波跳汰机、杨氏充填式跳汰机和选择性油团选。

但这些新工艺设备除少数项目外，大多数还处于研发阶段，还未达到大规模工业应用的程度。

目前在国外使用最多的粗煤泥分选技术模式是利用高效水力旋流器对煤泥进行分级，分级粒度基本控制在0.1mm或0.2mm，对2.0～0.1mm的粗煤泥通常采用螺旋分选机或Teeter－Bed[4]（上标）进行按密度分选，对小于0.1mm的煤泥或进行脱水，或与未处理的、废弃的块煤混合，或通过泡沫浮选柱进行洗选，这种工艺比我国绝大多数选煤厂仅对粗煤泥进行简单的回收相比，具有较大的先进性。

同时在国外，螺旋分选机一直是分选细粒煤应用最普遍的设备之一，但由于我国煤质的特殊性，这种设备难以适应我国粗煤泥的分选，所以研究具有中国特色的粗煤泥回收设备具有重要的现实意义。

2.4粗煤泥分选设备现状

随着采煤机械化程度的提高，选煤厂入厂原煤中粉煤的含量越来越高，加之部分选煤厂为了从原煤中更多地回收低灰精煤，有目的地将大块物料破碎。

使得人选原煤中的粉煤量进一步增加。

人选物料粒度的减小，导致一般重力分选方法的分选速度和分选效率均有所降低。

因此，无论是新建选煤厂，还是现有选煤厂，都必须认真面对和妥善解决粉煤的分选问题。

为了提高分选效率，适应入选原煤煤质的不断变化，近几年来，重介质选煤工艺已成为新建选煤厂的首选工艺。

但在国内，目前仍有许多选煤厂采用<50mm原煤混汰工艺。

由于跳汰分选作用机理，决定了其对细粒煤的分选有限。

对于重介分选工艺，国内大部分炼焦型选煤厂采用不脱泥大直径重介旋流器+粗煤泥回收+细煤泥浮选的联合流程。

这种工艺投资相对跳汰较大，但简单易行，精煤产率高，但其回收的的粗煤泥灰分偏高，如果将其掺人精煤，势必导致精煤灰分增高，使重选和浮选因“背灰”而降低全厂精煤产率，从而降低选煤厂经济效益；如果将其掺人中煤，那么粗煤泥中将有60％左右的低灰（10％左右）精煤损失，同样影响企业经济效益。

因此，寻求新型、高效的粗煤泥分选设备对提高选煤企业的经济效益十分重要。

作为衔接重介选和浮选的粗煤泥分选设备，其作用主要是降低煤泥水系统负担，对粗煤泥高效分选，从而使其达到总精煤灰分的要求，提高全厂精煤产率。

目前，国内外主要的粗煤泥分选设备有煤泥重介旋流器、螺旋分选机、水介质旋流器、干扰床分选机（TBS）等。

你前面的正文段落中的行距格式是1.5倍行距，现在的行距是单倍行距，请统一行距，建议用固定值18磅。

2.5螺旋分选机

螺旋分选机是选矿和选粉煤、粗煤泥的设备之一，近年来在澳大利亚和其他一些国家选煤厂中得到广泛应用。

我国选煤用螺旋分选机在上世纪80年代经过鉴定后，只得到有限的推广。

2.5.1螺旋分选机工作原理

首行缩进2字符螺旋分选机主要由矿浆分配器、中心柱、螺旋溜槽和产品截取器等组成（图1是图2吧？

）。

矿浆由分配器进人螺旋溜槽后，颗粒群在槽面上的运动过程中，重矿物沉降速度快，沉人液流下层，轻矿物则浮于液流上层；接着，轻、重矿物沿横向展开，沉于下层的重矿物沿收敛的螺旋线逐渐移向内缘，浮于上层的轻矿物沿扩展螺旋线逐渐移向中间偏外区域；不同密度的矿粒沿各自的回转半径运动，轻重矿物沿横向从外缘至内缘均匀排列，设在排料端部的截取器将矿物带沿横向分割成精、中、尾煤三个部分，使其通过各自的排料管排出，从而完成分选过程。

2.5.2应用情况

螺旋分选机具有以下特点：

（1）运行成本比重介旋流器和浮选机要低，有效分选密度在1．6X1000kg／㎡：

~（是什么？

应该是1．6*1000kg／m3）以上，低于该值会影响分选效果；

（2）无运动部件，维修工作量小；（3）占地面积小，可用双头甚至三头螺旋提高单台设备的处理能力。

目前，螺旋分选机工艺已应用到国内不同的动力煤和炼焦煤选煤厂中，并取得理想的效果。

就绝大多数动力煤分选来说，由于最终产品的灰分比较高，相对应的分选密度也比较高，多在1．6X1000kg／m"以上，可选性好，非常适合螺旋分选机的分选条件，故这一工艺在动力煤分选中的应用得到普遍认同。

该工艺较成功地应用于鹤岗益新炼焦煤选煤厂，精煤灰分由入料16％降至6．9％，产率为87．55％，实际分选密度为1．69X1kg／m：

~。

值为0．11，，值为0．16。

螺旋分选机没有运动部件，不需要药剂和介质，人料不需要压力，占地面积小，操作简单，维修量小。

但是，其有效分选密度一般在I．6k．g／L（1.6kg/l）以上，低于该值时，分选效果会受到影响。

对于动力煤选煤厂，