重介质选煤技术.pptx

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1、重介质旋流器选煤技术讲座,选煤厂员工技术培训,1,重介质旋流器选煤技术讲座,概述重介质旋流器选煤基本原理重介质旋流器选煤悬浮液的特性和要求 重介质旋流器选煤工艺流程 重介质旋流器选煤的主要设备及其选择 影响重介质旋流器工作的主要因素重介质旋流器选煤的操作与维护,选煤厂员工技术培训,2,1、概述,1.1重介质旋流器选煤的发展 1.2重介质旋流器选煤的优缺点1.3 重介质旋流器的应用范围1.分类,选煤厂员工技术培训,3,、概述,1. 重介质旋流器选煤的发展 重介质旋流器是在分级旋流器的基础上演变而来。 1945年荷兰国家矿山局提出了用重介质旋流器选末煤的方法，并发明了（圆柱圆锥形）重介质旋流器。由

2、于加重质由黄土改为磁铁矿，使这一技术真正用于工业。美、德、英、法等国相继购买了这一专利应用于选煤，并不断创新，研制了许多新型重介质旋流器：,4,、概述,1. 重介质旋流器选煤的发展 如1956年美国维尔莫特公司研制成功的无压给煤圆筒形重介质旋流器，简称DWP；60年代英国研制成有压给料圆筒形重介质旋流器，即沃赛尔旋流器；1966年苏联研制成用两台旋流器并式相串组成三产品重介质旋流器；1967年日本田川机械厂研制成倒立式圆柱圆锥形重介质旋流器，即涡流旋流器；,5,、概述,1. 重介质旋流器选煤的发展 80年代初意大利学者研制成用两台圆筒形旋流器轴线串联组成三产品重介质旋流器；80年代中期英国煤炭

3、局在吸收DWP和沃赛尔两种族流器的特点，推出直径为1200mm的中心给料圆筒形重介质旋流器，用于分选粒度为1000.5mm的原煤。,6,、概述,1. 重介质旋流器选煤的发展 我国1966年在采屯煤矿选煤厂建成第一座重介质旋流器选煤车间，采用500mm型旋流器分选6-0.5mm级原煤。1969年在田庄选煤厂采用500mm重介质旋流器处理13-0.5mm级原煤。随后，相继又研制成600、700mm二产品圆柱圆锥形重介质旋流器。用途扩展到跳汰中煤和跳汰精煤再选。,选煤厂员工技术培训,7,、概述,1. 重介质旋流器选煤的发展 80年代至90年代对重介质旋流器选煤工艺与设备进行了一系列的改革和创新。先后

4、推出重介质旋流器分选50-0mm不脱泥原煤的工艺；有压给料二产品和三产品重介质旋流器；无压给料二产品和三产品重介质旋流器；分选粉煤的小直径重介质旋流器以及“单一低密度介质、双段自控选三产品(四产品)的重介质旋流器”选煤新工艺。1998年推出了大型简化工艺重介质选煤技术，旋流器直径达到1200/850，2003年旋流器直径达到1400/1000。到2005年底，中国已有100多个选煤厂装备有上述各类重介质旋流器约400多台。,选煤厂员工技术培训,8,、概述,1. 重介质旋流器选煤的优缺点 重介质旋流器选煤是目前重力选煤方法中效率最高的一种。它是用重悬浮液或重液作为介质，在外加压力产生的离心场和密

5、度场中，把煤和矸石进行分离的一种特定结构的设备。,选煤厂员工技术培训,9,、概述,1. 重介质旋流器选煤的优缺点 优点：）分选效率高 ）可高效率地分选难选煤和极难选煤，适应性强 ）分选密度调节范围宽）处理能力大）生产过程易于实现自动化 缺点：）增加加重质回收系统，消耗加重质；）设备磨损和维护量加大。,选煤厂员工技术培训,10,、概述,1. 重介质旋流器选煤应用范围 ）分选易选至极难选煤；）再选跳汰机的中煤和精煤；）与其它选煤方法组建联合流程；）分选需要高度解离的原料，如夹矸煤含量大或破碎后可解离出黄铁矿的原煤。）低密度分选超低灰精煤,选煤厂员工技术培训,11,、概述,1. 重介质旋流器分类 (

6、1)按其外形结构可分为：圆柱形、圆柱圆锥形重介质旋流器两种。 (2)按其选后产品的种类可分为：二产品重介质旋流器；三产品重介质旋流器。(3)按物料给入旋流器的方式可分为：周边(有压)给原煤、给介质的重介质旋流器；中心(无压)给原煤、周边(有压)给介质的重介质旋流器。 (4)按旋流器的安装方式可分为：正(直)立式、倒立式和卧式三种。,选煤厂员工技术培训,12,、重介质旋流器选煤的基本原理,选煤厂员工技术培训,重介质旋流器选煤是阿基米德原理在离心力场中的应用。 在重力场下：颗粒在介质中所受的重力等于颗粒的重量与同体积的介质重量之差。即：式中：矿粒的体积，；矿粒的密度，；液体介质的密度，； 重力加速

7、度，。 ，颗粒下沉； ，颗粒悬浮在液体中的任意位置； ，颗粒上浮。当， ，该颗粒上浮； ，该颗粒下沉。,13,、重介质旋流器选煤的基本原理,选煤厂员工技术培训,在重力场下：颗粒在介质中的沉降速度越快，煤矸分离越快。颗粒直径越大，沉降速度越快； 越大，沉降速度越快；分选介质的粘度越小，沉降速度越快；或是加速度越大，沉降速度越快。但是颗粒的直径、 和分选介质粘度是由被选物料的性质和介质性质决定的，无法人为改变，而加速度在重力场中是一个定值，因此重力场下重介质分选对大粒度效果较好，而细颗粒的效果较差。,14,、重介质旋流器选煤的基本原理,选煤厂员工技术培训,在离心力场下：颗粒在介质中所受的离心力等于

8、颗粒的离心力与同体积的介质离心力之差。即：式中：矿粒的体积，；矿粒的密度，；液体介质的密度，； 颗粒旋转的切线速度。；旋转半径，。 可见颗粒在旋转流场中所受到的离心力，比重力场大几十倍至几百倍。离心力与重力的比值叫做离心系数,15,、重介质旋流器选煤的基本原理,选煤厂员工技术培训,在离心力场下：由此可见，重介质选煤是按矿粒与悬浮液的密度差进行的，受粒度的影响较小；离心力可以大大提高颗粒的移动速度，使细颗粒按密度分选更有效，所以，重介质旋流器选煤精度高，处理量大。 重介质旋流器选煤是一个复杂过程，在特定的旋流器结构内，介质流在旋流器内离心力作用下，形成了一个复杂的压力场和速度场，在轴向和径向存在

9、压力梯度和速度梯度，切向速度决定着轴向速度和径向速度，轴向速度决定着处理能力，压力梯度决定了分层速度，悬浮液的性质决定着分选精度和处理能力。 （略）,16,、重介质选煤悬浮液的特性和要求,3.1 综述3.2 加重质的选择3.3 悬浮液的特性,选煤厂员工技术培训,17,3.1 综述 重介选煤用的悬浮液是一种固相和液相的两相体，即一种固相微粒分散在另一种液相中构成的体系。被分散的固相微粒称为分散相，其周围的液相称为分散介质，分属不同的相。在重介质选煤中，把高密度的固相微粒称为加重质，液相一般为水。 按分散相粒径的大小，可把分散体系分为三类：分散相粒径小于0.001m的分散体系叫真溶液；粒度在0.1

10、m至0.001m之间的分散体系叫胶体溶液；粒径大于0.1m的分散体系叫悬浮液。,选煤厂员工技术培训,18,3.1 综述 重介质选煤用的悬浮液主要持点：(1)悬浮液中的悬浮颗粒在普通显微镜下，甚至用肉眼都能看到；(2)分散相(水)和悬浮粒子之间有明显的相界面；(3)由于悬浮液中悬浮粒径较大，在重力作用下会产生沉降，具有动力不稳定性。如保持悬浮状态不受破坏，需要有外力作用。如机械力、垂直流、水平流、脉动流、切向流等。,选煤厂员工技术培训,19,3.1 综述 重介质旋流器选煤用的悬浮液分散相(加重质)的粒径一般在0.1mm至1m之间，需要有外力作用才能保持相对稳定性。 加重质的性质直接影响到它与水配

11、成悬浮液的性质、介质的制备、回收工艺设备的选型、主选设备的选择以及分选效果和成本。因此，加重质性质的选择是非常重要的一环。,选煤厂员工技术培训,20,3.2 加重质的选择 选择加重质主要应考虑：密度、粒度组成、机械强度、化学活性、导磁性以及回收特性能否满足重介质选煤工艺提出的各种要求、加重质来源情况等。,选煤厂员工技术培训,21,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.1 加重质的密度 加重质是配制悬浮液的高密度固体微粒。它应能满足重介质选煤对配制悬浮液密度范围的要求。同时，它应使悬浮液中固体的体积浓度保持在一定范围内。悬浮液中加重质的体积浓度与悬浮液中加重质的密度有如下关系：式中

12、加重质密度；悬溶液密度；加重质在悬浮液中的体积分数。 公式说明悬浮液密度一定时，加重质的体积浓度随加重质的密度增大而减小。如果值取小数，一般控制在0.10.35范围内较宜。,22,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.1 加重质的密度 在工业生产条件下，悬浮液中还要混入一部分煤泥，它的性质与混入的数量对悬浮液的流变特性影响较大。因为，一般煤泥的密度远低于加重质的密度，它与加重质组成新的固相分散体时,其混合固相体的密度由下式决定；式中： 混合固体相平均密度；1纯加重质的密度，tm3；2煤泥密度，tm3；f纯加重质占混合固相体的质量分数，。 混合固相体的密度取决于加重质和煤泥的密度，以

13、及两者组合的数量。,23,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.1 加重质的密度 一般情况都采用磁铁矿粉作加重质，因为它的密度可达42005500kgm3，可满足重介质选煤悬浮液密度达到12502200kgm3的要求，并可采用工艺简单、效率高的磁力回收工艺和磁选设备回收介质复用。 对于磁铁矿，磁性物含量越高，密度越高，介耗越低。,24,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.2 加重质的粒度组成特性 重介质选煤对加重质粒度组成有一定的要求，尤其是重介质旋流器选煤时，对加重质粒度组成的要求更严一些。因为悬浮液中加重质在重力场的沉降速度代表着该悬浮液的稳定性。而同种粒度组成的

14、加重质在离心力场沉降速度远大于重力场。由于重介质旋流器入选物料下限较低(有效分选下限一般可达0.15mm)，所以磁铁矿粉的细度必须达到一定要求。,25,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.2 加重质的粒度组成特性 各国对磁铁矿粉的粒度要求是不同的，如：,26,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.2 加重质的粒度组成特性 各国对磁铁矿粉的粒度要求是不同的，如：,27,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.2 加重质的粒度组成特性 我国对磁铁矿粉的粒度如下表： 我国各选煤厂所用介质粒度在细与中细范围内。 从实践看：磁铁矿粉的-0.044mm含量越大，介耗越低

15、。 -0.010mm含量越小，介耗越低，建议小于1015%。,28,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.3 加重质的机械强度 加重质的机械强度主要指它的可磨性。即在较长生产时间内循环使用过程的粉碎程度。机械强度越高，可磨性越好。在生产循环使用过程中产生的微粒越少，对稳定悬浮液的流变性质和降低加重质在回收过程中的损失都是很重要的。 我国天然磁铁矿粉的强度按莫氏标准、硬度在5.56.5范围内，可磨性都符台要求。但经过培烧而成的磁铁矿，其机械强度一般低于天然磁铁矿。必要时要做可磨性对比试验。,29,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.4 加重质的其它特性 加重质对水、对工

16、艺设备的材质应具有化学惰性。即不产生或不易产生化学反应和泥化，且有利于净化回收。 采用磁性加重质时，它的比磁化系数应大于400010-6cm3g（属强磁性矿物如磁铁矿、磁黄铁矿等），比磁化系数低于300010-6cm3g的磁性加重质（属中等磁性矿物如钛铁矿及假象赤铁矿等），回收用的磁选机的磁感应强度应不低于0.3T。当然，磁铁矿的矫顽力过高也是不利的。因为它易于磁团聚，造成悬浮液的不稳定性严重时要增设退磁器。,30,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.5 磁铁矿粉的规格 各国要求的磁铁矿的规格是不同的。 英国要求的磁铁矿粉规格为：密度高于4600kg/m3，磁性物含量不低于90%

17、，磁铁矿粉粒度组成为：小于10m颗粒的含量不超过16%；小于100m颗粒含量不低于94%，水分不超过7%。 苏联磁铁矿粉规格为：密度高于4300-4600kg/m3，磁性物含量不低于90%，磁铁矿粉粒度组成为：用于三产品重介质旋流器的中细粒，小于40m颗粒的含量50-60%；用于两产品重介质旋流器的细粒，小于40m颗粒含量60-75%。,31,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.5 磁铁矿粉的规格 美国要求的磁铁矿粉规格为：,32,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.5 磁铁矿粉的规格 我国对重介质的要求还没有统一标准。从目前使用情况看，重介质中磁铁矿粉磁性物含量应

18、在90%以上，密度4.5左右，粒度组成：选块煤时，小于0.074mm的含量不低于80%，选末煤时，小于0.044mm含量不小于80%。,33,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.5 磁铁矿粉的规格 河北某厂企业标准,34,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.2.5 磁铁矿粉的规格 小结：对磁铁矿粉要求最高的是美国，我国磁粉规格偏低，这是我国介耗高的原因之一。 建议：重介质旋流器用的磁铁矿粉可选择细粒级，磁性物含量94%，密度4.5左右，小于0.044mm含量大于80%，其中的0.010mm的含量小于1015%。,35,选煤厂员工技术培训,3.3 悬浮液的特性,悬浮液的特

19、性包括 密度； 流变性； 稳定性。,36,选煤厂员工技术培训,3.3 悬浮液的特性,3.3.1 悬浮液的密度； 悬浮液的密度是指单位体积所具有的质量： 悬浮液的密度与加重质的密度及其体积分数有关。 悬浮液的密度o等于分散相和分散介质密度的加权平均值，即： 对于水介质有式中 悬浮液中加重质的体积分数，以小数计； 混合加重质（含煤泥）的密度, tm3； 分散介质(液相)密度，tm3。 在重介质选煤中，悬浮液的分选密度一般为13002000kgm3范围选用。低密度的悬浮液用于选精煤或单一密度分选三产品；高密度的悬浮液用于排矸。,37,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.

20、3.1 悬浮液的密度； 选煤过程中，悬浮液最佳密度选择需要根据对最终产品质量要求、分选设备的工艺参数以及悬浮液特性来确定。,38,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.2 悬浮液的稳定性 重介质选煤中，悬浮液的稳定性是指悬浮液在分选容器中，各点的密度和粒度在一定时间内保持相对稳定的能力。由于选煤用的悬浮液属于粗分散体系。分散的固体粒子本身没有保持悬浮状态的能力，靠借助外来的能量才能使分选设备内各点的悬浮液密度达到一定的均一性。这种密度均一性称为动态稳定性。,39,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.3 悬浮液的流变性 重介质选煤

21、过程中，小粒级物料分离(上浮或下沉)时，所受的阻力与悬浮液的粘滞阻力有关。表征粘滞阻力的特征是粘度。因此，粘度是悬浮液流变特性的主要参数，也是影响小粒级物料分选效果的主要因素。,40,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.3 悬浮液的流变性 在重介质选煤过程中，悬浮液的粘滞系数不是一个定值。它与悬浮液的特性、密度、加重质种类和流变速度等多种因素。在旋流器内部各点流变性是不同的。 通过调节悬浮液的压力和流速来提高其切变率，就有可能降低悬浮液的粘度，从而减少悬浮液对颗粒的阻力。,41,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.4 影响悬浮

22、液动态稳定性因素 一切影响悬浮液粒子沉降速度的因素，都影响悬浮液的动态稳定性。1）加重质的粒度 加重质的粒度越小，其沉降速度越慢，对悬浮液的动态稳定越有利，但悬浮液的粘度也相应增高。当悬浮液粘度过高时，会影响中、小粒级物料的分选效果，同时使加重质的制备、净化回收费用增加，加重质的工艺损耗相应也要增大一些。,42,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.4 影响悬浮液动态稳定性因素 2） 加重质的密度 加重质的密度越低，它的自由沉降速度越小，配制成同一密度悬浮液的固体容积分数也越高，稳定性也好。但对分选效果的负面影响也越大。 在离心力场(重介质旋流器)选煤时工作悬浮

23、液中加重质的容积分数(包括煤泥)最大不应超过35。,43,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.4 影响悬浮液动态稳定性因素 3） 悬浮液的密度 同一种加重质配制成悬浮液的密度越高，悬浮液中的固体容积分数也越大，悬浮液的动态稳定愈易达到，但悬浮液的粘度也相应提高。 可是在实际生产中，对工作悬浮液的密度有定值要求，不可能依靠改变悬浮液的密度来提高稳定性。 高密度悬浮液选煤时，主要矛盾是悬浮液的粘度。这时，使用加重质的密度应大于5000kgm3。 低密度重介质旋流器的分选时，主要矛盾是悬浮液的稳定性，而不是粘度。,44,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.

24、3 悬浮液的特性3.3.4 影响悬浮液动态稳定性因素 4） 非磁性物的影响 生产过程中，工作悬浮液中必然会混入部分矿泥(包括煤泥)。它在一定条件下能提高悬浮液的稳定性，对改善分选效果有利。但是，过多地混入细泥，会提高悬浮液的粘度，当粘度超过某数值后细粒煤的分选效果恶化。要根据原煤可选性和煤泥入选的数量和选后产品质量要求，调整好旋流器的结构及工艺参数，以及将分选后的煤泥产品排出分选系统，杜绝煤泥在分选系统中循环。否则，将使分选效果变坏。,45,选煤厂员工技术培训,3.2 加重质的选择,3.3 悬浮液的特性3.3.4 影响悬浮液动态稳定性因素 在重介质旋流器选煤时，悬浮液主要处于离心力场，它是由切

25、向、轴向和径向液流的速度，以及旋流器的结构参数来决定悬浮液中的水、加重质和煤泥在旋流器的底流和溢流中的分配数量。表征悬浮液动态稳定的指标是旋流器的底流介质密度和液流介质的密度差值(A)。根据目前中国重介质旋流器选煤厂的实际情况，这个差值A(kgm3)为：式中 u旋流器底流介质密度，kgm3； o旋流器溢流介质密度，kgm3。 一般A控制在200500范围内较适宜。,46,选煤厂员工技术培训,4 重介质旋流器选煤工艺流程,4.1 概述 重介质旋流器选煤工艺已在国内外广泛使用。其工艺流程类型很多，基本流程有： 分级与不分级入选； 脱泥与不脱泥入选； 有压或无压给料两产品分选； 有压或无压给料三产品

26、分选； 与其它选煤方法组成入选下限到零或煤泥不入选联合选煤流程。 例如：块煤重介、未煤重介质旋流器、煤泥浮选典型流程；原煤用跳汰机粗选、粗精煤或中煤用重介质旋流器再选和煤泥浮选联合流程；重介质旋流器分别与水介质旋流器、摇床、螺旋溜槽和浮选组成联合选煤流程等。,47,选煤厂员工技术培训,4 重介质旋流器选煤工艺流程,4.1 概述 重介质旋流器选煤工艺流程的组成，一般可分为；原煤的准备，原煤的分选，循环悬浮液的平衡和密度的稳定、稀介质的净化回收，以及介质制备和补充等几个环节。,48,选煤厂员工技术培训,4 重介质旋流器选煤工艺流程,4.2 重介质旋流器选煤工艺的原煤准备 原煤准备系统的功能：为重介

27、质旋流器准备合格粒度的入选原煤。 准备作业包括：原煤预先筛分、超限粒度原煤的破碎、检查筛分(除去原煤中的铁器、木块等杂物)。 脱泥入选时，还要增加原煤润湿和脱泥、脱水作业等。,49,选煤厂员工技术培训,4 重介质旋流器选煤工艺流程,4.2 重介质旋流器选煤工艺的原煤准备 一、原煤预先筛分、破碎和检查筛分 重介质旋流器选煤时，入选原煤的粒度上限应严格控制，要严防铁器、铁条、木块及超上限物料进入旋流器的给料系统。当原煤粒度大于规定上限时，必须将原煤进行预先筛分并去除杂物，把过大块的原煤破碎，并对破碎后的原煤进行检查筛分。脱泥入选时还要增加脱泥作业。,50,选煤厂员工技术培训,4.2 重介质旋流器选

28、煤工艺的原煤准备 三种典型的原煤准备流程上图。 近10年来，由于分级破碎机的使用，使原煤准备流程得到进一步简化。分级破碎机克服了传统双齿辊退让超限容易堵塞旋流器的缺点；或是克服了是环锤破碎易造成原煤过粉碎，使煤泥量增大的缺点。,51,选煤厂员工技术培训,4.2 重介质旋流器选煤工艺的原煤准备二、脱泥脱水作业 作业功能：将煤泥含量高的原煤进行脱泥，简化悬浮液(稀介质)的净化回收和产品脱介系统，降低投资，降低介耗。 脱泥时，入选原煤中小于0.5mm级煤泥量控制在5以下，入选原煤的外在水分含量在1015以下。 因为大量煤泥和水随入选原煤进入分选系统将加大循环悬浮液的分流量，增加稀介质净化回收作业的负

29、担。由于大量煤泥的进入，也增加产品脱介筛的负担，同时洗涤产品的喷水量要增加。 采用筛子脱泥工艺时，原煤入筛前必须增加原煤润湿设施，使原煤在入筛前充分润湿和分散，同时，还要配合弧形筛进行预先脱泥、脱水，才能取得好的效果。,52,选煤厂员工技术培训,一、选二产品重介质旋流器的流程 选二产品重介质旋流器选煤流程，可单独用于选炼焦煤和动力煤，也可与跳汰、重介质选块煤以及螺旋溜槽、水介质旋流器、TBS和浮选组成联合流程。 由于二产品重介质旋流器的结构不同，给料方式不同，其选煤工艺也有差异。,4.3 重介质旋流器选煤流程,53,选煤厂员工技术培训,一、选二产品重介质旋流器的流程 1选二产品的圆柱圆锥型重介

30、质旋流器选煤工艺（有压给料） 有两种给料方式：一种是用定压箱给料工艺，另一种是用泵给料工艺，两者各有优缺点：,4.3 重介质旋流器选煤流程,定压箱给料，压力稳定，悬浮液用量较小，旋流器入料上限不受给料泵的限制，对入选原煤的破碎作用小，生产操作直观。泵给料可降低厂房高度，简化流程，减少基建投资。两者相比，前者的优点是后者的缺点，后者的优点是前者的缺点。,54,选煤厂员工技术培训,一、选二产品重介质旋流器的流程 2选二产品的中心(无压)给煤圆柱型重介质旋流器选煤工艺流程 选二产品圆柱型中心给煤旋流器选煤工艺的特点是：分选悬浮液与原煤是分别从旋流器的柱体周边和中心给入旋流器内。,4.3 重介质旋流器

31、选煤流程,如图所示。由于入选原煤是从旋流器顶端中心无压给入，对原煤破碎较泵给料的小。由于分选悬浮液用泵给入，占用厂房建筑高度也较定压箱给料的低。该工艺的最大优点是密度稳定易于控制。但处理量低，细粒级物料的分选效果不及煤介混合有压给料重介质旋流器的好。,55,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程1双密度两段分选三产品重介质旋流器选煤工艺 (1)双密度两段分选出三产品重介质旋流器的工艺，该工艺用高、低两种不同悬浮液密度、两种相同或不同规格类型的重介质旋流器，组成两个独立的分选系统，达到选出精煤、中煤和矸石三种产品的目的。,4.3 重介质旋流器选煤流程,与选二产品重介质该流器工艺一样

32、，按其给料方式不同，可分成定压箱给料和煤介混合用泵给料，也可两种给料方式联合使用。右图为两段重介质旋流器都采用泵给料。,56,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程1双密度两段分选三产品重介质旋流器选煤工艺 (1)双密度两段分选出三产品重介质旋流器的工艺,4.3 重介质旋流器选煤流程,图示，主选(一段)重介质旋流器采用定压箱给料选出精煤，再选(二段)重介质旋流器为煤介混合用泵给料，选出中煤、矸石三种产品的重介质旋流器选煤流程。,57,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程1双密度两段分选三产品重介质旋流器选煤工艺 (1)双密度两段分选出三产品重介质旋流器的工艺双密度

33、选三产品重介质旋流器选煤流程各有特色。主再选旋流器的悬浮液密度和结构参数可根据需要单独调整，互不干扰。工艺比较灵活，应变能力强。三种产品的质量稳定，选煤效率也高，尤其是精煤和中煤质量均可调整。但工艺比较复杂。基建投资和生产费用相应提高。这种工艺在我国仍有应用。由外国公司设计的选煤厂推崇该流程。,4.3 重介质旋流器选煤流程,58,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程1双密度两段分选三产品重介质旋流器选煤工艺(2)双密度两段旋流器直接轴式串联选三产品流程。,4.3 重介质旋流器选煤流程,图是由两个中心给料圆柱型旋流器串联组成。它是由单段二产品中心给料圆柱型旋流器派生出来的。主选(

34、一段)用高密度悬浮液选出重产物(矸石)，再选(二段)用低密度选出轻产物(精煤) 和中间产物(中煤)。 80年代初意大利研制的用于德国萤石矿分选。90年代我国研制用于选煤。,59,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程2单密度两段重介质旋流器并式串联选三产品流程(1)单一低密度和两种不同结构的重介质旋流器并式串联组成三产品重介质旋流器选煤工艺（有压给料）。,4.3 重介质旋流器选煤流程,60,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程2单密度两段重介质旋流器并式串联选三产品流程,4.3 重介质旋流器选煤流程,(2)单一低密度中心(无压)给料、周边有压给介质的两段旋流器并式

35、串联选三产品工艺（目前中国主导流程）。 这种由两段旋流器直接串联成联通器选三产品工艺，二段(再选)旋流器的结构型号与一段(主选)旋流器可相同或不同。,61,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程2单密度两段重介质旋流器轴式串联选三产品流程,4.3 重介质旋流器选煤流程,(3)单一密度中心(无压)给煤、周边有压给介质的两段旋流器轴式串联选三产品的工艺。该工艺用一种悬浮液密度，一台圆柱型旋流器与另一台规格、型号相同的圆柱型重介质旋流器轴式串联，组成重介质旋流器选三种产品的流程。见图。,62,选煤厂员工技术培训,二、选三产品重介质旋流器选煤流程2单密度两段重介质旋流器并式串联选三产品流

36、程,4.3 重介质旋流器选煤流程,(4)单一低密度介质、两段旋流器的悬浮液密度自动测、控选三产品新工艺一个低密度的介质系统，且主、再选两段的悬浮液可实现自动测量和控制。主、再选旋流器结构参数调节时，不产生相互干扰，工艺比较灵活，应变能力强，三种产品的质量很稳定，选煤效率高，而且工艺简化，基建投资与生产费用都低，是目前国内外重介质旋流器选三种产品的最先进的工艺。,63,选煤厂员工技术培训,三、重介质旋流器选粉煤流程 采用小直径重介质旋流器来分选0.5(mm)-0mm级高硫难选煤是近年研究成功的一种有效而经济的新型工艺。根据入选原煤需要达到的有效分选下限，粉煤(煤泥)分选流程可分成选前脱泥和选后脱

37、泥两种。左图为选前脱泥流程，右图为选后脱泥流程。,4.3 重介质旋流器选煤流程,64,选煤厂员工技术培训,悬浮液的净化和回收流程的功能：）使介质循环复用；）保持悬浮液密度稳定；）保持悬浮液的粘度相对稳定,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,65,选煤厂员工技术培训,需要净化的包括两部分：一是稀介质,另一部分是分流量。稀介质：从重介质旋流器排出的产品先经弧形筛预先脱除7590的悬浮液后，再进入振动筛二次脱介。在脱介筛上加循环水冲洗，使粘附在颗粒表面上的介质脱除，进入筛下的就是稀介质。振动筛脱介分成一段或两段。如是一段，该筛无合格段，全部为稀介段；如设两段，第一段为合格段，第二段为稀介

38、段，此时第一段约占全筛面长的1/41/3，第二段约占全筛面长的2/33/4 。是设一段还是二段，要根据煤泥量、产品性质和设备选型等因素综合考虑。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,66,选煤厂员工技术培训,分流量：由于原煤中含有煤泥或带有水，为保证工作悬浮液的密度和粘度稳定，必须将部分合格悬浮液分流出来进行净化，除去合格介质中的粘土、多余煤泥和水。从合格介质系统中分流出来去净化的量称为分流量。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,67,选煤厂员工技术培训,分流量：由于原煤中含有煤泥或带有水，为保证工作悬浮液的密度和粘度，必须将部分合格悬浮液分流出来进行净化，除去合格介

39、质中的粘土、多余煤泥和水。从合格介质系统中分流出来去净化的量称为分流量。对于脱泥和不脱泥工艺均应设分流。脱泥工艺：由于脱泥效率低，仍有部分煤泥进入系统，并在系统中还产生煤泥，同时带入了大量水，必须设分流，以脱除煤泥和水；不脱泥工艺：原煤带入和系统产生的煤泥必须及时排除。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,68,选煤厂员工技术培训,不同的工艺流程、不同的原煤性质和使用不同加重质，其介质净化回收系统也是不同的。磁选法是目前净化回收磁性介质的最有效和最经济的方法。也是目前重介质旋流器选煤工艺中广泛使用的一种。主要设备为磁选机和磁力脱水槽。以磁选机为主，磁力脱水槽做预选和磁团聚脱水，再加

40、上分级、浓缩设备可组成多种悬浮液净化回收工艺。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,69,选煤厂员工技术培训,1） 浓缩磁选再磁选流程 原煤采用脱泥入选、脱介筛下稀悬浮液的浓度很低时，在稀悬浮液进入磁选机前，可增加浓缩设备(如耙式浓缩机、磁力脱水槽等)预先浓缩稀悬浮液，分出部分澄清水循环使用，同时可减少磁选机的使用台数。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,这种流程的缺点是：浓缩机过大时，基建投资增加；浓缩机小时，细粒级磁铁矿粉和细煤泥容易进入浓缩机溢流中，造成循环水质污染；在循环水不平衡时，造成循环水大量外排，导致磁铁矿粉损失加大。,70,选煤厂员工技术培训,2） 磁

41、选浓缩再磁选流程 当原煤脱泥入选时，磁铁矿粉(加重质)的粒度很细，稀悬浮液中煤泥含量不高时，可采取稀悬浮液先磁选，把95%以上的磁性加重质回收后，其磁选尾矿在进入二段磁选机前，增设磁力脱水槽，对损失于一段磁选机尾矿中的细粒级磁铁矿粉进行预磁和磁团聚，以提高二段磁选机的回收率，减少二段磁选机的台数，同时可分出部分澄清水循环使用，,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,71,选煤厂员工技术培训,3） 稀悬浮液双段磁选直串式回收流程 当原煤不脱泥分选，或入选原煤中含煤泥较多，或原煤易碎，易泥化时，采用双段磁选直串式回收稀悬浮液是比较好的。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,该

42、工艺简化，生产操作管理方便，磁铁矿回收效率也高。但第二段磁选机的选型(生产量)要较一段的大2040，磁场强度也要较一段的高。否则，二段磁选机不能很好地发挥作用。,72,选煤厂员工技术培训,4） 含不同煤泥性质的稀悬浮液分别回收流程 由了选后产品的性质(质量)不同，在脱介清洗过程产生的稀悬浮液中煤泥含量和性质(质量)有很大的差异。需要把不同煤泥性质的稀悬浮液进行分开净化回收时，可采用这种流程。,4.4 重介质旋流器选煤悬浮液的净化和回收流程,选用这种流程，可回收磁选尾矿的精煤。当中煤、矸石稀悬浮液也分别磁选时，还可回收磁选尾矿中的中煤，并把一部分细矸再排除掉。缺点是工艺比较复杂。但是，从降低重介

43、质旋流器选煤下限，减少浮选入选量，改善浮选，提高全厂的经济效益是有利的。因此，这种流程在我国使用较广。特别是原煤不脱泥入选时，一般都采用这种流程。,73,选煤厂员工技术培训,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程 脱泥工艺 分级入洗 有压给料两产品旋流器占主导地位； 重介、螺旋、（浮选）联合流程 介质回收以单段磁选为主,4.5 重介质旋流器选煤典型工艺 流程,74,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,1) 脱泥工艺在选前设置脱泥筛,使煤泥不进入分选系统,其优点是：减少脱介筛面积；减少磁选机台数；脱泥后的煤泥量为5%左右时，不需再设置分流环节来除去合格介质中的非磁性物(煤泥)含量,从而使介质

44、系统中减少了分流调控环节,控制简便。脱泥工艺使得分选精度提高，介质损耗降低。,选煤厂员工技术培训,75,2) 分级入洗 在国外分级入选应用较普遍，末煤用旋流器，而块煤可选择立轮、斜轮分选机或重介分选槽。近年来重介分选槽有取代立轮或斜轮的趋势。 重介分选槽与旋流器两者分选块煤的效率相近，但分选槽与旋流器相比有如下优点：要求的循环量比旋流器低40%，脱介筛负荷显著降低；分选槽在常压下工作，而旋流器入料压力则高达0.09MPa0.30MPa，介质泵功率较分选槽高出2倍以上。因此在国外，特别是澳大利亚、美国、加拿大等国采用分选槽和旋流器联合分选块煤和末煤，不仅提高各粒级的分选效果，同时降低了加工成本、

45、基建投资。,选煤厂员工技术培训,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,76,3) 有压给料两产品旋流器占主导地位； 由于国外产煤大国大部分煤层赋存条件稳定、煤层构造相对简单、煤质较好、基元灰分低，中间密度级含量少，可选性相对容易，只需两产品分选就既能保证精煤质量达到要求，又使尾矿达到废弃标准。由于采用分级入选及脱泥工艺，有压给料有明显优势。 当必须实现三产品结构时，常采用两段二产品重介旋流器串联分选出精、中、矸三种产品。但是,采用两段二产品重介旋流器分选的缺点是:高、低两种密度的介质系统并存,工艺比较复杂。优点是密度系统独立，二段密度调整方便，不受一段影响。,选煤厂员工技术培训,4.5.1

46、国外重介质选煤工艺典型流程,77,4) 重介、螺旋(TBS)、（浮选）联合流程 由于采用脱泥工艺，设计者首先要考虑的是脱泥效率与单位面积处理量，而简化、高效是根本宗旨，但入料量一定时，筛缝越大，所需筛子面积越小，脱泥效果越好，结合大型旋流器的分选下限，脱泥筛筛缝一般在0.751mm。在国外1mm的煤泥水有三种处理流程：回收粗煤泥后浓缩压滤；粗粒煤泥（10.1mm）螺旋(TBS)分选，细粒浓缩压滤；粗粒煤泥（10.1mm）螺旋(TBS)分选，细粒浮选。,选煤厂员工技术培训,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,78,5) 介质回收以单段磁选为主 介质净化回收流程多采用单段磁选或单段双筒磁选，选

47、用高效逆流或半逆流磁选设备，在布置上，为降低层高，稀介质自流到稀介桶再泵入磁选机。,选煤厂员工技术培训,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,79,选煤厂员工技术培训,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,6） 单段重介、螺旋联合流程,80,6） 干法脱泥、有压给料两产品重介联合工艺,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,选煤厂员工技术培训,81,7） 国外重介质选煤总体评价 国外重介质选煤起步早，对工艺系统和装备及控制研究深入，技术水平领先。分选效率高，介耗低（一般在2kg/t煤以下，相当部分介耗小于1kg/t煤）；装备运行可靠，维护工作量小，使用寿命长；建厂周期短。国外重介选煤总体发

48、展态势为，设备大型化,作业环节单机化,全厂单系统化，建筑模块化。,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,82,7） 国外重介选煤工艺的局限性： 国外重介选煤工艺形成基础是煤质特性和产品用途，它的应用有一定的局限性：当需要生产块煤产品时,就不适宜采用有压入料二产品重介旋流器分选。因为有压入料方式所用输送泵的高速旋转叶轮,对块煤有强烈的破碎作用。当煤层顶、底板及夹矸为泥岩和炭质泥岩时,原煤中将含有大量泥岩矸石。由于泥矸具有遇水极易泥化的特殊性质,故在决定采用有压入料重介旋流器分选时,应格外慎重。只用一段有压给料二产品重介旋流器分选炼焦煤或生产低灰优质动力煤时则更不适合。因为精煤产品灰分一般比较低

49、,其分选密度相对也较低。而且,炼焦煤的中间密度物含量一般较多。所以,在低密度分选条件下,二产品旋流器底流产品的灰分太低,达不到排弃要求,必须进行再次分选,选出中煤产品和可排弃的高灰矸石。,4.5.1 国外重介质选煤工艺典型流程,83,1） 深度降灰脱硫新技术 2） 大型高效重介质选煤新技术 3） 典型工艺介绍,选煤厂员工技术培训,4.5.2 国内重介质选煤工艺典型流程,84,1） 深度降灰脱硫新技术 我国高硫煤储量大，从区域上西部地区硫分普遍偏高，从煤层上随着开采深度的增加，硫分升高。 从环保、资源利用及煤炭企业的生存等方面综合考虑，必须有先进选煤工艺满足高硫煤洗选需要。,选煤厂员工技术培训,

50、4.5.2 国内重介质选煤工艺典型流程,85,1） 深度降灰脱硫新技术 11） 难选高硫煤脱硫降灰技术 “难选高硫煤脱硫降灰研究”项目，根据原料性质和市场要求采取先进工艺组合的技术途径降灰脱硫。将煤解离到13mm以下，130.25mm用无压给料圆筒型重介质旋流器分选，小于0.25mm采用浮选柱分选。圆筒型重介质旋流器直径为400mm，直径相对小，目的是强化细颗粒分选，降低分选下限。在入选极难选的130.25mm粒级煤时，Ep=0.0450.058,全硫脱硫率86%。 该技术的特点：主选设备单位面积处理量大，分选精度高；选煤工艺系统简化，操作灵活，对煤质波动适应性强；节省动力消耗，降低吨煤加工成