关于重介质旋流器选煤工艺几点探究

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1、关于重介质旋流器选煤工艺几点探究　　【摘要】重介质旋流器选煤工艺按照产品结构不同、旋流器直径大小不同等可以组合出多种工艺，文章对如何选择产品结构类型、旋流器直径大小以及是否脱泥等进行了探讨。【关键词】选煤工艺；重介质旋流器；产品结构荷兰选煤工程师在20世纪40年代就提出了重介质选煤技术，经过七十多年的的研究与实践，这种选煤技术已经相当成熟。重介质选煤技术在各国应用所占的比例越来越高，调查显示，美国使用重介质选煤技术的比例为56%，南非、澳大利亚等国已达到90%以上，其中尤以重介质旋流器选煤发展最为迅速。重介质选煤技术是一

2、个系统的过程，由多个工艺工序组成，主要是重介质排矸和跳汰精煤再选等。在重介质旋流器选煤技术方面，我国已经自主研制开发了一系列大直径的重介旋流器，部分技术和指标已经达到并超过世界领先水平。5重介质旋流器选煤工艺按旋流器本身的结构分类，大致可以分为有压和无压（按原煤入料方式分类）、两产品和三产品（按产品结构分类）、大直径和小直径（按直径大小分类）三种方式；按照分选粒级分类，可以分为脱泥和不脱泥、分级和不分级等方式。由此一来，可以组合出多种不同的重介质旋流器选煤工艺，那么在选煤厂设计过程中应如何根据入选原煤的特点和厂型的大小合

3、理选择重介质旋流器选煤工艺呢？文章就这一问题进行了探讨。1重介质旋流器直径大小的选择从重介质旋流器的分选机理可知，煤粒在重介质旋流器中受到的离心力与旋流器的直径成反比，而煤粒在旋流器内分选的时间与旋流器半径的三次方成反比，因此，煤粒在重介质旋流器内分选时与旋流器的直径具有十分密切的关系。当原煤粒度较细时，宜采用小直径旋流器，以获得较高的离心力；当原煤粒度较粗时，则可以采用大直径旋流器，在保证分选效果的前提下获得较大的处理量。目前，随着煤炭资源整合力度的加大，新建选煤厂趋于大型化发展，为了达到系统简单化、设备大型化的目的，

4、主选重介质旋流器的直径也在不断加大，大直径重介质旋流器的研制也一直在进行。在增大重介质旋流器直径的同时，必须考虑细粒级原煤的分选效果。要想使细粒级原煤能够得到有效分选，唯一的途径就是提高重介质旋流器的入料压力，但是旋流器的入料压力过高，将会给实际生产带来诸如管路磨损严重、管理困难等问题，同时在经济上也不划算。5因此，在选择和确定重介质旋流器直径大小时，应综合考虑原煤的处理量和粒度组成，不能只为提高处理量而简单地选用大直径旋流器。当原煤粒度组成较细时，用两台小直径旋流器代替一台大直径旋流器不失为一种好的选择，这样可以在不增

5、加功耗和厂房面积的前提下，既能满足大处理量的要求，又可以使细粒级原煤得到有效分选。目前，1200/850型重介质旋流器已经过大量生产实践的考验，证明是最为成熟的，更大直径的重介质旋流器是否需要研制值得思考。2选前脱泥和不脱泥的选择目前运行的选煤厂中，脱泥和不脱泥两种工艺均有成功的先例，但究竟是脱泥好还是不脱泥好的争论从未停止。实际上，无论采用哪种方式都应根据入选原煤的煤泥含量和选煤厂的厂型大小综合考虑。重介悬浮液的粘度随固体体积浓度λ的增大而上升，一般认为在重介质旋流器选煤过程中，合适的固体体积浓度应该在15%～35%之

6、间。当λ35%时，悬浮液的粘度增大，不利于分选。根据这些经验数据，在重介质旋流器选煤生产实践中，应如何根据原煤中的煤泥含量来确定是否需要选前脱泥入选呢？答案是，必须根据相关数据进行计算。设定磁铁矿粉密度为4.50kg/L，煤泥密度为1.50kg/L，合格悬浮液的固体体积浓度为30%，原煤和悬浮液的固液比为1∶3.5，从而可以计算出当重介质旋流器内的固体体积浓度为35%时，重介质旋流器的入料原煤中的最大煤泥含量及悬浮液中煤泥含量情况，如表1所示。5从表1可以看出，在满足悬浮液流变特性和稳定性双重要求的情况下，重介质旋流器入

7、料原煤中的煤泥含量最小为40.50%，所以一般情况下原煤选前不脱泥在理论上是可行的。由表1分析还可知，当原煤中煤泥的含量不是太高，特别是煤泥含量25%时，是否就必须采用脱泥分选工艺呢？这就要结合厂型综合考虑。对于年处理能力1.20Mt的选煤厂来说，如果煤泥含量不是很大，可以考虑增加配套煤泥重介质分选环节，以弥补大直径主选重介质旋流器对煤泥分选效果差的缺陷；当煤泥含量较大时，需要优先考虑脱泥入选，但脱除的粗煤泥要增加配套螺旋分选机或TBS干扰床分选机进行单独分选，而不能简单地直接浮选，因为浮选的最佳粒级1.80kg/L），

8、同样存在管路磨损严重、介耗高的问题。如果选用三产品重介质旋流器，可以采用低密度悬浮液实现高密度分选排出矸石。具体来说，就是一段旋流器用低密度悬浮液进行分选，选出低于合格精煤灰分的低灰精煤；由于一段旋流器对悬浮液的浓缩作用，进入二段旋流器的悬浮液密度升高，从而分选出两种产品：溢流是高于合格精煤灰分的高灰精煤，底流作为矸