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1、2排所用的喷水是经稀介质浓缩设备出来的溢流水，2、3排是用清水作为喷水。

喷水用量的多少与产物粒度有关。

例如对于块煤，喷水量约lin’八，而对于末煤一般喷水量在1．5～2．0m3／t。

应当看到，尽管在悬浮液回收作业中，在脱介筛第二段还施加喷水冲洗，但最后必然还有一些加重质被产物带走，造成介质损失。

介质损失量的多少，与矿粒形状、粒度、表面粗糙程度、加重质颗粒的大小及喷水量等因素有关。

在生产过程中，主要观察筛面上物料的粒度及物料量的多少来调节喷水量，尽最大可能使加重质的损失减小。

2.2稀悬浮液的净化浓缩

回收后的悬浮液中，有不少泥质物混在其中，这些泥质的来源，一是入选原料所带的原生煤泥（矿泥），再一是物料在经分选过程时受到破碎及泥化作用而成的次生煤泥或矿泥。

用脱介筛脱介时，这些泥质物便随悬浮液一起进入筛下。

这些泥质物必须从回收的悬浮液中不断清除，从而使悬浮液得到净化。

因此，悬浮液的净化过程就是加重质与泥质的分选过程。

采用什么方法净化或者分选，这要根据所用加重质的性质而定。

例如，如果以磁性物作加重质，可用磁选的方法；

若用重晶石、方铅矿精矿等非磁性加重质；

则可用浮选的方法1。

在所有净化手段中，因加重质多用磁铁矿、硅铁、黄铁矿及重晶石等，所以采用磁选或浮选为多。

尤其重介质选煤，国内外多用磁铁矿粉为加重质，放采用磁选法来净化用过的悬浮液。

重介质选矿或重介质选煤过程，所需用的重介质悬浮液数量很大，而且随同产物一起离开分选机。

这就要求首先将产物与悬浮液分离，然后将是浮液回收回来，并进行净化，以供循环使用。

脱介筛第二段因加喷水，筛下所回收的悬浮液浓度很低，称为稀介质。

稀介质含泥量很高，不能直接再用。

稀介质一般采用浓缩机浓缩，也可以来用磁力脱水槽或低压旋流器。

浓缩后的溢流，可作为脱介筛第二段的喷水，浓缩机的底流，经两段磁选，一般磁选机能回收99．8％以上的磁铁矿粉，所得精矿磁性物含量在90％以上，密度为2.0g／cm3左右。

磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合后，作为合格悬浮液，再用泵送到分选机循环再用。

由于返回到合格介质桶中的磁选精矿，其密度和磁性物含量都很高，因此，若有条件允许从脱介筛第一段出来的合格介质中经变流箱引出一部分合格悬浮液分流到稀悬浮液系统，和稀介质一起参与浓缩和净化。

这样，可使循环使用的合格介质降低含泥量，从而维持悬浮液的正常粘度。

分流量的大小，可由控制系统，根据需要调整。

正常生产时，分流量在常量值的上下波动。

应当注意，分流量越大，磁铁矿粉的损失也越大，因此，不应随意增大分流量。

2.3清除混杂于悬浮液中的煤泥

物料在分选时，常因分级时或脱泥作业的效率较低，或者由于入料在运输或分选过程中的碰撞和泥化，致使大量的煤泥混杂于悬浮液中，使悬浮液受到污染，就会导致悬浮液粘度增加，进而使分选效果变坏。

为排除合格悬浮液中多余的水和煤泥，将一部分浓悬浮液通过分流箱分流到稀悬浮液净化浓缩系统中，通过分流量来清除混杂于悬浮液中的煤泥。

2.3.1悬浮液泥质物的动态平衡

在悬浮液中泥质物的含量是处于动平衡状态。

从上述重介质回收与净化的过程中，显然可知：

进入悬浮液系统中的煤泥有原生煤泥和次生煤泥；

而从悬浮液系统排出的煤泥包括产品带走的煤泥及稀介质和分流过来的一部分合格介质，经磁选后以尾矿形式排走的煤泥。

当原煤的数量、质量，选煤工艺流程及分流量等诸因素不变时，按照数质量进出平衡的原则，煤泥既不能在悬浮液系统中无限积存，也不可能在系统中无限减少。

进入系统的煤泥量与从系统中排出的煤泥量始终维持动平衡。

当然，着某一因素变化时，这个动平衡便遭到破坏，其表现是煤泥在合格介质中的增加或减少，但到一定值后，又在新的条件下达到了新的平衡。

例如，若使分流量增大，虽然进入系统的煤泥量没变，但从磁选机排出的煤泥量增多了，也就是说，从系统中排除的煤泥量，大于进入系统的煤泥量，那么合格介质中煤泥含量逐渐减少，合格悬浮液的粘度便逐渐降低，于是脱介筛第一段脱介效果将改善，进人脱介筛第二段后，稀悬浮液中的煤泥量也将减少，最后由产品带走的煤泥量必然也就减少。

于是其结果导致认系统中排除的煤泥量，逐渐与进入系统的煤泥量趋于平衡，也就在合格悬浮液中煤泥量减少的基础上，建立了新的平衡关系。

同理，若原料煤的煤泥含量增多，或者分流量减少时，合格悬浮液中的煤泥含量也增多。

因此．在生产过程中，一般可通过改变分流量的大小调节悬浮液中煤泥含量的多少，但要知道，当工浮液密度低，需加大分流量进行浓缩时，同时会引起悬浮液中煤泥含量的下降，在操作时这是应该注意的问题。

对于重介质选矿，用过之后的悬浮液，也需予以回收和循环再用。

最简单的回收方法，同选煤一样，用振动筛脱出介质，筛分也分两段进行，第一段为合格介质，可直接返回系统中使用。

第二段因施加喷水，为稀介质，也需对其进行提纯并提高浓度，这个作业也可称为介质的再生。

再生的方法依加重质性质的不同，可采用磁选、浮选或重选法进行。

提纯后的稀悬浮波再用水力旋流器、倾斜板浓密伟等脱水和浓缩、这样所得的净化悬浮应即可与新补充的加重质混合，调配到适当的浓度，使其返回到流程中再用。

第三章悬浮液的净化回收流程

3．1浓缩—磁选流程

图1

原料煤经重介质选煤机分选后的稀悬浮液，轻、重产品悬浮液分别依靠固定筛和弧形筛进行预先脱除部分悬浮液，再依靠筛孔为0.5-1mm的振动筛进行脱介，经脱介后的悬浮液部分返回合格介质桶，经合格介质泵重新打入重介质分选机加以利用，其余部分脱介筛上的物料的部分磁铁矿粉和煤泥，加喷水冲洗进行脱除并进入稀介质桶，再经泵打入耙式浓缩机，浓缩机底流进入两段磁选机对磁铁矿粉进行回收。

在流程中脱介筛的二段因加喷水，筛下所回收的悬浮液浓度很低，称为稀介质。

稀介质含泥量很高，不能直接再用，稀介质用浓缩机浓缩，也可以用磁力脱水槽或低压旋流器。

浓缩后的溢流，可作为脱介筛第二段的喷水，浓缩机的底流，经两段磁选，一般磁选机能回收99％以上，8％以上的磁铁矿粉所得精矿磁性物含量在90％以上，密度为2.0g\cm3左右；

磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合后，作为合格悬浮液，再用泵送到分选机循环利用。

由于返回到合格介质桶中的磁铁精矿，其密度和磁性物含量都很高，因此，若是条件允许，从脱介筛第一段出来的合格介质中经变流箱引出一部分合格悬浮液，分流到稀悬浮液系统，和稀介质一起参与浓缩和净化。

该系统的突出特点是设备比较少，，只需稀介质桶、耙式浓缩机、磁选机等设备就行，而且在工序流程中浓缩机的溢流水可用于产品脱介及悬浮液的密度调节。

但其稀介质需经脱介筛、介质桶、介质泵、一、二段磁选机等，使其回收过程中会造成细微磁铁矿粉和细煤泥的损失。

3.2分段—磁选流程

图2

原煤经重介质分选机分选后的稀悬浮液进入分段旋流器内进行分段；

细粒磁铁矿粉和细煤泥随溢流进入浓缩机；

旋流器底流为粗粒磁铁矿粉和粗煤泥进入磁选机。

磁选机精矿进入浓缩机再次浓缩，浓缩底流由自动控制系统控制，高浓度的磁选精矿，有助于磁性物与细煤泥形成絮团而加速沉降。

浓缩机溢流作为脱介筛喷水，底流产物进入合格介质桶加以回收利用。

该流程的特点是能很好的回收细磁铁矿粉和细煤泥，保持悬浮液的稳定性，减少磁铁矿粉的损失，尽可能合理的利用资源。

与上述流程相比，此工序比较复杂，需要的设备较多，使操作复杂化。

3.3直接磁选流程

图3

直接磁选流程，是指稀悬浮液不经浓缩或分级，用泵直接送入磁选机回收的流程。

原煤经三产品重介质旋流器分选出精煤、中煤、矸石，其后精煤、中煤、矸石分别经过脱介筛后进入稀介质桶，其稀介质经稀介质泵直接打入一、二段磁选机进行处理，经一段磁选机磁选后的成为磁选精矿，经二段磁选机磁选后的未磁选尾矿，精矿进入合格介质桶，尾矿进入煤泥水系统。

该流程的特点是所用设备少，不需2流程中的旋流器分级，也不需1流程中的稀介质在浓缩机中的环节，使稀悬浮液在回收过程中的滞留时间缩短，减少了管路磨损，提高了悬浮液的稳定性。

但由于浓缩机的缺少，其所有悬浮液经过磁选机，使磁选机的负荷增大，必须尽可能减少悬浮液来满足磁选机处理量的要求。

值得注意的是，在悬浮液中泥质物的含量处于动态平衡状态。

从上述3个重介质回收与净化的过程中，显然可知：

因此．在生产过程中，一般可通过改变分流量的大小调节悬浮液中煤泥含量的多少，但要知道，当悬浮液密度低，需加大分流量进行浓缩时，同时会引起悬浮液中煤泥含量的下降，在操作时这是应该注意的问题。

3.4重力沉淀流程

磁铁矿。

重力沉淀法是使全部稀悬浮液进入浓缩设备，在重力作用下使加重质下沉，并使较轻的当采用加重质力度比较粗的分选机分选时，可以采用重力沉淀的方法回收煤泥或杂物随溢流排走的方法。

第四章悬浮液净化与回收的主要设备

4．1脱介筛

多用普通直线振动筛或共振筛，缝条筛面，筛孔为0．25～1．omm。

如前所述，为了提高脱介筛的处理能力，在脱介筛之前，设置固定筛或弧形筛。

脱介筛设备型号一旦选定，其脱介能力也基本一定。

但筛板材质对脱介效果有一定影响。

众所周知，提高筛机振幅和筛板的自清能力是提高其工作性能的根本所在。

要降低介耗，需提高脱介效果。

可供选择的较理想筛板材质有两种：

　　一是聚氨酯筛板。

实践证明，聚氨酯筛板好于不锈钢筛板。

主要表现在：

具有自清理能力：

由于聚氨酯有较好的挠性，用聚氨材料制作的筛板在筛分过程中会产生二次振动，使细粒物料不易堵塞筛孔，实现筛机自清理功能，从而大大改善筛机的脱介效果，对细粒物料的筛分效果尤为明显。

耐磨性能好，使用寿命长：

耐磨性是钢制筛板的3～5倍。

质量轻：

由于聚氨酯密度远远低于钢材，使筛机整体重量下降，参振重量的降低可使振幅增加，从而使筛机的处理能力得到提高，大大改善工作状态，利于脱介。

具有磁功能：

由于聚氨酯筛板属于非金属物，不会被磁化。

　　二是不锈钢筛板。

选用铱铬18镍9钛合金材料，具有磁性小、易于脱介等特点，而且开孔率比聚氨酯筛板通常高20%～25%。

4.2、预磁器

为使悬浮液中磁性物在浓缩设备中的沉降速度加快，一般稀悬浮液在进入浓缩设备之前要使用预磁器。

预磁器由一个非磁性材料制成的中心管和几个套在管上的线圈组成。

它的工作原理是：

当通入直流电时，即产生一个方向不变的磁场，矿浆中的磁性物通过磁场后被磁化，产生剩磁，进而促进细粒磁性物颗粒团聚。

被磁化的颗粒沉降速度比未磁化的分散颗粒沉降速度要快。

可以看出，预磁器是利用磁铁产生的剩磁和磁聚的特性，来提高磁选机回收率的。

4．3、浓缩设备

浓缩浚备有耙式浓缩机、磁力脱水槽、水力旋流器、倾斜板浓密箱及螺旋分级机等。

耙式浓缩机分大、中、小型，其中小型耙式浓缩机的浓缩槽或称分级槽多同钢板制成，槽底为圆锥面，底面上有旋转把可将浓缩物收集到中心底孔排出，槽体上部周边焊有溢流槽，溢流由此排出。

磁力脱水槽也称磁力脱泥槽或磁洗槽，它是在重力和磁力联合作用下使磁性物和非磁性物分离的一种磁选设备，适用于处理粗粗加重质磁性稀悬浮液的浓缩，由于结构限制，直径一般为2～3m，因此每台处理能力低于耙式浓缩机，生产中所用台数较多。

螺旋分级机主要用于经磁选回收精矿的浓缩，特点是可以获得浓度高且重介质密度稳定的浓缩产物。

所以，适用于高密度的介质回收系统。

4.4、净化设备

选矿或选煤所用磁性加重质较多，故多用磁选机来净化介质。

重介质系统中回收磁铁矿的多选用永磁筒式弱磁场磁选机。

国产的∮750×

2100双筒永磁磁选机，目前用得较多。

该磁选机由两台单筒磁选机串联组成的。

在圆筒内装有5极永磁块组成的磁系，其磁极N—S交替排列，磁系包角128°

。

磁系是不动的，而圆筒由电动机带动以20r\min的速度旋转，旋转方向与矿浆流动方向相反。

稀悬浮液由入料口进入分选槽，由于磁场吸力，磁铁矿被吸附在圆筒表面并跟着圆筒一起旋转到一个定点离开磁场。

用不磁化的不锈钢制造的源头没有剩磁，所以到定点的磁铁矿就靠重力及离心力落入精矿槽中。

非磁性物从分选槽右边随溢流排入尾矿槽。

一段磁选尾矿经二段入料口进入二段磁选机再回收到一部分精矿，以减少磁铁矿的损失。

4.5、介质桶

介质桶包括合格介质桶和稀介质桶，是为了储存和缓冲悬浮液而设置的。

介质桶呈圆筒形，下底为圆锥形，锥角为60度。

简底锥形便于沉淀加重质。

开机时，采用O．6～0．8MPa的压缩空气搅拌，转入正常生产后，便靠悬浮液自身循环搅拌。

此时，合格介质桶内应存有少量悬浮液，其存留量的多少，以保证泵的压力（一般取1．5m压头）稳定为前提。

也可以为加快调节悬浮波密度的速度创造条件。

介质桶要有足够的容积，以保证在停机后，能容纳分选机及管道中的全部合格介质。

否则停机时，合格介质将溢流而造成损失。

4.6、提升和输送介质的设备

提升输送重介质的设备是空气提升器，空气提升器是靠压缩空气间断提升运输介质的设备。

主要用于提升重介质车间流失的悬浮液和废水，也可用来提升输送高密度浓悬浮液和磁铁矿粉。

工作原理：

物料由球形逆止阀经过进料管进入桶体内。

桶体内设有液位电极。

当物料液面达到高液位时，触及液位电极的高液位信号指示（指示灯、电铃）发出信号，此时便打开进气管，由高压进风口压入90.4-0.8MPa）压缩空气，使其作用于桶内的液面上。

由于进料管设有逆止阀，故迫使桶内物料由排料管排出。

当桶内物料液面降至液位电极的低液位时，低液位信号指示发出信号，停止高压风，风力提升工作停止。

此时，球形逆止阀又开启，物料再次进入桶体内，开始第二个循环。

第五章悬浮液净化与回收中的损失

5.1加重质的损失

经使用后的悬浮液，其加重质不可能百分之百地回收，必然有一些被产物带走，另外，在悬浮液净化过程中也总会有一些加重质流失到磁选尾矿中。

因此，造成了加重质损失。

从产品中泄除悬浮液和产物的冲洗一般都依靠筛孔为0.5-1mm的脱介筛来进行。

为了减轻脱介筛的负荷，通常产品先在固定筛或弧形筛上预先脱介，再进入振动脱介筛。

脱介筛分两段，筛孔大小取决于加重质的粘度，一般在0.25-1.0mm之间。

第一段用来脱除产品中的悬浮液，基本上能脱除悬浮液的72％-90％，这部分已经是合格介质，直接返回合格介质桶，重新循环使用。

脱介筛第二段上的物料，仍有部分磁铁矿粉和煤泥必须加喷水才能脱除。

因此，脱介筛第二段上方一般设置2-3排喷水管，用来喷洗粘附在产物表面上的加重质及泥质。

1、2排所用的喷水是经稀介质浓缩设备出来的溢流水，2、3排用清水作为喷水。

喷水的用量多少与产物粒度有关，对于块煤喷水量约为1m3\t；

而对于末煤喷水量在1.5-2.0m3\t。

应该看到，尽管在悬浮液回收作业中，在脱介筛第二段还施加喷水冲洗，但最后，必然还有一些加重质被产物带走，造成介质损失。

介质损失是重介质选煤厂的一项技术经济指标，关系到生产成本的大小，而且影响到全厂生产系统的稳定。

介质损失量的多少与矿粒形状、粒度、表面粗糙程度、加重质颗粒的大小及喷水量等因素有关。

关于加重质消耗量的指标，从国内选煤厂实际介质耗量来看，例如范各庄选煤厂，太司卡重介质分选机吨原媒介质消耗130．5g；

重介质旋流器吨煤介质消耗413g。

再加兴隆庄选煤厂，重介质旋流器吨煤介耗368～390g、若外加非技术损失即管理损失80％，则总介质损失是1kg左右。

5.1，1磁铁矿的损失

由产品带走和磁选机尾矿流失的加重质（磁铁矿粉）之和，折合成每吨原煤的介质损失量，称为磁铁矿粉的技术损失。

由于运输、转载和添加方式不佳等管理不善而造成的损失，称为管理损失。

技术损失和管理损失相加，构成总介质损失。

非技术损失属管理不善造成的，过去有不少选煤厂将磁铁矿粉从介质库用人工搬运到重介质选煤车间，搬运过程中损失量大。

现在，大部分选煤厂都用空气提升器，从介质库直接送到车间，采用这种方式，非技术损失可以大大的降低。

5．1.2降低磁铁矿粉损失的措施：

1、改善脱介筛的工作效果，用高效直线振动筛代替摇动筛脱介。

在脱介筛前设置固定筛或弧形筛，观察筛面上物料的粒度及物料量的多少来调节喷水量。

喷水压力要大，一般不低于0.08Mpa。

2、提高磁选机的回收率。

磁选机的回收率应保证在99.8％以上，一般使第一段磁选机的尾矿进入第二段磁选机再选，采用串联工作方式，尽最大可能减小加重质的损失。

3、采用直接磁选工艺流程。

加强管理，实践证明，此流程介质消耗量由2.23kg（t原煤）降低到0.77kg（t原煤）以下。

4、防止堵漏事故，做到设备、管道、溜槽三不漏。

堵、漏事故会导致磁铁矿粉大量损失。

实践中，立轮重介质分选机堵塞一次，大约损失2t磁铁矿粉。

脱介筛下面的溜槽堵塞一次，大约损失1t磁铁矿粉。

严格控制含带磁铁矿粉的煤泥水外排，流失的介质要尽量汇集回收。

5、加强磁铁矿粉的管理。

介质应在介质库中密封保存，不宜露天存放，避免因氧化结团而造成自然流失。

介质应选择最佳的运输方法与添加方式。

目前介质的转运和添加通常都采用风力提升法。

不仅减轻了劳动强度，而且大大减少了磁铁矿的损失。

6、保证磁铁矿粉的细度要求。

磁铁矿粉应根据分选工艺和分选机的要求进行制备。

如果磁铁矿粉的粒度变粗，由于悬浮液稳定性的要求，则要增大悬浮液中煤泥的含量，这就会导致脱介筛和磁选机效率降低，磁铁矿粉的损失就会明显增加。

所以若磁铁矿粉的细度达不到规定要求，使用前应先再加工磨细。

5.2悬浮液净化过程的决定因素

物料在分析过程中，有不少泥质物混在其中，这些泥质的来源，一是入选原料所带的原生煤泥（矿泥），再一是物料在经分选过程时受到破碎及泥化作用而成的次生煤泥或矿泥。

用脱介筛脱介时，这些泥质物便随悬浮液一起进入筛下，使悬浮液受到污染。

悬浮液中保留一定量的煤泥虽然有助于悬浮液密度的稳定，但煤泥如果不断积累，就会导致悬浮液粘度增加，进而使分选效果急剧变坏。

在生产过程中混入悬浮液中的煤泥需要不断从悬浮液中清除，从而使悬浮液得到净化。

因此，悬浮液的净化过程就是加重质与泥质的分离过程。

尤其重介质选煤，国内外多用磁铁矿粉为加重质，采用磁选法来净化用过的悬浮液。

结语

综合以上所述情况总结出：

重介质选煤过程中，分选机排出的产品中含有大量的重介质必须进行脱除，同时，应经过再次处理循环使用，实现资源的可持续发展，否则将使加重质的消耗量大为增加。

不仅在经济上降低了这种选煤方法的使用价值，而且使混在精煤中的加重质将严重影响洗精煤产品的质量。

悬浮液的净化与回收是重介质选煤过程中一项必不可少的环节。

通过查阅相关资料及自己的亲身实践综合得出：

重介质选煤过程中，入选一吨原煤的磁铁矿粉耗量（技术损失）宜控制在下列指标内：

对于块煤系统0．2～0．3kg；

对于未谋系统0.5～1.0kg。

参考文献

【1】冯瑞祥，等. 

浅析重悬浮液固相体积浓度对最终产品带介损耗的影响［J］.选煤技术，2003（5）：

20-23

【2】中国科学院山西煤炭化学研究所（成绍鑫;

赵冰清）;

中国科学院山西煤炭化学研究所（吴奇虎）

【3】吴式瑜，等.重介质选煤技术.中国矿业大学出版社, 

2005（11）

致谢：

感谢我的指导老师李文艳，在此论文撰写过程中，给予了我指导与督促，同时感谢她的谅解与包容。

是她告诉我怎样完成这篇论文，告诉我如何搜集资料，指导我如何利用手头上的资料取舍嫁接整合。

本论文的完成，离不开她的悉心指导和孜孜不倦地教诲。

感谢在这三年的学期中结识的各位生活和学习上的挚友，是他们让我得到了人生最大的一笔财富。

谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！

本文参考了许多文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！