与洗煤有关的知识.docx

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与洗煤有关的知识

与洗煤有关的知识

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三、悬浮液回收净化的主要设备

!

"磁选机

磁选机是根据各种矿物的比磁化系数，借助于磁力将磁性矿物与非磁性矿物分

离开来的设备。

目前，国内外磁选机的种类繁多、分类方法也各不相同。

根据磁场强度的强弱

不同，可分为强磁场磁选机（#$%&&&’（%&&&）*）和弱磁场磁选机（#+（,&&

）*）。

按其选别方式不同，可分为干式和湿式磁选机。

按产生磁场的方法不同，可

分为电磁磁选机和永磁磁选机。

重介质选煤系统中用于回收磁铁矿的磁选机，要求磁铁矿粉的回收率高，但对

磁选精矿的品位要求不高。

所以一般多选用湿式、弱磁场强度的圆筒式磁选机。

其工作原理是借助圆筒中的磁系把稀悬浮液中的磁铁矿颗粒吸附到圆筒表面，并圆筒转动到一定位置后离开磁场，磁力消失了，磁性颗粒在重力和离心力作用下落到精矿槽成为精矿；非磁性物不受磁系吸引由下部排出成为尾矿。

磁选机的磁系有电磁和永磁两种，永磁磁系用得越来越普遍。

永磁磁系与电磁

磁系相比，优点是不需要激磁电流和整流设备，不因电压不足或激磁系统停电而造

成精矿损失；缺点是永磁块的场强会随使用时间的延长而衰减，过一定时间要充

磁，不过磁场强度衰减速度较慢。

国内常用的永磁块有锶铁氧体和钡铁氧化。

近年

来也有些磁选机采用稀土磁块与普通铁氧体磁块组成复杂磁系。

第二节无压给料两产品重介质旋流器

一、工作原理

无压给料重介质旋流器的分选原理和有压给料圆筒圆锥型重介质旋流器的分选

原理是一样的。

由于两者的给料方式和形状结构不同，其分选过程有各自特点。

无压给料重介质旋流器内的分选过程是：

主要悬浮液经简体外壁的切线方向给

入旋流器内，当入选原煤被小部分悬浮液带着由上端中央入料管给入后，在介质旋

转流的强大离心力作用下，由中心向外壁按密度分层。

密度高的重物料分选速度

快，迅速到达外壁，在外层介质流的作用下，从给料端近外的底流口排出。

由中间

密度组成的产物，在离底流口的不远处形成一个不断置换的平衡阻挡层，使低于和

接近于分选密度的物料不能越过阻挡层而导入内螺旋流，经溢流管排出。

二、特点及用途

无压给料重介质旋流器选煤，原煤不需经过泵和管道输送，因此具有以下特

点：

可减少入料原煤的再度粉碎；有利于适当提高旋流器的给料粒度上限；可减轻

设备及管道磨损程度；可减少原料煤的提升高度，从而可节省厂房与设备投资；当

加重介粒度较粗时，无压给料重介质旋流器有较强的适应能力。

重介质旋流器是一种利用离心力场分选未煤的设备，利用离心力可以产生比重

力场高几十倍!

几百倍的离心力场，加速细粒级物料分选过程，提高分选精度。

第三节有压给料两产品重介质旋流器

一、工作原理

悬浮液进入旋流器后，在离心力的作用下，形成自上而上、由内向外增加的不

同密度的等密度面。

和悬浮液一起进入旋流器的原煤，在离心力的作用下，密度大

的矸石很快移向器壁，在外螺旋流的推动下，由底流口排出，密度低的煤粒向中心

移动，进入靠空气柱的内螺旋流，经溢流管排出，从而完成了分选过程。

二、特点及作用

有压给料两产品圆筒锥型重介质旋流器选煤的突出优点是：

分选精度高、分选下限低、处理能力大、操作控制容易等。

主要缺点是：

设备磨损严重、加重质一磁

铁矿粉的技术损耗相对较大，以及工艺系统相对复杂。

在扩大有压给料重介质旋流器入选粒度在入料范围方面取得了突破，!

!

""##

重介质旋流器不脱泥分选$"%"##原煤工艺，分选下限可达"&’$##。

（&工艺流程

古交市选煤厂生产及工业性试验的工艺设备流程如图$5’"。

原料煤经原煤筛

6检查筛分，-$"##粒级经破碎机!

破碎，形成闭路。

$"%"##原料煤经电振给

料机’"控制给料量。

不脱泥的原煤与悬浮液混合后，经介质泵’（直接送入一台

!

!

""##重介质旋流器’4分选。

精煤和中煤分别经振动筛’6和2"进行脱介、脱水。

弧形筛!

"、!

#和振动筛第一段脱出的悬浮液返回合格介质桶!

$循环使用。

振

动筛筛下的稀介质及分流箱!

%分出净化的悬浮液，分别用泵$&和$%送到各自系

统的磁选机回收磁铁矿粉，磁铁矿粉返回合格介质桶。

精煤稀介质磁选后的尾矿，

用弧形筛回收’（）!

"**级煤泥作精煤产品，弧形筛++的筛下水和中煤稀介质磁选

后的尾矿水去厂外!

$,*耙式浓缩机+,。

浓缩机浓缩的煤泥经过滤机+&回收后作

中煤；浓缩的澄清水作脱介筛喷水。

合格介质桶的密度、液位的控制和调整，均采

用自动控制和显示。

第四节无压给料三产品重介质旋流器

一、工作原理

无压给料三产品重介质旋流器，是由两段无压给料两产品重介质旋流器串联而

成。

它除了具有无压给料诸多优点外，还由于用一种低密度的悬浮液可同时选出精

煤、中煤和矸石三种产品，因而简化了一整套高密度悬浮液制备、控制、输送及分

选系统，可以节省基建投资和经营成本，从而得到了迅速发展。

无压给料三产品重介质旋流器第二段的物料分选过程，和有压给料三产品重介

质旋流器第一段相同。

第一段旋流器底流口排出的中煤和矸石混合物，经连接管进

入第二段后，即由器壁往中心分层。

中煤由靠近入料口的中心管排出；矸石在外螺

旋流推动下经另一端的切线口排出。

第二段旋流器内循环料层的物料过多时，则将

阻碍细粒中煤进入内螺旋流而损失于矸石中。

但对大多数原料而言，高密度分选时

的邻近分选密度物不多，不致造成过厚的循环料层。

从分选原理上分析，为从结构上减轻悬浮液的浓缩程度，增加密度场的均匀性

有利于提高分选效果。

因而，无压给料三产品重介质旋流器两段均设计成圆筒型。

由于圆筒圆锥型重介质旋流器底流和溢流悬浮液密度的差值大，可以形成较高的分

选密度。

因此，当要求选出较高灰分的中煤时，第二段旋流器则采用圆筒圆锥型。

二、特点和用途

无压给料三产品重介质旋流器由两个产品旋流器组合而成。

一段旋流器为圆筒

型，二段旋流器为圆筒型或圆筒圆锥型。

当二段要求有更高的排矸密度时，即用圆

筒锥型，无压给料三产品重介质旋流器分选!

"#"$$不脱泥的难选和极难选煤，

大大地简化了重介质旋流器选煤工艺，获得了较好的技术指标。

eg：

鸡西矿

生产流程及主要设备

原煤预先脱泥，"#$#%"&&原煤与合格悬浮液混合，用泵给入三产品重介质旋

流器。

选后精煤、中煤分别经弧形筛、脱介筛脱除介质，进入分级筛。

大于’（&&

物料与经离心机脱水后的小于’（&&物料混合成为最终产品。

同样选后矸石经弧形

筛、脱介筛脱介后成为最终矸石进入矸石仓。

稀介质也分别经筛下一段磁选和浓缩

后的二段磁选，回收磁铁矿以便循环使用，精煤、中矸二段磁选尾矿，经粗煤泥回

收筛回收粗煤泥，剩余物料入浮选车间。

分选原理介质以一定的压力由给介管切向给入一段旋流器，在入口压力作用下，

在分选筒内产生离心力场，并形成向下的内螺旋流和向上的外螺旋流，此时，物料

（原煤）以中心给料方式由入料管给入一段旋流器中内旋流，在离心力作用下，颗

粒按不同的密度沿旋流器中心到器壁迅速分层：

小于分选密度的物料向中心聚集，

并随内旋流进入溢流口；大于分选密度的物料穿过分选密度界面向器壁运动，随外

旋流经一段底流口到二段旋流器。

加重质颗粒在离心力及外旋流的推挤作用下，沿圆筒器壁向给煤口方向移动，产生浓缩现象，同时也伴有分级作用，使进入二段旋流器的悬浮液密度升高，自然

提高了二段分选密度，从而有效地对重产物进行再分选。

（5）工艺流程：

工艺流程路线老选厂改扩建前采用跳汰主再选、浮选联合流程，入选5个矿

的原煤。

由于原料煤质量不稳定、难选且含矸量高，分选效果差，选后精煤产品经

常超灰、超水。

改扩建后，采用全重介、浮选联合流程，达到了较好的效果。

其重

介工艺路线为）.1）,,原煤不分级一次给入$%&’0（））*+!

）型旋流器，一段旋流器

溢流经翻转式弧形筛脱介、脱泥后，到分级筛进一步脱介、脱水，6（!

,物料为

最终块精煤产品，7（!

,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，经翻转式弧形筛脱介、脱泥后为最终中煤、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、矸翻

转式弧形筛下物料大部分进入合格介质桶，小部分经分流箱与脱介筛下水混合，分

别进入精、中、矸高效双段磁选机，精煤磁选机尾矿进入煤泥桶，中、矸石磁选机

尾矿进入尾矿系统。

旋流器二段分选密度可通过调节器调节，精、中分流箱用于调

节加重质悬浮液中煤泥含量。

产品质量、悬浮液密度、磁性物含量、介质桶和煤泥

桶液位测控以及设备启停、分流量控制等均采用计算机自动测控。

脱水方法

脱水方法可大致分为重力脱水、离心脱水、过滤脱水、压滤脱水和干燥脱水。

（#）重力脱水。

利用重力作用泄水的过程。

脱水设备有脱水斗式提升机、脱水

筛、脱水仓。

（$）离心脱水。

利用离心力作用脱水的过程。

脱水设备有各式离心脱水机。

（%）过滤脱水。

利用真空抽吸或空气加压使煤泥脱水的过程。

脱水设备有过

滤机。

（&）压滤脱水。

利用挤压作用使煤泥脱水的过程。

脱水设备有压滤机。

（!

）干燥脱水。

利用热力蒸发脱水的过程。

脱水设备有火力干燥机。

煤的脱水是根据产品性质（主要是粒度）和所要求的水分分阶段进行的。

选煤

厂典型的脱水系统如下。

（#）块精煤：

脱水筛———脱水仓。

（$）末精煤：

脱水筛———离心脱水机———干燥机（高寒地区或特殊要求）。

（%）中煤和矸石：

脱水斗式提升机———脱水仓（如果需要，末中煤也用脱水筛

及离心脱水机。

）

（&）粗煤泥：

（沉淀池）———脱水筛———离心脱水机———干燥机（高寒地区或

特殊要求）。

（!

）浮选精煤：

（浓缩机）———过滤机、沉降过滤式离心脱水机———干燥机

（高寒地区或特殊需要）。

（’）煤泥或尾煤：

（浓缩机）———过滤机、压滤机、沉降（或沉降过滤）式离

心脱水机或煤泥沉淀池。

第三节离心脱水

用离心力来分离固体和液体的过程称为离心脱水。

离心脱水可以采用两种不同

的原理：

离心过滤和离心沉降。

离心过滤是把所处理的含水物料加在旋转的锥形筛面上，由于离心力的作用，

固体紧贴在筛面上随转子旋转，液体则通过物料间隙和筛缝甩出。

离心过滤主要用

于末煤脱水。

离心沉降是把煤泥水加在筒形（或锥形）转子中，由于离心力的作用，固体在

液体中沉降，沉降后的物料进一步受到离心力的挤压，挤出其中水分。

离心沉降多

用于煤泥脱水。

第三章煤泥水的处理

在煤泥水的处理过程中，由洗水澄清和浓缩、粗煤

泥回收、细煤泥浮选以及浮选精煤和尾煤的处理等作业共同组成的流程即是煤泥水

流程

第四节浓缩澄清

一、工作原理

浓缩澄清是将煤泥水分离成澄清水和稠煤浆的过程

图!

"#$表示在连续生产的浓缩机中的浓缩过程。

需浓缩的煤泥水送入圆筒形

容器中央的自由沉降区%，下面是过度区&，再下是压缩区’，底层为耙子运动的

锥形表面区（。

在%区上面是澄清区），澄清水流入环形槽中，作为液流（循环

水）排出。

对于一定的入料，浓缩机溢流的澄清度和底流的浓度与它在浓缩机中停留的时

间有关。

显然，入料停留的时间越长，溢流越清，底流越浓。

选煤厂的浓缩作业兼具煤泥浓缩和洗水澄清两种作用，以得到稠煤浆，回收煤

泥，澄清水循环使用。

当然，随着浓缩设备在工艺流程中的位置不同，在操作控制

上有所差别。

如：

尾煤及原煤煤泥水的浓缩，其溢流作循环水，底流去过滤或压

滤，要求溢流浓度愈低愈好，底流浓度愈高愈好；而对底流去浮选的煤泥浓缩，则

要求溢流的浓度愈低愈好，底流的浓度符合浮选入料要求即可。

在一般工作条件

下，浓缩机入料中煤泥粒度应小于0.5mm，溢流中煤泥粒度应小于0.05-0.1mm。

第五节煤泥絮凝

絮凝是指液体中分散的细颗粒聚成较大絮团的过程，起絮凝作用的物质叫做絮

凝剂。

絮凝作用是絮凝剂分子长链上活性基团与很多颗粒表面吸附，从而使颗粒迅

速地聚集成絮团。

絮凝剂在选煤厂的主要用途有：

加速微细颗粒煤泥在煤泥水中的

沉降过程，提高澄清浓缩设备固液分离效率；作为助滤剂提高过滤设备的工作指标；深锥浓缩机、高效浓缩机等新型设备，必须与适当的絮凝剂配合使用才能正常

工作。