振动流化床对细粒煤的分选试验研究

振动流化床对细粒煤的分选试验研究高迟明(河南省地矿局第一地质矿产调查院，河南洛阳471000)摘要：普通空气流化床主要是分选6 ~50 m m的粗粒煤，且取得了良好的分选效果，而对于小于6 mm 的细粒煤，因其粒度不是足够大导致分选效果变差，该试验在振动流化床中引入振动能量使细颗粒处 于流化状态，通过调节振动频率来实现对细粒煤的分选，当频率过大或过小时，分选效果都较差，但当 频率适中时，能够较好地降低精煤灰分，提高精煤产率，达到较理想的分选效果。

关键词：细粒煤；分选试验；振动流化床；振动频率；精煤产率中图分类号：TD921.3 文献标志码：A 文章编号=1003 -0506(2016)12-0179-04Experimental study on fine coal separation by using vibration fluidized bedGao Chiming(No.1 Institute of Geological & Mineral Resources Survey of Henan, Luoyang471000 , China) Abstract:The ordinary air fluidized bed are mainly coarse coal separation 6 〜50 mm, and has obtained good separation effect,and for less than 6 mm, fine coal separation effect is not good for the particle size is not big enough. In this experiment, vibration energy was in­troduced in the vibration fluidized bed to handle fine particle fluidized state, by adjusting the frequency to realize the separation of fine coal, when the frequency is too big or too small, the separation effect is poorer, but when the frequency is moderate, can good reduce plant ash well, improve the cleaned coal yield, achieve ideal separation result.Keywords：fine coal；seperation test； vibration fluidized b ed；vibration frequency；cleaned coal yield〇引言目前，空气流化床对人料6 ~ 50 m m的粗粒煤 可以进行有效分选，方法已经成熟。

1992年6月，在黑龙江七台河市桃山建成世界上第1座处理6 ~ 50 m m的粒级煤的空气重介质干法选煤示范厂，设 计处理能力为32万t/a[1]。

随着这项技术工业性试 验的成功和推广应用，对解决缺水地区、严寒缺水地 区极易泥化煤种分选开辟了一条新途径，并将带来 巨大的经济效益和社会效益[2]。

随着机械化采煤 程度的提高以及地质条件的变化，使所采原煤中细 粒煤含量越来越多，同时在煤炭洗选过程中的细粉 碎等进一步增加了细粒煤的含量，从而使需要分选 的细粒煤越来越多[3]。

就煤炭而言，据不完全统 计，3 ~ 0.5 m m部分物料的含量一般在20% ~45%，如汾西矿小于3 m m的粉煤产率高达47. 9%，有的会更高。

由于细粒物料含量的大幅度增加，同时细粒煤中煤和矸石解离的比较充分，若采用合适 的选煤方法，可有效对其脱硫降灰，提高精煤产率。

因此，细粒煤的分选、回收和利用逐步受到重视[4\对细粒煤的分选已成为选煤的一个重要内容。

对小于6 m m的细粒煤的干法分选，在普通的流化 床中容易与介质产生混合而失去分选作用，对按密 度进行的分选性较差。

国外相关课题的研究也表 明，细粒物料易于介质混合，不利于分选。

因此，迫切需要研究适合小于6 m m级细粒煤分选的流化 床，但通过分析可知必须解决2个问题:①降低固相 加重质颗粒粒度，并且使微细加重质颗粒很好地实 现流态化;②改善流态化质量，达到微泡甚至散式流 化状态。

显然，依靠普通空气重介质流化床是难以收稿日期：2016 - 07 - 09;责任编辑：郭海霞D O I:10.193S9/ki. 1003 -0506.2016.12.041作者筒介：髙迟明（19SS —），男，河南洛阳人，助理工程师,2011年毕业于河南理工大学，现从事选矿工作。

引用格式：髙迟明.振动流化床对细粒煤的分选试验研究[J].中州煤炭，2016(12) :179-1S2.Gao Chiming. Experimental study on fine coal separation by using vibration fluidized bed [ J] . Zhongzhou Coal ,2016 (12)：179-182.• 179 •实现的，依靠补加外来能童是实现微细加重质很好 流态化的一条有效途径8振动空气重介质流化床是 将能量引入空气重介质流化床，强化了气固之间的 接触，可以使微细加重质很好的流态化，引入散式流 态化状态，这非常适合细粒煤的分选。

所以，在普通 流化床的基础上进行实验研究发现，原来普通的流 化床在一窟的振动条件下可以使床层的稳定性大大 提高，并且可以削弱加重质宏观返混现象，对细粒煤 的分选非常适合，避免了细粒煤的浪费，实现对原煤 的有效利用，具有非常重要的意义，其应用前景也十 分广阔[5\1振动干法分选机的结构振动干法分选机主要由入料口、振动机、筛网、排料口、风阀等部分组成。

该设备结构简单，实验时 不需要加入其他加重质，而是直接利用人料本身作 为自身介质进行分选。

该设备是在普通空气重介质 流化床的基础上加入振动能量，为了使床层更好地 在细颗粒的情况下达到良好的稳定流化状态，这会 为细颗粒的有效分选，防止细颗粒的返混、减少或消 除气泡提供可能。

振动干法分选机可以通过调节振 动频率等要素进行不同情况下的研究分析。

振动干法分选机通过从入料口均匀的加料，在 一定的振动和通风条件下，物料在床层上进行分层、 搬运、分离等过程。

轻的物料上浮从床层的两侧经 过收集装置进行收集，得到精煤;重的物料则沿着床 板向前运动，最终从尾端排出。

入料装置如图1所 示；实验室干法分选机如图2所示^〇□'◎口〇图1干法分选机入料装置示意Fig. 1 Dry Separator schematic of feeding device2试验原理试验属于物理试验范畴。

重选的实质概括起来底座图2 实验室干法分选机示意Fig. 2 Dry separator in laboratory就是松散一分层和搬运一分离的过程。

置于分选设 备内的散体物料，在运动介质中，受到流体浮力、动 力或其他机械力的推动而松散，被松散的矿粒群，由 于沉降时运动状态的差异，不同密度（或粒度）颗粒 发生分层转移[6]。

而振动流化床分选细粒煤的过 程也是重选的一种，它使用的介质是空气，以适当粒 度和密度的自身颗粒作为加重质。

实验室中利用振 动流化床干法分选机对细粒煤进行分选，它的工作 工程是通过分选机底部空气室的两端相对通风，利用煤粒本身中的适当粒度的颗粒作为加重质与空气 均匀混合[¥1，然后依靠分选机底部的激振装置使分 选机的床面处于振动状态，振动具有使颗粒流化的 性能，它能活化颗粒间的相互接触，使颗粒在床层中 处于振荡状态。

在振动介质床中，各颗粒剧烈运动， 具有一定的自由度和活动空间，有可能也有条件按各自的最佳状态实现再分布。

床层介质由于本身的 物理特性和介质床的运动不均匀性，要进行一定的 扩散，使介质总体达到均匀分布。

这样就形成均匀 稳定的流化床。

利用阿基米德原理，密度小于空气 重介质密度的粒度颗粒就会浮在床层上方，而密度 大于空气重介质密度的粒度颗粒就会沉在床层底 部。

•180 •2016年氣12期高迟明：振动流化床对细粒煤的分选试验研究总第252期3振动干法分选机操作因素试验在河南理工大学煤炭资源综食加工利用研究所塞地进行》利用研究所内的振动于法分选机对 小于6 :mm 的细颗粒媒进行分选试验，从而对试验 过程和试验结果进行分析研究…该试验在操作过程 中的_影响:厲素主:要包括2方面(1)人料本身的粒度特性及其工业性质会对分 选效果..产___ 一定的影响。

(2) 分选机本身的各种操作两教，.例如分选机 自:身的分选床:的高度大小、振动机的.振动频率和振动强度、鼓风机的通风量等其中，在试验过程中主 要是通过对振动频率调节来进行试验的。

4关于原料煤样的性质分析在试验前，需要对原料煤的粒度、灰分等性质进行分析，以便了解原料在试验分选时的可选性及在 分选后.対分选.效果的分析e(1 )煤样粒度的筛分《•将原煤样进行筛分实验，得到 〇 ~ 1 onrul ~ 3 ii _m ：i 、3 ~6 nmi 细粒煤样。

(2)煤样灰..分的测定对3种粒虞的_煤样分别 取样进行灰分的测定，测定结果见表l a表1煤样灰分测定结果Tab. 1 Determination results of coal ash煤样粒度/mm煤样质量/g灰皿质量/g燃烧后质量/g残余灰分/g灰分/%平均灰分/%1.000 116.432 816. 578 50. 145 714.569 00 ~ 1 1.000 116.388 216.535 10.146 914. 689 014.718 71.000 215.511 515.660 50. 149 014.898 01.000 316.432 116. 578 70. 146 621.146 51 ~3 1.000 216. 388 316.732 60.343 322.322 321.608 51.000 217. 163 217. 326 80. 163 621.356 71.000 216. 832 517.124 50. 292 029. 194 73 ~61.000216.388 516.603 50. 215 021. 495 725.427 51.000 315. 911 516.167 70. 256 025. 592 35分选试验由f 设备本身存在问题,这次试验通过调节振动频对3种细粒级煤样进行分选试验，然后进行 比较分析。