第五章重介质选煤..

采用密度低于入选 矿粒密度的水或空气作为分选介质。所谓重介质 是指密度大1g／cm3的重液或重悬浮液流体。矿 粒在重介质中进行分选的过程即称为重介质选矿。 选煤用的重介质有重液和重悬浮液两类。
重介质选煤是目前分选效率最高的选煤方法，其优点 是: 1、分选精确度高； 2、分选密度调节范围宽；易实现自动调控； 3、对入选原煤的数量和质量波动适应性强； 4、分选粒度范围宽，块煤分选机入料粒度一般为 300～13mm，旋流器入料粒度通常为13～0.15mm； 缺点： １、增加加重质回收系统，消耗加重质； ２、设备磨损和维护量加大。
配制悬浮液时所需磁铁矿重量和煤泥重量可按下式计算:
磁性物含量指悬浮液中磁铁矿干重与固体总重量之比即:
磁性物含量的测定方法：磁性物含量可以用磁选管测定。
悬浮液中的煤泥含量也有一定范围。一般情况 下，当悬浮液密度小于1.7g／cm3时，其煤泥含量可 达到35～45％左右；当悬浮液密度大于1.78／cm3时， 其煤泥含量在15～25％左右。总之，煤泥含量范围 应在15～45％之间。
重介质选煤的磁铁矿粉应具备下列条件： 1）磁铁矿粉的纯度通常以磁铁矿粉中磁性物含量高低来表示其纯度。 一般要求磁性物含量应在90％以上。磁性物含量高其密度高，并减少加 重质的耗量。 2）磁铁矿粉的有效密度高时，容易配制高密度的悬浮液。纯结晶的磁 铁矿的密度为5.17。选矿厂生产的磁铁矿精矿并非纯净，一般都低于 5．17。但重介质选煤所使用的磁铁矿粉有效密度不应低于4．6～4．7。 3）磁铁矿粉的脆性要小，以防止在使用过程中发生泥化。 4）磁铁矿粉的导磁率要高，磁滞性要低以满足在净化时磁铁矿既容易 磁化回收，又容易退磁，保持再生悬浮液的稳定性。为保证加重质的有 效使用，磁铁矿粉的水分要低，以免因磁铁粉打团增加损失。 5）磁铁矿粉的粒度组成对粒度组成的要求，一是要满足悬浮液的稳定 性，一是要降低加重质的损耗，三是降低对设备的磨损因此，对磁铁矿 粉的粒度组成应有严格的要求。例如，法国在选别块煤时，＋0.15mm的 含量应小于10％；在选别末煤时，应小于5％。英国在选煤时要求小于 0．lmm的含量不少于94％；小于0．01m的含量不超过16％。美国在选块 煤时，磁铁矿粉小于状明的含量不低于50％；选别末煤时，小于325目的 含量不低于90％。
重悬浮液
一、加重质的选择 在选择加重质时，应注意粒度和密度的综合要 求。既要达到悬浮液的密度及悬浮液的稳定性，又要 保证较好的流动性（粘度不能高，容积浓度应控制在 一定范围内）、加重质的粒度越粗、沉淀速度越快粘 度越低、则稳定性不好；加重质粒度越细、沉淀速度 就慢、稳定性好、但粘度增加，介质流动性差、加重 质密度越高，对一定密度的悬浮液则容积浓度就低。 因此，尽可能选择加重质的密度和粒度组成以及悬浮 液容积浓度综合指标最佳的方案。
一、重介质分选机分选原理
物体在介质中的重力G。等于该物体在真空中的重量与同体 积介质重量之差即
δ －ρ ＞０，颗粒下沉；δ －ρ ＝０，颗粒悬浮在液体中的 任意位置；δ －ρ ＜０，颗粒上浮。当ρ ＝1400kg/ｍ３，δ ＝1300/ｍ3，该颗粒上浮；δ ＝1800kg/ｍ3，该颗粒下沉。
二、重介质旋流器分选原理
重介质旋流器选煤应用范围： １）分选易选至极难选煤； ２）再选跳汰机的中煤和精煤； ３）与其它选煤方法组建联合流程； ４）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。 ５）低密度分选超低灰精煤
第二节 重介质选煤原理
重介质选矿法是当前最先进的一种重 力选矿法，它的基本原理是阿基米德原 理：即浸在介质里的物体受到的浮力等 于物体所排开的同体积介质的重量。
我国选矿厂生产的磁铁矿粉的粒度较粗，应进 一步加工磨细才能保证悬浮液的稳定性，并可减少 设备，管路的磨损和加重质的耗量。生产实践证明， 一些选煤厂采用球磨机再磨60～90min后可达到粒 度的要求，使悬浮液的稳定性变好，分选密度波动 变小，分选效率提高。
二、悬浮液的性质
1、悬浮液密度和容积浓度 重悬浮液属于不稳定介质。它与稳定介质不同的是，随 着加重质的性质及含量不同，其密度和粘度也发生变化。 悬浮液的密度是决定分离密度的关键因素，故应给予足 够的重视。固体加重质与水混合组成的悬浮液，其物理密度 是单位体积内加重质与水的质量之和，其密度可按下式计算：
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。
3、悬浮液的流变性 重介质选煤过程中，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。
4、 影响悬浮液动态稳定性因素 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。
采用磁铁矿粉配制是浮液时，一般容积浓度 在15％～35％之间。超过最大值（35％）时， 悬浮液粘度增高甚至失去流动性，矿粒在悬浮 液中不能自由运动。低于容积浓度最小值时又 会造成悬浮液中加重质迅速沉降，使悬浮液密 度不稳定而导致分选效果变坏。采用磁铁矿粉 配制的悬浮液密度可达1.3～2.g／cm3。如果 在允许的容积浓度范围内，悬浮液仍不稳定时， 可以加入一定量的煤泥来达到稳定悬浮液的目 的。
物料和悬浮以一定压力沿切线方向给入 旋流器，形成强有力的漩涡流。液流从入料 口开始沿旋流器内壁形成一个下降的外螺旋； 在旋流器轴心附近形成一股上升的内螺旋流。 由于内螺旋流具有负压而吸入空气，在旋流 器轴心形成空气柱。入料中的精煤随内螺旋 流向上，从溢流口排出；矸石随外螺旋流向 下，从底流口排出。
第三节