重介质旋流器选煤

!1++、 !6++)) 二产品圆柱圆锥形重介质旋流器。在此基础上，于 0+ 年代至 /+ 年
代对重介质旋流器选煤工艺与设备进行了一系列的改革和创新。先后推出重介质旋 流器分选 .+ , +)) 不脱泥原煤的工艺；有压给料二产品和三产品重介质旋流器； 无压给料二产品和三产品重介质旋流器；!78 型重介质旋流器；分选粉煤的小直径 重介质旋流器以及“单一低密度介质、双段自控选三产品（四产品）的重介质旋流 器”选煤新工艺。到 *//. 年，中国已有 2+ 几个选煤厂装备有上述各类重介质旋流 器约 *2+ 台。 重介质旋流器具有体积小、本身无运动部件、处理量大、分选效率高等特点， 故应用范围比较广泛。特别是对难选、极难选原煤，细粒级较多的氧化煤、高硫煤 的分选和脱硫有显著的效果和经济效益。因此，国内外都在广泛推广应用。同时， 对重介质旋流器的分选机理与实践继续进行深入的研究。如重介质旋流器内速度场 和密度场的模拟测试；重介质旋流器结构改革及分选悬浮液流变特性对分选效果的 影响等，特别是近年来在降低重介质旋流器的分选下限、改革重介质旋流器的分选 工艺方面有新的突破。这些研究都将进一步推动重介质旋流器选煤技术向高新阶段 发展。
一、重介质旋流器选煤工艺的原煤准备
重介质旋流器选煤工艺中，按选煤工艺要求，为重介质旋流器准备合格的入选 原煤，即原煤准备系统是很重要的一环。准备作业包括：原煤预先筛分、超限粒度 原煤的破碎、检查筛分（除去原煤中的铁器、木块等杂物） 。脱泥入选时，还要增 加原煤润湿和脱泥、脱水作业等。 （一） 原煤预先筛分、破碎和检查筛分
重介质旋流器选煤时，入选原煤的粒度上限应严格控制，要严防铁器、铁条、 木块及超上限物料进入旋流器的给料系统。当原煤粒度大于规定上限时，必须将原 煤进行预选筛分并去除杂物，把过大块的原煤破碎，并对破碎后的原煤进行检查筛 分。脱泥入选时，还要增加脱泥作业。原煤准备系统的设备，在国内有各种型号， 可根据原煤作业性质、生产能力和工艺要求进行选用。 图 " # $% 和图 " # $& 是原煤破碎到 "’（("） )) 以下用重介质旋流器分选脱泥 ・ !&* ・
第二节
重介质旋流器选煤工艺流程
重介质旋流器选煤工艺，已在国内外广泛使用。其工艺流程类型很多。基本流 程有：分级脱泥入选和不脱泥入选（包括二产品和多产品分选工艺） 。基本流程可 单独组成各种入选下限到零，或煤泥不入选流程，也可与其它工艺设备组成多种联 合选煤流程。例如：块煤重介、末煤重介质旋流器、煤泥浮选典型流程；原煤用跳 汰机粗选、粗精煤或中煤用重介质旋流器再选和煤泥浮选联合流程；重介质旋流器 分别与水介质旋流器、摇床、螺旋溜槽和浮选组成联合选煤流程等。 重介质旋流器选煤工艺流程的组成，一般可分为；原煤的准备，原煤的分选， 循环悬浮液的平衡和密度的稳定，稀介质的净化回收，以及介质制备和补充等几个 环节。
洗选煤技术实用手册 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ，用于分选粒度为 *++ , +-.)) 的原煤。 !"#$" %"&’()） 中国煤炭科学研究总院唐山分院于 */.0 年在吉林省通化矿务局铁厂选煤厂建 成第一个重介选煤车间。*/11 年又在辽宁省采屯煤矿选煤厂建成重介质旋流器选 煤车间，采用煤炭科学研究总院唐山分院研究设计的!.++)) 圆柱圆锥形旋流器分 选 1 , +-.)) 级原煤。*/1/ 年又在河南省平顶山矿务局建成一座 2.+ 万 3 4 5 的田庄 选煤厂，采用!.++)) 重介质旋流器处理 *2 , +-.)) 级原煤。随后，有多处选煤厂 使用重介质旋流器再选跳汰机的中煤。煤炭科学研究总院唐山分院相继又研制成
第五篇 重介质选煤 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 力有关，还与工艺过程是否设有粗煤泥回收系统有关。所以，需要全面考虑。为了 有利于悬浮液（稀介质）的净化回收和产品脱介，一般采用重介质旋流器入选脱泥 原煤时，入选原煤中小于 !"#$$ 级煤泥量控制在 #% 以下，入选原煤的外在水分含 量在 &!% ’ &#% 以下，避免大量煤泥和水进入分选系统，给稀介质净化回收和产 品脱介造成困难，也加剧加重质的工艺损失。因此，原煤入选前的脱泥、脱水是非 常重要的。 因为大量煤泥和水随入选原煤进入分选系统，将加大循环悬浮液的分流量，增 加稀介质净化回收作业的负担。由于大量煤泥的进入，也增加产品脱介筛的负担， 同时洗涤产品的喷水量要增大。 在磁铁矿粉（加重质）粒度较粗，且重介质旋流器以低密度选原煤时，循环悬 浮液中保留一定数量的细煤泥，对分选悬浮液的稳定是有利的。但是否意味着可放 宽对入选原煤中煤泥的含量要求？还要看进入分选系统的煤泥和水的数量，煤泥对 悬浮液流变性（包括密度）的影响。为消除这种影响需要从循环悬浮液中排出（分 流）悬浮液的数量，以及达到进入和从悬浮液系统排出（分流）悬浮液的数量，以 达达到进入和从悬浮液系统排出（分流）的煤泥的水平衡时的数量，才能确定允许 入选原煤中煤泥含量范围。 脱除原煤中煤泥的方法主要有：筛子、斗子捞坑或两者联合使用三种。 &" 筛子脱泥工艺 采用筛子脱泥工艺时，原煤入筛前必须增加原煤润湿设施，使原煤在入筛前充 分润湿和分散。同时，还要配合弧形筛进行预先脱泥和脱水，才 能 收 到 较 好 的 效果。 原煤预先润湿设备一般采用“旋流煤水混合器” 。原煤从旋流煤水混合器的顶 部中心给入，水沿器壁以切向给入，使煤水在容器内充分混合后再入筛机。旋流煤 水混合器，不仅能使原煤得到充分润湿和分散，还可充当多台筛机给料的分配器， 因此在生产中使用较为广泛。 原煤的脱泥效果，除了与脱泥工艺和设备有关外，还与煤水混合比有关系。水 量过多，将会增加脱水的困难。水量不足，会降低脱泥效果。根据国外资料和国内 的生产实践认为：原煤润湿脱泥的用水量以原煤中煤泥含量吨位乘 &!，或以要求 脱除的煤泥吨位乘 &! 的水量与煤混合进行脱泥的效果较好。两种煤水比可根据原 煤中煤泥的性质和数量酌情选用。 ・ )(& ・
Hale Waihona Puke 二、重介质旋流器的分类重介质旋流器分类方法较多，下面介绍几种常规的分类方法： （*）按其外形结构可分为：圆柱形、圆柱圆锥形重介质旋流器两种。 （9）按其选后产品的种类可分为：二产品重介质 旋 流 器；三 产 品 重 介 质 旋 流器。 （2）按给入旋流器的物料方式可分为：周边（有压）给原煤、给介质的重介质 旋流器；中心（无压）给原煤、周边（有压）给介质的重介质旋流器。 ・ :60 ・
洗选煤技术实用手册 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !" 斗子捞坑脱泥工艺 斗子捞坑脱泥工艺比较简单，但脱泥效果很差。一般厂型小、脱泥效果要求不 高，可以考虑采用。但是，经斗子提升的原煤中含水量较高，波动也很大，对分选 悬浮液密度的稳定很不利。采用这种脱泥工艺时，要全面考虑。 #" 斗子捞抗和筛子联合脱泥工艺 原煤和水一起进入捞坑，使原煤进行充分润湿，并脱除部分煤泥，然后经斗子 提升脱水后，再酌情加水入筛子进行二次脱泥、脱水。这种脱泯工艺的优点是：工 作可靠，可减少原煤润湿的水量和脱泥筛的台数，还可使入选原煤水分得到很好的 控制，对降低原煤中水分含量是有利的。缺点是：如果斗子捞坑与筛子配合不好， 脱泥效果还不如单用筛子好。因为第二段筛子脱泥用水量受到很大限制，筛子脱泥 效果不理想，只能起到填补斗子脱水不足的作用。 综上所述，原煤脱泥采用什么样的工艺，还要与重介质旋流器的分选流程结合 起来进行考虑。要有利于重介质旋流器的分选效果和介质净化回收，要有利于生产 车间设备配置和降低基建投资等。故在设计选用时，应根据具体情况择优选择。 显然，如果采用不脱泥入选工艺，则上述原煤脱泥作业可以省去。
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第五章
重介质旋流器选煤
第一节
概
述
一、重介质旋流器选煤的发展
重介质旋流器选煤是目前重力选煤方法中效率最高的一种。它是用重悬浮液或 重液作为介质，在外加压力产生的离心场和密度场中，把煤和矸石进行分离的一种 特定结构的设备。它是从分级浓缩旋流器演变而来的。 美国 于 !"#! 年 公 布 了 分 级 浓 缩 旋 流 器 专 利；荷 兰 国 家 矿 山 局（ $%&’ (&)&* +,-*.）于 !#/0 年在分级旋流器的基础上，研制成功第一台圆柱圆锥形重介质旋流 器，用黄土作加重质配制悬浮液进行了选煤中间试验。因为黄土作加重质不能配成 高密度悬浮液，而且回收净化困难，所以在工业生产上未能得到实际应用。只有在 采用了磁铁矿粉作为加重质之后，才使这一技术在工业上得到推广。这是因为磁铁 矿粉能够配制成适合于选煤使用的不同密度的悬浮液，而且易于用磁力净化回收的 缘故。随后、美、德、英、法等国相继购买了这一专利，并在工业使用中，对圆柱 圆锥形重介质旋流器做了不同的改进，派生出一批新的、不同型号的重介质旋流 器。如 !#01 年美国维尔莫特（2,3+4-&）公司研制成功的无压给煤圆筒形重介质旋 流器，简称 $25； 16 年代英国研制成有压给料圆筒形重介质旋流器，即沃赛尔 （748.93）旋流器；!#11 年苏联研制成用两台旋流器并相串组成三产品重介质旋流 器；!#:1 年 日 本 田 川 机 械 厂 研 制 成 倒 立 式 圆 柱 圆 锥 形 重 介 质 旋 流 器，即 涡 流 （(;,83）旋流器；"6 年代初意大利学者研制成用两台圆筒形旋流器轴线串联组成 （ <8, = >34）三产品重介质旋流器；"6 年代中期英国煤炭局在吸收 $25 和沃赛尔两 种旋流器的特点，推出直径为 !?66++ 的中心给料圆筒形重介质旋流器（ @)8A* B4)3 ・ /:: ・