这种细粒煤分级筛，您了解吗？
三产品旋流分级筛作为一种新型细粒煤分级设备，以其分级效率高、处理能力大等优点已在神火集团、郑煤集团等得到了良好应用。
1、三产品旋流分级筛工作原理
三产品旋流分级筛是将圆筒筛和水力分级旋流器有机结合发展而成的集旋流、过滤为一体的新型细粒矿物分级设备，其三产品旋流分级筛工作原理如下图。
矿浆以一定压力由入料口沿切线方向给入后，形成强大的旋流向下运动。由于增加了圆筒型筛网，边壁处具有独特的边壁效应：矿浆受到筛条边棱的切割作用，一部分透过筛缝成为筛下流，筛上料流继续向下形成外旋流。矿浆运动到锥段，由于流通面积逐渐缩小，向下运动的阻力越来越大，部分矿浆逐渐脱离外旋流，以螺线涡形式向上运动形成内旋流。入料中的细颗粒或低密度大颗粒随内旋流向上从带有台锥筛网结构的溢流口排出；粗颗粒和部分高密度细颗粒则随外旋流从底流口排出。同时，在三产品旋流分级筛内部还存在一定的循环流和短路流等。
2、水力分级旋流器与三产品旋流分级筛的效果比较
经过对各地煤样的多次工业和半工业试验，与传统的水力旋流器分级脱泥情况进行比较，得出如下结论：
(1)在压力不变的情况下，旋流器的处理量与直径的平方成正比，所以，旋流器直径减小就会大幅度降低其处理量；而三产品旋流分级筛相对直径大，并且能够排除大量的中间粒度产品，所以在同样规格下处理量大得多，如薛湖选煤厂工业试验中用1台φ450mm三产品旋流筛替代4台φ350mm分级旋流器，处理量相当，并且分级粒度可调，不易堵塞底流口。
(2)水力旋流器的直径对分级粒度有显著影响。直径越小，离心力越大，分级粒度越细，效率越高；而较大直径的三产品旋流分级筛可以得到只有小直径旋流器才能达到的分级效率，并且其体积处理量一般是同规格旋流器的1.5～2倍以上。因此，三产品旋流分级筛能获得较大的处理能力，有利于设备大型化。
(3)给矿性质(包括给矿粒度组成、浓度和矿粒密度)影响分级旋流器的效果。对不同密度的原料，在分级旋流器中分级粒度是不相同的，密度越小，分级粒度越粗。给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率降低；而三产品旋流分级筛基本上是按粒度分级，受物料性质影响较小，对原料有较强的适应性。入料浓度范围广，可以从40～400g/L。
(4)给矿压力是分级旋流器的重要参数，分级效率随着压力的波动而变化，分级粒度不稳定；三产品旋流分级筛随入料压力波动变化较小，可以在较宽的压力范围内获得稳定的分级效果。
(5)一般分级旋流器只有2种产品，对于一定规格的设备给定压力后，无法从操作上改变分级粒度；而三产品旋流分级筛通过筛下阀门可以调节3种产品的比例，调节溢流排放量，还可以灵活地组成各种浮选工艺流程，这是水力分级旋流器做不到的。
3、在粗煤泥回收工艺中的研究与应用
薛湖选煤厂是薛湖煤矿配套的矿井型动力煤选煤厂，工艺流程为块煤浅槽、末煤有压三产品重介旋流器、粗煤泥回收和煤泥浮选。其中粗煤泥回收是指末精煤磁尾经水力旋流器分级，底流采用振动弧形筛回收粗精煤泥，掺入末精煤。生产中发现，回收的这部分粗精煤灰分较高(灰分＞13%，有时达到16%)，不能满足末精煤的灰分要求，为保证最终精煤灰分＜11%，必须降低重介精煤或浮选精煤灰分，这样造成全厂精煤回收率降低。因此，为了提高企业竞争力，实现生产效益最大化，必须进行粗煤泥回收工艺的改造。
3.1原有水力旋流器分级效果
薛湖选煤厂原设计选用6台一组350的水力旋流器进行粗煤泥分级，从分级产品的粒度分析结果可以看出:①溢流中+0.25mm含量为4.29%，存在轻微的跑粗现象;②浓度为58.42g/L，说明入浮浓度偏低，导致浮选药耗量大，增加了后续浮选精煤消泡和脱水的负担;③底流中－0.125mm含量为22.42%，夹细现象比较严重，由于后续的振动弧形筛脱泥效率较低，导致筛上产品高灰细泥夹带量大，粗精煤灰分超标。
根据水力旋流器产品粒度分析结果可得出分级粒度约为0.065mm，通过计算得到分级效率为52.55%。总体看来原有水力旋流器组分级粒度偏细，分级效率较低，即使增加粗煤泥分选设备，也很难为其提供适宜的入料粒度。
3.2三产品旋流分级筛回收粗煤泥新工艺
改造后粗煤泥回收工艺流程图如下图所示。
原生煤泥和末精磁尾进入煤泥桶后，由泵打入三产品旋流分级筛组，其底流进入TBS进行分选，溢流和筛下进入浮选入料桶。TBS精矿进入德瑞克高频细筛脱泥脱水，筛上再经过煤泥离心机脱水后，掺入末精煤产品;德瑞克细筛筛下进入浮选入料桶，进一步提高细粒精煤的回收率;煤泥离心机离心液回到煤泥桶，防止了离心机造成的精煤泥损失。TBS尾矿进入中矸磁尾桶，中矸磁尾桶中物料由振动弧形筛、中煤离心机回收粗中煤泥，掺入中煤;振动弧形筛筛下和浮选尾矿一起进入尾煤浓缩机;中煤离心机离心液进入煤泥既防止了跑粗对浓缩作业的影响，也进一步回收其中的低灰煤泥。
此工艺增加了“三产品旋流分级筛组+TBS+德瑞克高频细筛”分选回收粗精煤泥，替代了现行的“水力分级旋流器+振动弧形筛”回收粗精煤泥工艺，大大提高了粗精煤泥的回收率，提高了末精煤的产量;增加中矸振动弧形筛回收TBS尾矿和中矸磁尾中的粗颗粒，进一步提高了可燃体的回收率。
3.3工业性试验结果
－1mm粒级煤泥经三产品旋流分级筛分级，从溢流筛下和底流中得到不同浓度和不同粒度的产品。
为了与后续TBS分选和浮选床分选作业相配套，选定TBS分选下限为0.125mm，浮选床分选入料上限为0.25mm作为评定标准。可以看出底流浓度为728.73g/L，其中的细颗粒(即＜0.125mm)占底流的8.42%;溢流浓度为50.34g/L，其中粗颗粒含量(即＞0.25mm)占溢流的1.78%;筛下浓度为118.22g/L，其中粗颗粒含量(即＞0.25mm)占筛下的15.30%。底流浓度已经达到了TBS的最佳入料浓度范围，夹细现象也大为减少。溢流和筛下混合后进入浮选床进行分选，由于两者的比例在现场的试验条件下无法得到，所以选取在实验室条件下得到的比例 (即溢流占溢流和筛下之和的30%～70%)来计算三产品旋流分级筛进入浮选的物料粒度组成结果见下表。
由表可以看出溢流占浮选入料比例在30%～70%波动时，浮选入料浓度在97.86～70.70g/L之间，其中粗颗粒含量(即＞0.25mm)占入料的比例在11.25%～5.84%之间，可见入浮浓度达到了浮选的最优范围，且其中可能跑粗的颗粒大为减少，这将对提高浮选精煤产率和尾煤灰分，改善浮选效果大有益处。
根据三产品旋流分级筛工业性试验分析结果绘制的三产品旋流分级筛底流分配曲线如下图所示。
由图可以看出分级粒度约为0.25mm，通过计算得出分级效率为69.59%。与普通的水力旋流器相比，三产品旋流分级筛的分级粒度为后续的粗煤泥分选作业和细粒煤泥浮选作业提供了各自适宜的入料粒度，且分级效率也得到了提高。
4、结语
三产品旋流分级筛的分级效果已经在薛湖选煤厂的工业性试验中得到了证明，分级粒度能在0.15mm至0.5mm任意调节，分级效率高，底流夹细大幅降低，溢流浓度和粒度适合浮选作业，有利于提高后续作业—粗煤泥分选和细煤泥浮选的分选效果。应用三产品旋流分级筛回收粗煤泥工艺可以提高精煤的产率和可燃体回收率，是企业挖潜提效，实现生产效益最大化的有效途径。
（编辑：齐曼）
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