粗煤泥分选现状与发展 / 开普饭

选煤设备｜选煤配件｜选煤药剂

资料软件｜求职招聘｜技术服务

维修服务｜煤质检测｜文章资讯

成为平台会员

畅享多重福利

粗煤泥及其分选的必要性

粗煤泥定义（GB/T7186-1998）：

粒度近于煤泥，通常在0.3～0.5mm以上，不易用浮选处理的粒度。

一般把粒度介于 0.25-2mm，难以通过浮选方法进行分选的细粒煤称为粗煤泥。

不论是跳汰选还是重介质分选，对于<2mm粒级物料的分选精度均较差，而浮选工艺环节的分选粒度范围受气泡和颗粒的粘附力的制约，>0.25mm的粗煤泥极易因气泡的携载能力不足而损失在尾矿中。在重选和浮选之间便存在了一个有效分选粒度的缺口，极易造成低灰精煤的损失。

粗煤泥（0.25mm～2mm）占原料煤20%左右，此部分煤泥中含有60%左右的精煤 (灰分10%)，若不妥善处理，势必影响选煤厂经济效益，造成极大的资源浪费。

粗煤泥分选回收现状

2.1 粗煤泥来源

选煤厂粗煤泥来源主要分两种情况，一是选前脱泥入选方式，目前一般采用筛缝为2mm（或3mm）脱泥筛脱泥，煤泥水中必然含有0.5～2mm粗煤泥。二是不脱泥入选方式，由于脱介筛或脱泥筛筛缝不均匀，磨损严重时，造成煤泥水中＋0.5mm含量增多，为保证入浮粒度而对煤泥水进行分级后，粗煤泥再回收。

2.2 粗煤泥分选设备

（1）螺旋分选机

螺旋分选机是一种依靠液流特性，在重力和离心力的作用下实现不同密度矿物分离的分选设备。

优点：螺旋分选机分选精度较高，分选下限低，能出精、中、尾三种产品，并可任意调节；设备占地面积小，其本身没有运动部件，不用药剂和介质，入料不需要压力，操作简便，维修量小，加工费低。

缺点：机身高度大，煤质变化时工艺参数不易调节；有效分选密度较高，分选密度低于1.6g/cｍ³时，分选效果较差。

适用性：氧化程度高，硫分较高的易选煤泥。

（2）煤泥重介旋流器

螺旋分选机是一种依靠液流特性，在重力和离心力的作用下实现不同密度矿物分离的分选设备。

缺点：机身高度大，煤质变化时工艺参数不易调节；有效分选密度较高，分选密度低于1.6g/cｍ³时，分选效果较差。

适用性：氧化程度高，硫分较高的易选煤泥。

（3）干扰床（TBS）

干扰床分选机(TBS)是由古老的水力分级机发展而来的，其分级和分选作用遵从干扰沉降原理。

（4）三锥角水介旋流器

三锥角煤泥水介分选旋流器是利用离心力场及重力场实现分选的设备，本身没有运动部件，结构简单。

四种粗煤泥分选设备对比表

2.3 粗煤泥处理工艺流程

目前，我国选煤生产中粗煤泥处理方法主要采用以下几种：

① 高频筛回收粗煤泥不分选直接掺入末煤中销售；

② 粗煤泥返回主选系统进入旋流器或其它设备分选；

③ 重介精煤脱介分流合介质采用两产品煤泥重介旋流器分选；

④ 精煤脱介稀介质与中煤脱介稀介质单独磁选，尾矿分别回收粗精煤泥和粗中煤泥；

⑤ 原煤分级煤泥采用螺旋分选机分选；

⑥ 原煤分级煤泥采用干扰床分选机分选；

⑦ 原煤分级煤泥直接用小直径三产品煤泥重介旋流器分选等。

图1 粗煤泥返回主洗系统

图2 螺旋分选机分选粗煤泥工艺

图3 干扰床（TBS）分选粗煤泥工艺

图4 重介旋流器分选粗煤泥工艺

图5 跳汰分选工艺中粗煤泥回收流程

图6 精磁尾一分级旋流器—孤形筛—高频筛粗煤泥回收流程

图7 精磁尾一分级旋流器—孤形筛一煤泥离心机粗煤泥回收流程

图8 精磁尾—孤形筛一高频筛—煤泥离心机粗煤泥回收流程

图9 精磁尾—孤形筛—煤泥离心机粗煤泥回收流程

图10 不脱泥重介工艺下TBS干扰床分选粗煤泥回收流程

图11 不脱泥分选工艺中精煤磁尾重介分选回收流程

2.4 存在的问题

a、高频筛回收粗煤泥不分选直接混入末煤中销售，精煤产率降低，企业经济效益造成损失；

b、粗煤泥返回主选系统进入旋流器分选，煤泥量增加会影响主选设备分选效果，降低选煤数量效率。同时，由于粗煤泥进入重介系统，部分物料在系统中循环，使重介旋流器相对入选量降低，生产成本提高；

c、采用煤泥重介或精煤脱介稀介质与中煤脱介稀介质单独磁选，尾矿分别回收粗精煤泥和粗中煤泥，由于高频筛或弧形筛脱泥效率低，粗精煤灰分偏高，会影响精煤产品质量，同时中煤泥中也损失一定量的精煤；

d、采用螺旋分选机、干扰床分选机、水介质旋流器分选粗煤泥，尽管该方法生产成本较低，但分选效果较差，而且由于脱泥效率低，会影响精煤质量。

三锥角水介旋流器及其粗煤泥分选新工艺

3.1 三锥角水介旋流器及其分选机理探究

（1）三锥角水介旋流器结构

1-溢流管 2-圆筒体 3-一段锥体 4-二段锥体

5-三段锥体 6-入料管 7-底流口

三锥角煤泥水介分选旋流器本身没有运动部件，结构简单，具有特殊的结构参数，仅使用水作为分选介质，有别于传统的粗煤泥重介分选旋流器和分级旋流器，也叫自生介质旋流器对0.3～3mm的粗煤泥按密度进行分选，得到底流和溢流，对溢流进行脱水脱泥可以获得合格的精煤产品（灰分小于8～10%）。本设备可以用于原煤分级入洗工艺中细粒煤部分的分选，也可以用于煤泥水系统中粗煤泥的分选回收，在新建选煤厂，老厂煤泥水系统工艺改造中都有广泛的应用。

三锥角水介旋流器分选的主要优点：

a.不消耗药剂和介质；

b.入料粒度范围宽，0～6mm都可入选，不需事先脱泥或者分级；

c.分选下限深，分选下限可达到0.2mm，甚至对0.074mm的细粒煤泥也具有明显的降灰效果；

d.工艺系统简单，投资少，建设工期短，占地面积小，对老厂改造有特别的适用性；

5.可根据不同可选性粗煤泥需要的分选条件，进行结构参数优化，确保精煤质量。

鉴于以上优点,在处理粗煤泥方面有着广阔的应用前景。

（2）分选机理探究

三锥旋流器提升粗煤泥分选效果的机理分析：

对两种旋流器进行对比模拟研究后认为，三锥水介旋流器提升粗煤泥分离性能的机理主要有以下几个方面：

① 三锥水介旋流器液相中最大切向速度值大于单锥水介旋流器液相中最大切向速度值，这种高离心强度有利于三锥旋流器分离效果的提升。

② 在锥体部分的中心区域，三锥旋流器的湍流强度远大于单锥旋流器的，这对于旋流器分选效果和分选精度的提升是有利的，因为较强的扰动作用有助于分选物料的充分松散，从而使物料得到有效分选，减少错配物的产生。

③ 在锥体结构上，三锥水介旋流器锥体部分的空间更大，使颗粒在锥体部分会获得更长的分选时间，锥体部位作为主要分选区域，能够形成连续稳定的高密度悬浮层对分选效果至关重要。对比模拟结果表明，相比于单锥水介旋流器，三锥水介旋流器内部密度分布规律更加清晰，锥体部分的密度除沿旋流器中心向外随半径增加而增高外，沿旋流器轴向，从上到下三个锥段的密度逐渐增加，因此，矿粒在三锥旋流器中是一个连续进行的多次分选过程，从而减少错配物的产生，提高分选精度。

3.2 三锥水介旋流器粗煤泥分选新工艺

A.三锥水介旋流器分选粗煤泥工艺