【收藏版】详解煤泥分选技术现状及发展前景（1）

工作就像开了挂……

— 第一部分 —

粗煤泥分选

GB/T7186-2008《选煤术语》粗煤泥：粒度近于煤泥，通常在0.5（0.3）mm以上，不宜用浮选处理的煤泥。

1.1 分选下限

MT/T811-1999《煤用重选设备分选下限评定方法(1)》分选下限：选煤机械有效分选作用所能达到的最小粒度。

评定重选设备分选下限的指标为：对于重介质分选机，小于0.5mm某一粒度级的可能偏差小于或等于0.10kg/L；对于水介质分选机，小于0.5mm某一粒度级的不完善度小于或等于0.25kg/L时，按最小粒度级的粒度下限作为该设备的分选下限。

1.2 煤泥重介质旋流器

其分选过程是在重悬浮液的离心力场中，按阿基米德原理完成的。利用重介质旋流器精煤中携带的介质粒度组成细的特点。工艺流程简化，是三产品重介质旋流器的延续和补充。

前4个厂可能偏差达标，后3个厂未达标，主要原因是煤泥合格介质桶液位不稳，致使工作压力不稳。

使用好煤泥重介质旋流器的条件：

（1）根据合适的入料量，对旋流器进行选型；

（2）保证入料压力。将精煤脱介弧形筛筛下悬浮液优先进入煤泥合格介质桶，余下部分再进入原煤合介桶；

（3）根据煤质和粗精煤泥灰分要求，确定悬浮液密度；

（4）合理调整旋流器底流口尺寸；

（5）外购磁铁矿粉中<0.045mm粒级要达85%。

1.3 干扰床分选机

工作特征：窄级别分选

工作原理：在等速上升水流的作用下，悬浮矿粒群按干扰沉降末速大小进行分层。具有同一自由沉降末速的颗粒称为等沉颗粒。设置一定浓度的干扰床层的目的是增大干扰沉降等沉比，但增大值有限。在有限的空间悬浮矿粒群中，具有同一干扰沉降末速的颗粒的粒径之比称为干扰沉降等沉比。

▲自由沉降等沉比示意图

▲非均匀粒群在等速上升介质流

中悬浮分选分层示意图

▼不同粒径比时的可能偏差

▼汶南各粒级粗煤泥干扰分选机

分选实验结果汇总表

▲澳大利亚Stratford选煤厂工艺流程

▲南非2号选煤厂

TBS分选机—螺旋分选机组合流程

▲葛泉选煤厂煤泥分选流程（矿大、金牛）

▲红阳三矿粗煤泥分选工艺流程图（科迪）

共同点：

（1）均用于预先脱泥重介选煤工艺。

（2）工艺流程复杂。脱泥筛筛下水脱除细泥后，再送煤泥分选机，选后精煤要脱泥。

（3）对于原煤脱泥筛筛下水中的“超大粒”，均没设置截粗作业。

不同点：

澳大利亚、南非原煤可选性较好，但采用了螺旋分选机-TBS串联流程。中国原煤可选性较差，但只采用单段分选流程。

— 第二部分 —

细煤泥分选

2.1 浮选设备

2.1.1 机械搅拌式浮选机

特点：

（1）采用计算流体力学软件（CFD）技术，通过计算机仿真，对浮选机结构和性能优化；

（2）伞形叶轮—定子组，形成W形煤浆充气搅拌方式，含气煤浆首先撞击假底，其优点为：抵消部分动能冲击，液面较为平稳；气泡再次粉碎；粗颗粒不易沉淀。

（3）采用假底，利于稳定流态。

2.1.2 喷射式浮选机

煤浆循环方式：

喷射式浮选机特点：

（1）按单位容积循环量相同的原则，实现浮选机大型化；

（2）铸有导向叶片的喷嘴；

（3）工作可靠性—耐磨，装配精度高；

（4）微泡强化浮选；

微泡形成条件：初始空气溶解条件：施加压力；气液接触面积（表面活性剂）；煤浆降压幅度；疏水性的固液界面；表面活性剂减小微泡直径。

微泡有利于矿化：煤粒上的微泡加快了与一般尺寸气泡的粘附（在煤粒表面的微泡形成压强较大的尖端）；气泡之间的水化膜易破裂；微泡内部压强大；煤粒与气泡粘附的牢固性增大；微泡粘附粗粒，形成群泡上浮；微泡直接在疏水性好的微细煤粒上析出。

2.1.3 浮选柱

旋流微泡浮选柱由柱体、微泡发生器和尾矿箱三部分组成。浮选柱又分为精选段、粗选段、扫选段。柱体顶部设有泡沫喷淋水装置和精矿收集槽。给矿管位于柱高2/3处。

从粗选段引出的循环煤浆泵送到喷嘴（压力0.16-0.20Mpa左右），喷射流产生负压，将空气和浮选剂吸入，切线给入扫选段。

在离心力和浮力的作用下，矿化气泡向中心和上方运动进入粗选段，上升气泡与由上部给入的煤浆逆向接触，泡沫层受到喷淋水清洗，强化了二次富集作用。

讨论：

①气泡首先在扫选段与灰分较高的煤泥粘附，经过粗选段再与新鲜煤泥接触。被污染的气泡再跟低灰分煤泥粘附，其选择性能好吗？

②从粗选段底部抽出部分煤浆进行循环，灰分界于精煤、尾煤之间。在分选可浮性较差的煤泥时，用单台设备来同时保证精煤、尾煤指标，是很难实现的。

③粒度较粗精煤在气泡上的粘附强度弱，长距离的升浮、脱落概率较大，喷淋水冲洗也可能导致粗粒从气泡上脱落。

④喷淋水使气泡含水量增大。泡沫自溢，需用较多的起泡剂。两者均给后续作业带来困难。

⑤充气截面积与容积的比值小，导致处理量低、电耗高。