粗煤泥的性質(zhì)及重介質(zhì)旋流器分選工藝

針對(duì)某選煤廠粗煤泥分選效果不佳，整體分選效率偏低等問(wèn)題，本文通過(guò)對(duì)粗煤泥的來(lái)源及特性進(jìn)行研究，采用粗煤泥重介質(zhì)旋流器分選工藝，取得了滿意的分選效果。

一、粗煤泥性質(zhì)

1、粗煤泥來(lái)源

粗煤泥是指粒度介于重選有效分選粒度下限和浮選有效分選粒度上限之間的部分煤泥，依據(jù)選煤設(shè)備有效分選粒度上下限的指標(biāo)定義，0.25～2mm粒級(jí)范圍內(nèi)的部分煤泥即為粗煤泥。粗煤泥主要來(lái)源于原煤開(kāi)采和運(yùn)輸環(huán)節(jié)產(chǎn)生的粉煤，我國(guó)原生粗煤泥量(不包含浮沉煤泥)占入選原煤量的20%左右，而這部分粗煤泥中約含60%的精煤(灰分在10%以下)，回收利用價(jià)值很大；另外，原生煤泥中的浮沉煤泥量約占全粒級(jí)的2%，可以認(rèn)為這部分煤泥全部為粗煤泥。在選煤生產(chǎn)過(guò)程中，由于煤塊之間的相互碰撞及其與設(shè)備器壁之間的碰撞而產(chǎn)生的次生煤泥，以及為了實(shí)現(xiàn)煤矸石的充分解離并滿足分選設(shè)備粒度上限要求而對(duì)塊煤采用顎式破碎機(jī)破碎產(chǎn)生的次生煤泥，兩者之和約為入選原煤量的8%。

2、粗煤泥特性

粗煤泥是入選原煤的重要組成部分，其篩分、浮沉特性可以完整的體現(xiàn)在煤質(zhì)綜合資料中。但與入選原煤相比，粗煤泥具有自身的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)為:粒度處于重選設(shè)備分選粒度下限附近，粒度范圍較窄；煤與矸石已經(jīng)充分解離，可選性較好；灰分一般比重選精煤高2～4個(gè)百分點(diǎn)，精煤產(chǎn)率相對(duì)較高；對(duì)于重介、跳汰選煤廠的粗煤泥來(lái)說(shuō)，一般其中矸石已被排除，分選密度較低；在選煤工藝設(shè)計(jì)中，粗煤泥被單獨(dú)回收，為有效分選提供了有利條件。

二、煤泥重介質(zhì)旋流器分選工藝

1、原則流程

基于煤泥重介質(zhì)旋流器的粗煤泥分選工藝主要適用于大型重介選煤廠，是塊煤主選工藝的重要補(bǔ)充工藝，用于彌補(bǔ)大直徑重介質(zhì)旋流器無(wú)法有效分選粗煤泥的缺陷。該工藝分為選前脫泥與不脫泥兩種，其原則流程如圖1所示。

2、 工藝特點(diǎn)

(1)選前不脫泥的煤泥重介質(zhì)旋流器分選工藝特點(diǎn)

該旋流器的入料為精煤弧形篩篩下分流出來(lái)的大直徑旋流器一段溢流，這部分煤泥經(jīng)過(guò)了大直徑旋流器的初選，煤泥重介質(zhì)旋流器對(duì)其繼續(xù)精選。由于分流過(guò)來(lái)的重介質(zhì)懸浮液在大直徑旋流器中已被分級(jí)和濃縮，進(jìn)入煤泥重介質(zhì)旋流器的介質(zhì)粒度更適合煤泥的精選，且懸浮液密度接近煤泥的密度，因而可以省去煤泥重介分選系統(tǒng)的合格介質(zhì)制備系統(tǒng)。煤泥重介質(zhì)旋流器的溢流進(jìn)入精煤磁選機(jī)，由其分選出來(lái)的精煤通過(guò)精煤磁選尾礦系統(tǒng)脫水回收；底流進(jìn)入中煤磁選機(jī)，通過(guò)中煤磁選尾礦系統(tǒng)脫水回收，因而無(wú)需增加專門的產(chǎn)品脫水回收環(huán)節(jié)，整個(gè)工藝流程得以簡(jiǎn)化。該分選工藝突出的優(yōu)點(diǎn)是分選精度高，分選密度范圍寬，對(duì)入選原煤煤質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)。但大直徑旋流器的運(yùn)行狀況直接影響煤泥重介質(zhì)旋流器的分選精度，調(diào)節(jié)困難，密度波動(dòng)大，分選效果差；煤泥重介質(zhì)旋流器的介質(zhì)粒度受大直徑旋流器的制約，且其分選下限不能達(dá)到0，無(wú)法完全替代浮選。

(2)選前脫泥的煤泥重介質(zhì)旋流器分選工藝

該旋流器的入料為原煤脫泥篩篩上部分，這部分粗煤泥進(jìn)入混料桶后，與配制好的重介質(zhì)懸浮液混合均勻，通過(guò)合格介質(zhì)泵打入煤泥重介質(zhì)旋流器，并在有壓環(huán)境中進(jìn)行分選。煤泥重介精煤采用精煤磁選機(jī)脫介，其經(jīng)磁選尾礦回收系統(tǒng)脫水后成為精煤產(chǎn)品；尾煤采用中矸磁選機(jī)脫介后進(jìn)入磁選尾礦回收系統(tǒng)，經(jīng)脫水后成為中煤產(chǎn)品。選前脫泥的煤泥重介質(zhì)旋流器分選工藝的優(yōu)點(diǎn)為:原煤經(jīng)預(yù)先脫泥后，主選系統(tǒng)設(shè)備負(fù)荷降低，處理能力提高；粗煤泥分選系統(tǒng)的介質(zhì)系統(tǒng)單獨(dú)配備，入料壓力、懸浮液密度調(diào)節(jié)容易，更有利于分選精度的提高。但分選系統(tǒng)新增了一套煤泥介質(zhì)系統(tǒng)，設(shè)備數(shù)量增加，工藝系統(tǒng)變復(fù)雜，同樣也不能完全取代浮選。

在較佳工藝參數(shù)條件下，煤泥重介質(zhì)旋流器的可能偏差值可以低至0.07，數(shù)量效率可以達(dá)到95.53%。煤泥重介質(zhì)旋流器配合大直徑重介質(zhì)旋流器的聯(lián)合分選工藝已在我國(guó)選煤廠得到了廣泛應(yīng)用，并且取得了較好的分選效果。