洗选工艺培训教材(54p)课件.ppt

洗选工艺培训教材-神东煤炭集团w一、选煤目的w二、选煤的主要作业环节w三、重介质选煤w四、跳汰选煤w五、结束语目录一、选煤目的w选煤的目的用通俗话说：去杂质、降灰分、提质量、适用户除去原煤中的杂质，减少铁路无效运输除去原煤中的杂质，减少环境污染，保护环境通过洗选加工把煤炭分成不同质量、规格的产品，供应用户对路产品，以便合理利用煤炭，节约能源二、选煤的主要作业环节2.1破碎破碎是用外力施加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块的过程它具有以下作用：1.满足选煤机械对入选物料最大入选粒度的要求2.满足用户的粒度要求3.使煤和矸石分离，为分选提供条件在煤形成的过程中，受复杂地理条件的影响，煤和矸石常夹杂共生，产生夹矸煤w夹矸煤中煤和矸石的结合处由于煤和矸石内部分子作用力的不同，是最脆弱的、最不稳固的，在夹矸煤受到外力作用时，最容易产生裂纹，进而使夹矸煤破裂，煤和矸石解离煤和矸石解离越彻底，在洗选过程中，煤和矸石性质差异越明显如果仅仅从对分选有利角度来看，破碎后物料粒度越小，越有利于分选w2.2筛分w碎散物料通过一层或数层筛面被分成不同粒级的过程就是筛分筛分过程一般是连续的，筛分原料给到筛分机械（筛子）上以后，小于筛孔尺寸的物料透过筛孔，称为筛下产物；大于筛孔尺寸的物料从筛面上不断排出，称为筛上产物。

w按照应用目的和使用场合的不同，以及筛分作业在生产工艺中担负的任务不同筛分作业可以分为以下几种：w独立筛分（筛分产品作为最终产品供给用户使用）；准备筛分（为分选作业提供不同粒级的入选矿物）；脱水筛分（脱出水，降低物料水分）；脱泥筛分（脱出物料中的细粒）；脱介筛分（脱出重介质）；选择性筛分（按几何尺寸进行分离）；辅助筛分（当筛分作业和破碎作业配合进行时）w如果在破碎作业前把合格粒级预先筛出叫预先筛分，它的目的是防止物料过度破碎，可以提高破碎设备的生产能力和减少动力消耗若用在破碎后以控制破碎产品的粒度叫做检查筛分，它的目的是从破碎设备的产物中，将粒度不合格的大块筛出，以保证产品不超过要求的粒度上限如图1：w图1辅助筛分三种形式w2.3脱水w煤中的水分有内在水分和外在水分之分这里是从煤化学工业应用角度来区分的，有的书籍从水分在物料中的赋存形态，将其分为化合水分、结合水分、毛细管水分和自由水分）外水可以用物理机械的方法脱除，内在水分必须加热或用化学方法脱除选煤厂所说的“脱水”是指脱除外在水分w常用的脱水设备有：脱水筛、离心脱水机、真空过滤机、压滤机等w脱水筛是以薄层物料通过筛面，由于两者性质的差异，在重力场中的相对运动，进而相互脱离。

常用的有固定筛和振动筛两种各式筛子由于结构和原理的不同入料粒度差异很大脱水效果受含水物料的性质影响较大w离心脱水机是利用离心力进行固液分离的，其离心力要比重力大上百倍，甚至千倍，所以其处理效果好，而且处理粒级范围宽，但是煤在设备中的破碎程度比较高，煤在滤液中的损失也比较大，而且动力消耗大，设备磨损严重w离心脱水机主要分为过滤式和沉降式两大类（排料是否及时，是否有沉淀层）过滤式主要用于较粗颗粒物料的脱水，其分离因数（离心力与重力的比值）常在80200之间；沉降式主要用于细颗粒物料的脱水，其分离因数常在5001000之间w真空过滤机和压滤机都是通过介质使固体颗粒和液体分开而实现固液分离的真空过滤机分为圆盘式和圆筒式真空过滤机由于真空过滤机是靠负压工作，压力的上限受到大气压的限制，所以过滤的推动力不大w压滤机常用的有两种：加压过滤机和板框式过滤机w加压过滤机实际上是将类似于圆盘真空过滤机的设备装入特制的压力容器内，利用压缩空气作为过滤的推动力它具有连续工作、处理量大、产品水分低的特点w板框式压滤机有平板板框式压滤机和凹板板框式压滤机之分，主要区别在于滤室的结构不同当板框式压滤机工作时，油压液缸将所有滤板压紧在活动头板和固定尾板之间，使相邻滤板之间构成滤室。

矿浆由固定尾板的入料孔以一定的压力给入，在所有滤室充满后，压滤过程开始它工作不连续，但效果比较好w2.4洗选w由矿井开采出的毛煤含有大量的矸石和少量的杂物（铁器、木块等）w煤化学研究指出，矸石对商品煤的质量有很大的影响矸石可燃性差、煤可燃性好；商品煤中含矸率越大，燃烧后所剩余的残渣越多，也就意味着商品煤的灰分越大，发热量越低而且由于矸石中含有较多的无机硫，降低含矸量，还可以降低商品煤中的硫分商品煤中的硫有有机硫和无机硫两种，有机硫仅能用化学方法脱除，成本很高，选煤厂一般只脱除无机硫w降低含矸率，就要利用矸石和煤物理和物理化学性质的差异，借助各种设备将两者分离现今，实际生产中采用的方法有重选、浮选、电选、磁选、摩擦选等，在实验阶段的还有生物选煤但目前，使用比较广泛、技术比较成熟、应用比较成功的是浮选和重选两种w浮选（浮游选矿）是根据煤、矸石界面性质的差异而实现分选的煤是疏水的、矸石是亲水的，当细粒的煤和细粒的矸石混合物在气水混合物中的时候，煤由于疏水粘附于气泡表面，随着气泡上升而浮出水面；矸石因为亲水而沉于水底，从而实现分离w浮选设备有浮选机和浮选柱两种，而且需要调浆，需要使用起泡剂和捕收剂。

重选是利用煤和矸石密度的差异而实现分离和相对富集的据研究，煤的密度1.3Kg/L,而矸石的密度通常1.8Kg/L，夹矸煤则介于两者之间夹矸煤密度越大，矸石含量越多，灰分越高，发热量越低，硫分可能越高由于实际洗选中不可能把煤和矸石彻底的分离，商品煤实际上是满足了用户要求的煤、矸混合物，所以在洗选环节还有一个任务就是分级，对产品按照质量分成中煤、精煤等w2.5拣矸w为了减轻洗选作业环节的负担，选煤厂通常设立拣矸作业环节，除去杂物和大块矸石有两种方式：人工拣矸和机械排矸人工拣矸，就是用人工在速度比较慢的皮带上拣出杂物和矸石人工拣矸，劳动量大、劳动强度高排矸机械有滚筒式碎选机和动筛跳汰机两种，滚筒式碎选机在煤和矸石破碎性差异比价大的时候才可以采用动筛跳汰机槽体中水流不动，筛板做上、下往复运动，比较节约用水2.6分级w分级是指把粒度级别比较宽的物料分成若干窄粒度级别产物常用的方法有筛分和水力分级w筛分分级设备有分级筛和斗子等水力分级是根据矿粒在运动介质中沉降速度的不同而实现的矿粒在介质中（包括水）的运动受到密度、粒度和形状的影响当矿粒粒度比较大的时候，由于受到的重力比较大，粒度和形状的影响相对比较小，但粒度比较小的时候，由于就比较大了，不能再忽视了。

常用的设备有：水旋流器、角锥池等2.7浓缩w浓缩主要用于细煤泥水（水力分级设备产生的溢流）用于矿浆浓度比较低，所以需要排出部分水、提高矿浆浓度，为其它作业环节提供原料煤泥水在浓缩设备中受到重力的作用，开始沉淀浓缩这个过程通常有以下几个区：澄清区、自由沉降区、过渡区、压缩区和浓缩物区w浓缩设备主要有沉淀塔、耙式浓缩机、深锥浓缩机等w对于极细颗粒煤泥水，由于其粒度组成很细，重力作用很小，颗粒保持在悬浮状态，必须加入药剂，产生絮凝和凝聚作用三重介质选煤神东煤炭集团洗选工艺主要为重介质选煤工艺，其次是跳汰选煤工艺和复合干法选煤工艺.3.1重介质选煤定义重介质选煤定义在密度大于1g/cm3的介质中，按颗粒密度的差异进行选煤，叫重介质选煤或重介选煤w3.2重介质种类重介质种类 w选煤所用的重介质有重液和重悬浮液（简称悬浮液）重液和重悬浮液（简称悬浮液）两类w有机溶液（如四氯化碳、三溴甲烷、苯、二甲苯）和无机盐水溶液（如氯化锌水溶液、氯化钙水溶液）属于重液，它们是稳定介质，放置很长时间能保持自己的物理性质重液价格高、不易回收，多数还有毒性或腐蚀性，所以没有在工业上使用，只在实验室中做煤炭浮沉试验用w悬浮液是固体粒子和水的混合物，静置后粒子即下沉，使悬浮液密度上、下不一致，为不稳定介质。

目前，国内外普遍采用磁铁矿粉与水配制的悬浮液作选煤用的重介质这种悬浮液可以配制成需要的密度，而且容易净化回收w3.3重介选煤优缺点重介选煤优缺点w重介选煤的优点优点是：分选效率高于其他选煤方法；入选粒度范围宽，分选机的入料粒限为10006mm，旋流器为800.15mm；生产控制易于自动化w重介选煤的缺点缺点是：工艺复杂，生产费用较高；设备磨损快，维修量大w重介质选煤法使用范围广可代替人工手拣矸石，不仅分选效果好、生产率高，而且解放笨重体力劳动对于难选煤和极难选煤，采用全重介选或部分重介选流程，都可提高精煤产率用重介质旋流器再选跳汰中煤和精煤，可提高精煤产率和产品质量w3.4重介质选煤原理重介质选煤原理重介质选煤的基本原理是阿基米德原理，即浸没在重介质中的颗粒受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的介质重量重介质选煤一般都分级入选分选块煤在重力作用下用重介质分选机进行；分选末煤在离心力作用下用重介质旋流器进行w3.5重介质分选机分选原理重介质分选机分选原理(浅槽浅槽)w在静止的悬浮液中，作用在颗粒上的力有重力G和浮力G0因此，悬浮液中w颗粒所受的合力F为：wF=G-G0w而G=Vg、G0=Vg，则：wF=G-G0=Vg-Vg=Vg(-)w式中V颗粒的体积，m3wd颗粒的粒度，m3；w颗粒的密度，kg/m3w悬浮液密度，kg/m3wg重力加速度，m/s2w当时，颗粒下沉；时，F为正值，颗粒被甩向外螺旋流；当时，F为负值，颗粒移向内螺旋流。

从而把密度大于介质的颗粒和密度小于介质的颗粒分开在旋流器中，离心力可比重力大几倍到几十倍，因而大大加快了末煤的分选速度并改善了分选效果w3.7悬浮液的制备方式悬浮液的制备方式w悬浮液的制备方式通常有两种，一种为直接采购合格粒度和品位的磁铁矿粉直接配制；另一种为将采购来的磁铁矿粉进一步加工后再使用w图3-11是重介质选煤时，常的悬浮液回收与净化流程w在图3-11所示的流程中，脱介筛第二段因喷加清水之故，筛下所回收的悬浮液浓度很低，称为稀介质，其中煤泥含量还很高象这种悬浮液已不能直接复用，必须进行浓缩与净化一般来说可采用浓缩机（也可用磁力脱水槽或低压旋流器）浓缩浓缩机溢流可作脱介筛第一段的喷水、浓缩机的底流经两段磁选一般讲磁选机效率可达99.8%以上，精矿磁性物含量达90%以上，密度达2克/厘米3左右磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合，构成合格悬浮液，再用泵送到分选机循环使用为了增加合格悬浮液的密度或降低合格悬浮液中的煤泥量利用磁选精矿的密度和磁性物含量都高的特点，将一部分浓悬浮液通过变流设备分流到稀悬浮液系统经磁选机净化和浓缩后再返回合格介质桶这部分浓悬浮液量称为分流量它的大小可以由自动控制系统根据需要改变。

正常生产中，分流量在一常量的上下波动应该注意的是，由于磁选机的效率不可能达到100%，磁选尾矿内存在损失问题，所以分流量越大，磁铁矿损失也越大因而，不应随意增加分流量图3-11这种悬浮液回收净化流程比较简单，缺点是细粒磁铁矿和细煤泥容易损失常用于作为块煤悬浮液回收净化流程w重介质选煤中悬浮液回收与净化的另一种流程如图3-12所示它与前者不同之处是稀悬浮液先在一低压旋流器内分级，细粒磁铁矿和细煤泥从旋流器溢流出来进入浓缩机旋流器底流为粗粒磁铁矿和粗粒煤泥，进入磁选机，磁选机精矿进入浓缩机，浓缩机底流进入合格介质桶，浓缩机溢流作澄清水浓缩机的底流由自动控制系统控制该系统相对来说比较复杂，优点是能回收细磁铁矿和细煤泥，对末煤重介质选煤流程是有利的w除上述两种流程外，还有一种最简单的直接磁选净化流程，即稀悬浮液不经浓缩（或分级）设备直接进入磁选机该流程优点是缩短了介质循环路程，减少了管路磨损，提高了悬浮液的稳定性这种流程要求稀悬浮液尽量减少，磁选机处理能力要大此外对粗粒磁性介质也可采用重力沉淀回收的方法w3.8合格介质分流量与悬浮液中煤泥含量的关系在悬浮液中煤泥量是处于动平衡状态的从上述介质回收和净化流程中，我们知道进入悬浮液系统的煤泥有原生煤泥和次生煤泥，而从悬浮液系统排。