浅谈选煤方法及选煤设备

矿业快报Serial No. 416EXPRESS INFORMATION总第416期F ebruary.2004OF MINING INDUSTRY2004年2月第2期浅谈选煤方法及选煤设备蔡荣(潘集第-煤矿)商要:结合我国和世界上都普遍使用的三种选煤方法,介绍了选煤方法的分类、各种选煤方法机理及常用的选煤设备，为选取选煤方法提供指导。关键词:选煤方法;分类;选煤机理;选煤设备中图分类号:TD91文献标识码:A文章编号:1009-5683(2004)02 -0007-03Preliminery Discussion on Coal Dressing Methods and Coal Dressing DevicesCai Rong .(Panji NO. 1 Coal Mine)Abstract :In the light of three coal dressing methods generally used at home and abroad，the classification of coal dressing methods , mechanisms of various coal dressing methods andcommonly used coal dressing devices are presented, which gives a reference to selection ofcoal dressing methods.Keywords :Coal dressing method ;Classification ;Coal dressing mechanism ;Coal dressingdevice随着经济的发展,人们对能源质量的要求越.等)的差别,采用物理的方法来实现对原煤的加工来越高,煤炭作为我国的主要能源,长期以来由于处理。在实际应用中物理选煤主要是指重力选煤，只追求暂时的经济效益,忽视了对环境的影响,结同时还包括电磁选煤及古老的拣选等。重力选煤果造成了环境的巨大破坏。这些年随着洁净煤技主要有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化厂术的研究,作为洁净煤技术的源头技术一选煤干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等。方法,取得了很大发展,发展选煤技术就是要谋求(2)物理化学选煤- 浮游选煤(简称浮短期的经济效益和长期的社会效益、环境效益相选)。它依据矿物质的物理化学性质的差别进行分统一。但如何选择合理的选煤方法,以及购置配套选的方法。浮选包括泡沫浮选、浮选柱、油团浮选、的选煤设备需要人们去探讨。表层浮选和选择性絮凝等。由于实际上常用的是1选煤方法分类泡沫浮选分选细粒的物料,所以通常所说的浮选选煤是通过各种方法把原煤中的矿物质去主要是指泡沫浮选。除，并加工成质量均匀、用途不同的各种品煤煤炭(3)化学选煤。借助化学反应使煤中的有用加工技术。大力发展选煤技术首先要选择合理的成分富集或除去杂质和有害成分的工艺过程。化选煤方法,因为原煤中含有的矿物质及有害成分学选煤主要有氢氟酸法、烧熔碱法、氧化法和溶剂随产地及采煤煤层不同而不同,各地区、各煤层适萃取法等。合不同的选煤方法。(4)微生物选煤。它是利用某些自养性和异按选煤方法的不同,选煤可以分为物理选煤、中国煤化芏地利用其代谢产物从煤物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。(1)物理选煤。根据物料的某种物理性质(如.HCNMH G在现有阶段有发展前粒度、密度、形状、硬度、颜色、光泽、磁性及电性还的有以下二种;堆积受滤法、空气搅拌浸出法和表面氧化法。蔡荣,淮南矿业集团潘集第一煤矿煤质科， 助理工程师，2主要选煤方法及选煤设备.一般要根据原煤特性、现有的技术水平、矿区232082安徽省淮南市潘集区。总第416期矿业快报2004年2月第2期地理特征等实际情况来选取选煤方法。由于各国用下,床层的重力势能减少,直至最低，最终床层技术能力不同,选取选煤方法也各有侧重,表1显将按密度分层。能量模型只是对分层前和分层后示了1999年世界上主要产煤国家的选煤方法比的两个状态点的状态进行分析,不能反映分层的较情况。过程。表1世界主要产煤国家 选煤方法比较%(2)概率统计模型。1959年维诺格拉道夫等选煤方法中国 俄罗斯美国澳大利亚德国波兰英国人根据数理统计规律导出了跳汰的分层公式:跳汰选煤548.8 46.3169.9 50.7 60Q=Q。(1-ei)，重介质23.6 325222.9 38.4 2:浮选14 9.9 4.5.7 7.2式中:Q为进入产物的轻物料或重物料量;Q。为摇床及其它17.7 17.3147.2 5.2 7.8入料中的轻物料或重物料量;t为分选时间;K为合计100 100 100100 100 100 100与入料性质及水流的脉动特性有关系数。从表1中可以看出应用最广的是跳汰选煤、公式表明，分选效果与系数K有关,还与时重介质选煤和浮选选煤三种。间t有关,时间越长分选效果越好。2.1 跳汰选煤(3)跳汰悬浮模型。该模型把床层看作是由跳汰是各种密度、粒度及形状的物料在不断物料和介质组成的准均匀重悬浮体,轻、重物料按变化的流体中作用下的运动过程,是最复杂的重准均匀重悬浮体的物理密度进行分层。选分选过程,迄今为止关于跳汰分层机理的观点2.1.2 动力学观点都只能反映跳汰的某个侧面,不能全面地描述在动力学假说主要有1867 年奥地利学者雷廷跳汰过程中矿粒按密度分层的物理实质。跳汰分智提出的床层按自由沉降末速分层假说,1888年层机理假说可以概括为两种:静力学观点和动力美国学者门罗改进了末速分层假说,提出了干扰学观点。沉降末速分层假说。该假说考虑了矿粒间的相互.静力学观点.作用。1908-1909年查兹提出吸附作用分层假静力学假说主要有跳汰能量理论、跳汰概率.说;高登等人1939年提出的初加速度分层假说。统计模型及跳汰浮选模型三种。2.1.3 跳汰设备(1)能量理论。1947年德国学者迈耶尔首先按压缩空气室和跳汰机的相对位置可以将无提出,有物理学理论可知:对一个系统来说稳定态活塞式跳汰机分为两类:筛侧空气室跳汰机和筛的能量最低,当系统中各组元之间的约束较弱时,下空气室跳汰机。其中我国常用的是筛侧空气室系统可自发的从非稳态向稳态转移;当组员之间跳汰机,目前我国生产的筛侧跳汰机主要由LTG的约束较强时,系统只有在外力作用下才能实现型.LTW型、BM型和CTW型。表2是LTG-15从非稳态向稳态转移。对于跳汰层系统,在未按密型的主要技术参数。度分层时，床层的重力势能较高,在脉动水流的作表2 LTG- 15筛侧空气室跳汰机主要技术参数入料粒度处理能力跳汰室断面积_ 筛孔直径 /mm .跳汰频率排矸电机空气压力外形尺寸/mm /t .h-/m2矸石段中煤段/次●min.功率/kW转速/r.min-1 /kPa/mm0~50 135~ 195151241.46.55.61 .682.2100020~25 710X 5890X 69802.2 重介质选煤德原理,因此如果颗粒的密度δ大于悬浮液密度2.2.1重介质选煤机理ρ,则颗粒下沉;δ小于悬浮液密度ρ,则颗粒.上浮;重介质选煤是用密度介于煤与矸石之间的重δ=ρ则颗粒处于悬浮状态。液和悬浮液作为分选介质的选煤方法。重液由于当颗粒在悬浮液中运动时,颗粒不仅受到浮价格昂贵,回收复杂、困难,在工业上没有应用,目力作用外,还受到悬浮液的阻力作用。对于最初相前普遍采用磁铁矿粉与水配制的悬浮液作为选煤中国煤化工钓颗粒,最终将以一个末的分选介质。重介质选煤具有分选效率高、分选密Y片CNMHG浮液静止运动。度调节范围宽、适应性强、分选粒度宽等优点。主-般来说,重介质选煤是在重介质旋流器中要用于排矸、分选难选和极难选煤。完成的，此时，重力相对惯性离心力可以忽略。在重介质分选的机理是依据物理学.上的阿基米重介质旋流器重中,颗粒所受到的离心力为:8蔡荣:浅谈选煤方 法及选煤设备2004年2月第2期fc=V8号/r .选机以及分选末煤的重介质旋流器。其中立轮重悬浮液给颗粒的向心力为:介质分选机的类型较多,国内外应用也比较广-泛。fe=Vpv:/r，常用的有德国的太司卡型、波兰的DISA型等。我式中:V为颗粒体积,其它符号意义同前。国自行设计制造的JL型立轮分选机。因此当fc>fe,即δ>p时颗粒将甩向外螺旋重介质旋流器可以分为两类:一类是以荷兰流,沿斜壁集中于底流排出,当δ<ρ时，颗粒将移D.S.M重介质旋流器为代表的圆锥形重介质旋向内螺旋流,，集中在螺旋器的中心有外溢口流出。流器;另一类是以美国D.W.P为代表的圆筒形2.2.2 重介质选煤设备重介质旋流器。表3给出我国生产的D.S.M重重介质选煤设备主要有分选大于6mm或介质旋流器的技术规格。13mm的块煤斜轮重介质分选机和立轮重介质分表3我国圆锥形重介质旋流器的技术规格直径锥角处理量最大入料粒度定压箱高度 入料管直径 溢流管直径 低溢口直径锥比安装角度/ mm/m/mm500 2(40~5035.5150160~ 200.60~1500.7~0.8.06002(50~6057.5190~220150~ 1600.7~0.8700255~65225~ 2351802.3浮选 选煤性的差别、提高浮选效果,在浮选过程中一般要加浮选选煤是利用煤和矿物质的表面物理化学入一些药剂,按药剂的作用可分为捕收剂、起泡剂性质的差别及对水呈现不同湿润性,分选细粒煤和调整剂。的选煤方法。2.3.2浮选设 备2.3.1浮选机理浮选机按充气方式可以分为机械搅拌式浮选煤的表面是非极性的,矿物质表面主要是极机和非机械搅拌式浮选机。我国选煤厂应用最广性的,因此煤表面显现出极强的疏水性,而矿物质泛的是XJM型机械搅拌式浮选机表面有极强的亲水性。由于矿浆中煤粒和矿物质参考文献:的不同湿润性,当煤粒和气泡发生碰撞时，气泡易于排开其表面薄且容易破裂的水化膜,使煤粒粘[1]薛维东等.选煤设备应用与市场营销[M].煤炭工业出版附到'气泡的表面;而矿物质颗粒表面的水化膜很[2]王敦普。 今年我国选煤科技状况及发展建议[J].选煤技难破裂，气泡很难把其粘附到气泡上,所以就留在术,1997(2).矿浆中。为了提高煤可浮性、扩大煤与矿物质湿润(收稿日期2003- 10-16)●信息平台●中国煤炭市场容量将长期增加中国煤炭市场的容量未来会有较长时间的增消费需求将达16.5亿t、18.2亿t和21亿t左右。加,将为煤炭行业提供难得的发展机遇。根据现有生产矿井能力和在建规模,剔除衰老报2003年,中国煤炭产量接近16亿t,创出历废矿井因素的影响,届时煤炭供应缺口将分别为史最高纪录。但由于电力、冶金等重点用煤行业的1.2亿t、2.5亿t和7.0亿t左右。为此,从现在起到旺盛需求,出现了局部性供需偏紧。2004年,发2020年需要安排煤矿建设规模8.8亿t,平均每年电、冶金用煤仍将有较大幅度增长,预计全国煤炭中国煤化工消费需求将达到16亿t以上。从国际市场看，YHcNMH与建设规模.不仅会使市2004年世界经济复苏可能加快,国际煤炭需求增场容量有较长时间的增加,同时也将为煤炭基本加,煤价呈现上涨趋势。建设和煤机制造企业提供广阔市场。据预测,2005年、2010年和2020年中国煤炭.