采用重介质选煤及重介旋流器可行性分析

第7期山西焦煤科技007年7月Shanxi Coking Coal Science& TechnologyJu2007·试验研究·采用重介质选煤及重介旋流器可行性分析范惠平①(西山煤电集团公司供应公司)摘要介绍了矿井选煤厂重介质选择的优缺点以及重介旋流器的配置,并对悬浮液浓度设定进行了可行性论证,力求简化工艺流程,设备布置紧凑,操作方便,从而减少投资,便于生产引用。关键词选煤;重介质;重介旋流器为有效地利用煤炭资源,山西省太原市西峪矿正以上,分选密度可在13~2.0mm范围内调整在筹建矿井选煤厂,将所开釆的2煤层的高硫煤进3)工艺操作简单,调节方便。行选煤处理。其目的:介质的选择:重介选用的悬浮液是由粉碎磨细的1)除去2原煤的杂质,以降低硫分、灰分提高高密度固体颗粒与水组成的混合物其高密度固体颗原煤质量,适应用户需要。粒为加重质。在我国选煤中加重质主要是磁铁矿粉,2)把煤炭分成不同质量规格的产品,供应用户其密度为4.3~5.0,与水可配成13-2.0的悬浮对路产品,以便合理使用煤炭,节约能源。西峪矿所液。磁铁矿具有强磁性,可用磁选法回收。为配制均使用的主要选煤方法为重介质选煤其主要设备为重匀稳定的悬浮液磁铁矿粉必须磨的很细,用于选块介旋流器,本文对其重介质的选择旋流器受力分析煤时,磁铁矿粉中小于0074mm(-200目)的含量及分选原理进行论证,力求简化工艺流程操作方便,应占70%以上,用于分选末煤(重介旋流器)时,小于减少投资和企业效益的最大化。0.044mm(-325目)的含量应占领85%以上。1重介质选煤原理及介质的选择在保证悬浮液密度的前提下,为保证悬浮液的稳重介质选煤主要用来处理难选和极难选煤,其选定同时又不影响分选效果,常用办法是在悬浮液中煤基本原理为阿基米德原理,即在介质中物体受到的保持适当的煤泥量。悬浮液密度小于1.7时,煤泥含浮力大小等于排开同体积介质的重量。重介质选煤量约为3%~45%。当悬浮液密度大于是1.7时,是原煤在一定的密度介质中,按密度分选的一种方则煤泥含量约为15%-30%。法。介质密度大于原煤中低密度物料,小于原煤中高重介质分选机种类很多块煤分选是在装有悬浮密度物料。当物体密度小于介质密度时物体上浮;液的分选槽内进行,分选末煤是在重介质旋流器内进当物体密度大于介质密度则物体下沉。重介质物密行。重介选煤工艺复杂,加工和投资费用高,但它分度介于轻重物料之间,因而轻重物料得以分离。选效率高。重介旋流器分磁性介质旋流器和非磁性重介质选煤的优点介质旋流器两种,西峪矿选用的是无压三产品重介旋1)分选效率和分选精确性高于其它选煤方法,流器。三产品重介旋流器相当于二个旋流器串联而分选效率可达到99%以上,可以处理难选煤和极难成,生产能力为345h选煤。2旋流器受力分析及分选原理2)分选粒度范围和密度范围宽。分选粒度下限儿定的初速度给人旋为0.5mm,上限视分选机槽宽而定,可达到500mm流器力密度场,其颗粒CNMHG①作者简介:范惠平女1971年出生1995年毕业于河北煤炭建筑工程学院工程师太原030024山西焦煤科技2007第7期所受的离心力为样物料在旋流器中实现按密度分选。密度与悬浮液相差越大,或是体积越大的颗粒所受的向心力或离心做切向运动的悬浮液对颗粒的浮力视为颗粒的力就越大,就能迅速精确的分离;而那些体积小的末向心力煤,或是中间密度级的颗粒,所受的向心力或离心力F,= vpI/r小,分选速度缓慢。在旋流器底口附近被底流或上升F-物料颗粒所受的离心力流随机性的带进底流或溢流。F,一物料颗粒所受的向心力旋流器中悬浮液加重质的浓度也随其位置而变V一物料颗粒的的体积化。加重质颗粒在离心力作用下,沿着径向随半径增8—物料颗粒的的密度;大,其密度逐渐增大,产生悬浮液浓缩,沿着旋流器轴p悬浮液的密度;向人料口至底流口悬浮液密度逐级增大,底流悬浮液v一悬浮液的切向速度浓缩,高密度悬浮液与重产品一起进入二段旋流器。V一物料颗粒的切向速度;二段旋流器相当于高密度分选,又可得到二种产品的r一物料颗粒的旋转半径。组合,旋流器得出了精煤、中煤、矸石三种产品。物料与悬浮液的混合体在旋流器中作切向运动西峪煤矿选煤厂采用的两台旋流器工作悬浮液时,物料颗粒的切向速度与悬浮液的切向速度不完全密度不同,但能用一个低密度悬浮液来实现,消除了相等,由上式可得单独两台旋流器需两套高低密度悬浮液系统的缺点,F=F1-F4=Wr(62省却了高密度悬浮液系统和再选物料输送设备。减当Vm=V时,少设备投资缩短建设周期。F=V8-p)V/3选煤效果分析当δ>p时,物料颗粒所受的离心力大于向心力,西峪煤矿选煤厂的建成投产,采用重介旋流器,物料在悬浮液中作离心运动,沿径向运动到旋流器器大大简化了工艺流程选煤设备布置紧凑,操作方便,壁,并随外层悬浮液向底流口方向运动,从底流口排大大降低了投资成本便于生产引用。并且将原来因出尾矿产品。高硫高灰销售困难的原煤产品,生产出多元化的产当δ<ρ时,物料颗粒所受的浮力大于向心力物品,根据市场需求,分别产出钢厂使用的高炉喷吹煤,料在悬浮液中作向心运动,沿径向向旋流器中心运电力行业热衷的电精煤,而洗煤副产品也被建材行业动,到达空气柱或空气柱外围附近时,被悬浮液上升所使用,大大提高了产品的附加值增加了企业效益,流带出溢流口,成为溢流产品。并且,颗粒与悬浮液的投资回报率可观。密度差越大,颗粒的体积越大,所受的向心力越大这收稿日期2007-06-27Feasibility analysis of Dense Medium Coal Preparation andDense Medium Cyclone AdoptionAbstract Introduces relative merits of dense medium selection of mine preparation plant and deloyment of densemedium cyclone, demonstrates feasibility of enactment of suspension thickness, simplifies process flow, arranges com-pactly equipment, easy to operation, thus reduces investment, easy中国煤化工Key words Coal preparation; Dense medium; Dense mediumHCNMHG