粗煤泥分選工藝技術(shù)進(jìn)展與展望

1、粗煤泥分選工藝技術(shù)進(jìn)展與展望目前生產(chǎn)中常用的粗煤泥分選設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)和國(guó)外在細(xì)粒煤分選工藝設(shè)計(jì)方面的一些進(jìn)展，提出利用各種分選設(shè)備的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以達(dá)到分選效果的最佳化，是細(xì)顆粒分選過(guò)程設(shè)計(jì)的一個(gè)值得關(guān)注的重要方向。 近年來(lái)，隨著選煤技術(shù)的突破性進(jìn)展，重介分選技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用和推廣。通常，重介旋流器用于50mm大顆粒煤高效分選，一般選前都采用了脫泥工藝。對(duì)10mm粒級(jí)，通常分兩段處理：10.15 mm采用重力分選方法處理，小于0.15 mm粒級(jí)采用浮選方法處理。10.15 mm是重選方法處理的下限范圍和常規(guī)浮選技術(shù)處理的上限范圍，兩種分選方法對(duì)該粒級(jí)的分選效率均較低。國(guó)內(nèi)外對(duì)于這部分粗煤泥的分選加工

2、已進(jìn)行了大量研究，并開(kāi)發(fā)出多種有效的分選技術(shù)和設(shè)備。工業(yè)上，通常采用小直徑重介質(zhì)旋流器、螺旋分選機(jī)、水介質(zhì)旋流器來(lái)處理，近年來(lái)開(kāi)發(fā)的Teetered Bed和Reflux Concentrator在lO.15 mm細(xì)粒級(jí)煤分選方面獲得了工業(yè)應(yīng)用，但上述技術(shù)對(duì)該粒級(jí)的分選精度均較低，其分選精度通常在Ep=0.150.2左右。而隨著機(jī)械化采煤技術(shù)的發(fā)展與廣泛采用，原煤中l(wèi)mm粒級(jí)含量有逐漸增大趨勢(shì)。這部分粗煤泥能否得到高效率分選已成為選煤行業(yè)的技術(shù)難題。目前，在選煤工藝中獲得工業(yè)應(yīng)用的粗煤泥重力分選技術(shù)與設(shè)備主要有煤泥重介質(zhì)旋流器、螺旋分選機(jī)等。1 煤泥重介質(zhì)旋流器煤泥重介質(zhì)旋流器分選普遍采用小直

3、徑(D150mm)旋流器、較高入料壓力(150 kPa)和微細(xì)磁鐵礦介質(zhì)(一10mm占50)進(jìn)行分選。采用微細(xì)介質(zhì)小直徑重介旋流器分選細(xì)粒煤，可使有效分選下限達(dá)到0.045mm，且E值在0.06一008左右，0.5一0.045 mm級(jí)無(wú)機(jī)硫脫硫率可達(dá)65以上。這種分選工藝的主要弊病在于：系統(tǒng)較復(fù)雜(需單獨(dú)設(shè)立一套微細(xì)介質(zhì)循環(huán)和回收系統(tǒng))，操作難度大，特細(xì)粒介質(zhì)回收困難，生產(chǎn)成本高等。為簡(jiǎn)化工藝，我國(guó)開(kāi)發(fā)了利用大直徑重介質(zhì)旋流器對(duì)加重質(zhì)的分級(jí)、濃縮作用，將煤泥和精煤脫介篩(或弧形篩)篩下合格介質(zhì)分流一同進(jìn)入小直徑煤泥重介質(zhì)旋流器再選的粗煤泥分選工藝。這種工藝雖然減少了特細(xì)介質(zhì)的制備環(huán)節(jié)(利用了大

4、直徑重介質(zhì)旋流器分級(jí)濃縮作用產(chǎn)生的特細(xì)介質(zhì))，但煤泥重介質(zhì)旋流器的分選精度直接受大直徑重介質(zhì)旋流器運(yùn)行狀況和分流介質(zhì)中高灰細(xì)泥的影響，生產(chǎn)調(diào)節(jié)困難，高灰細(xì)泥污染嚴(yán)重同時(shí)，由于大量細(xì)粒煤進(jìn)入磁選機(jī)，增大了磁選機(jī)的工作負(fù)荷，介耗較高。2 螺旋分選機(jī)螺旋分選機(jī)是一種流膜分選設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單位處理能力大(可達(dá)搖床的10倍)、噸煤投資低、本身不需要?jiǎng)恿Α⒉僮骶S護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，它不僅降灰，而且脫硫效果顯著，是處理煤泥的成功設(shè)備。在國(guó)外，螺旋分選機(jī)一直是分選細(xì)粒煤最普遍的設(shè)備之一，在我國(guó)作為粗煤泥的分選設(shè)備也得到較好應(yīng)用。螺旋分選機(jī)的缺點(diǎn)是：機(jī)身高度大，給料和循環(huán)的中礦需要砂泵輸送，本身參數(shù)不易調(diào)節(jié)，難

5、于適應(yīng)給料性質(zhì)變化，在較低密度分選時(shí)分選效果差和對(duì)片狀礦粒富集效果差等。對(duì)于一些氧化程度高，硫分較高，不宜采用浮選的易選煤泥，采用螺旋分選機(jī)分選可望得到良好的分選效果。國(guó)外對(duì)螺旋分選機(jī)技術(shù)應(yīng)用于粗顆粒煤泥分選的研究極為重視，主要在兩個(gè)方面取得了進(jìn)展：(1)兩段螺旋分選機(jī)粗選一精選配置，降低了分選密度，改善了分選效率；開(kāi)發(fā)了單臺(tái)(柱)能實(shí)現(xiàn)粗選一精選作業(yè)的螺旋分選機(jī)，較大程度拓展了螺旋分選機(jī)的適應(yīng)性；(2)發(fā)展了能實(shí)現(xiàn)小于0.154 mm超細(xì)粒煤有效重力分選的SX7螺旋分選機(jī)，并在美國(guó)成功應(yīng)用。3 發(fā)展趨勢(shì)上述粗煤泥分選設(shè)備，特別是水介質(zhì)類(lèi)分選設(shè)備，都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即在高密度分選時(shí)，分選效率較

6、高，分選密度降低時(shí)，其效率會(huì)有不同程度降低，特別是螺旋分選機(jī)和水介質(zhì)旋流器。在低密度分選時(shí)，TBS分選機(jī)有相對(duì)優(yōu)勢(shì)，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，分選密度降低時(shí)，分選效率下降帶來(lái)的直接后果是重產(chǎn)物中帶煤量顯著增大，在人料為難選煤時(shí)尤其明顯。所以，上述設(shè)備的這一特點(diǎn)決定了其原則上只適應(yīng)于高密度分選的工藝條件。盡管有文獻(xiàn)報(bào)道TBS分選機(jī)可同時(shí)分選出低灰分的精煤和高灰分的尾煤，但可以發(fā)現(xiàn)其入料里中間密度物含量很低，原煤為易選或極易選，多數(shù)分選密度都很高，通常達(dá)到165g/m3以上。對(duì)于難選煤，在分選出灰分為10.5左右的合格精煤時(shí)，理論分選密度介于1.4一1.5g/m3之間。采用上述設(shè)備時(shí)，都將出現(xiàn)較低的分選效率和較

7、大的尾礦帶煤損失，對(duì)分選價(jià)值較高的煉焦精煤產(chǎn)品顯然不合適。相比之下，基于重介分選原理的煤泥重介旋流器則具有較高的分選效率和分選精度，如果在現(xiàn)行煤泥重介旋流器分選工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和完善，應(yīng)是煉焦煤選煤工藝中粗煤泥分選技術(shù)的首選。為拓寬入料粒度范圍，如果不在原理上或設(shè)備結(jié)構(gòu)上有實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，則總有一個(gè)粒度范圍的物料分選效果不能滿足需求。這就需要通過(guò)先進(jìn)合理的工藝流程設(shè)計(jì)，利用一種分選設(shè)備的優(yōu)勢(shì)補(bǔ)充另一種分選設(shè)備的不足，以達(dá)到分選效果的最佳化，這在細(xì)顆粒分選流程設(shè)計(jì)方面尤其重要。有人曾研究了水介質(zhì)旋流器精選和螺旋分選機(jī)掃選的組合工藝對(duì)細(xì)顆粒煤的分選效果。水介質(zhì)旋流器分選合格灰分的精煤產(chǎn)品，螺旋分選機(jī)的高密度重產(chǎn)物作為最終尾煤，螺旋分選機(jī)低密度輕產(chǎn)物返回水介質(zhì)旋流器。研究表明：當(dāng)水介質(zhì)旋流器Ep=0.1、螺旋分選機(jī)Ep=0.15時(shí)，水介質(zhì)旋流器和螺旋分選機(jī)組合工藝的分選精度Ep=0.06。顯然，通過(guò)科學(xué)合理的工藝流程設(shè)計(jì)，達(dá)到利用一種分選設(shè)備的優(yōu)勢(shì)補(bǔ)充另一種分選設(shè)備的不足，以實(shí)現(xiàn)分選