復(fù)合式干法選煤是重介質(zhì)選煤廠預(yù)排矸的有效方法

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1、復(fù)合式干法選煤是重介質(zhì)選煤廠預(yù)排矸的有效方法周少雷1，2（中煤華宇國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)）摘要：本文論述了矸石對(duì)重介選煤工藝的影響，論述了干法選煤技術(shù)對(duì)入洗原煤進(jìn)行預(yù)排矸的重要性。提出了預(yù)排矸流程的思考。關(guān)鍵詞：重介質(zhì)選煤復(fù)合式干法選煤技術(shù)中圖分類號(hào)：TD94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A1引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高。選煤加工技術(shù)進(jìn)步很快，為了提高分選效率和精度，先進(jìn)的重介選煤工藝受到各國(guó)的青睞。目前，主要產(chǎn)煤國(guó)家美國(guó)重介質(zhì)選煤比重已占66%，法國(guó)占60%，加拿大占56%，澳大利亞和南非已基本淘汰跳汰選，全部重介。由于大直徑重介旋流器，有壓給料和無壓

2、給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的出現(xiàn)，重介質(zhì)旋流器選煤已成為首選技術(shù)。中國(guó)新建選煤廠和老選煤廠技術(shù)改造大都采用重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)。我國(guó)已經(jīng)成功地應(yīng)用了80~0mm不脫泥入料的大型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。為了強(qiáng)化分選效果，我國(guó)已有些選煤廠采用給重介選吃“細(xì)糧”，以利于降低分選下限，提高各項(xiàng)分選指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所謂吃“細(xì)糧”，就是對(duì)選煤廠入料進(jìn)行預(yù)排矸，不僅是排除大塊矸石，而且對(duì)入料混煤（80或50~0㎜）也進(jìn)行預(yù)排矸，某些選煤廠的實(shí)踐已經(jīng)證明，預(yù)排矸帶來了顯著的效果。由于重介選煤適用于可選性較難或很難選的煤，中、精煤分選是一項(xiàng)復(fù)雜地、容易互相污染的分選環(huán)節(jié)，如果再混入

3、許多細(xì)粒矸石，更要惡化分選過程。實(shí)踐證明，用復(fù)合式干法選煤技術(shù)預(yù)排矸，經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠、便捷，已經(jīng)得到許多某些選煤廠的認(rèn)可，并獲得廣泛應(yīng)用。本文將論述矸石進(jìn)入重介選煤工藝的危害性和采用復(fù)合式干法選煤技術(shù)預(yù)排矸的可行性。2矸石對(duì)重介質(zhì)選煤工藝的影響2.1概述矸石進(jìn)入重介系統(tǒng)，不論是立輪或斜輪分選機(jī)，還是重介質(zhì)旋流器，都會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來極大的不利和危害，甚至造成“致命”弱點(diǎn)，嚴(yán)重影響分選效果和生產(chǎn)能力。對(duì)重介質(zhì)旋流器的影響更是極為明顯。2.2處理量與堵塞無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的實(shí)際處理能力往往達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，個(gè)別廠甚至只能達(dá)到設(shè)計(jì)能力的60~70%[1]。處理量與入選原

4、料煤的粒度上限，粒度組成，密度組成及旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)有密切關(guān)系。入料中矸石含量增多，直接影響粒度組成和密度組成，使大顆粒增多，密度增大，成為惡化旋流器分選效果的主要因素。從旋流器的結(jié)構(gòu)及其參數(shù)來分析，矸石含量多會(huì)造成堵塞，直接影響處理量，為解決堵塞不得不降低處理量[1]。無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的結(jié)構(gòu)如圖1，它由圓筒形一段旋流器和圓筒—圓錐型二段旋流器串聯(lián)而成。其結(jié)構(gòu)參數(shù)除一、二段旋流器直徑外、還有入料口直徑、重懸浮液入口管徑、一段旋流器溢流管徑及插入深度、二段旋流器的入料管徑、溢流管徑及其插入深度和底流口徑。在各種管徑中，二段旋流器管徑和底流口直徑的尺寸最小，因

5、而對(duì)整臺(tái)三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器處理能力的影響最為敏感。當(dāng)二段旋流器入料中的高密度物含量較多時(shí)，就會(huì)明顯地限制旋流器的處理能力。加大處理量則勢(shì)必造成入料管和底流口的堵塞。結(jié)構(gòu)參數(shù)的理論分析說明，當(dāng)入選原料煤中大粒度含量較多、含矸量較大、大粒矸石又較多時(shí)，且均需從底流口通過，底流口的大小調(diào)節(jié)范圍有限，故而造成堵塞。二段旋流器的入料管亦?有類似情況，當(dāng)入料中的中煤和矸石含量較多時(shí)，而它們又都要在二段旋流器中分選，這也限制了整臺(tái)三產(chǎn)品旋流器的處理能力。從上面論述中可以得出結(jié)論，矸石是限制處理能力和造成堵塞的主要因素。2.3磨損重介質(zhì)選煤系統(tǒng)要用許多管路連接，當(dāng)煤漿流速較低時(shí)，

6、堅(jiān)硬的矸石顆粒主要是沿管路底部滑動(dòng)，造成嚴(yán)重磨損；流速變化時(shí)，矸石顆粒與其它煤粒一起處于間歇的懸浮狀態(tài)，作不連續(xù)的跳躍，矸石顆粒越多，產(chǎn)生的磨損越嚴(yán)重；固體顆粒處于完全懸浮狀態(tài)時(shí)，沿管壁的堅(jiān)硬矸石顆粒也會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生磨損[2]。煤漿在流動(dòng)過程中，流動(dòng)方向或過水?dāng)嗝嬗兴淖儠r(shí)，會(huì)產(chǎn)生旋渦和沖擊，流動(dòng)的礦漿具有一定的能量，其能量越大，沖擊力越大，磨損越嚴(yán)重。能量的大小與固體顆粒的密度有關(guān)，密度越大，能量越大，此時(shí)如遇阻力即拐彎處或法蘭盤處，就會(huì)產(chǎn)生很大沖擊力，造成嚴(yán)重磨損。無疑，密度大的矸石顆粒越多，沖擊能量越大，對(duì)拐彎和法蘭盤處的磨損也越大。2.4泥化在許多大小矸石顆

7、粒中，如果有些矸石是易于泥化的，則對(duì)煤泥水處理帶來困難，影響懸浮液性質(zhì)。高灰泥質(zhì)細(xì)?；曳指?，粒徑小，如果數(shù)量增多則會(huì)影響精煤灰分和分選下限。降低分選下限，可以減少進(jìn)入費(fèi)用較高的浮選作業(yè)的煤泥量。重介質(zhì)旋流器的分選下限不能實(shí)現(xiàn)到0mm，究其原因，高灰分的細(xì)粒矸石是主要原因之一，如果矸石在入料前得以排除，實(shí)現(xiàn)分選下限在0.05mm及其以下是有可能的。在重介系統(tǒng)中，強(qiáng)力的運(yùn)動(dòng)和攪拌矸石顆粒的細(xì)化是難免的，預(yù)防的唯一有效辦法是預(yù)先排除它，不讓它進(jìn)入系統(tǒng)。關(guān)于泥化嚴(yán)重對(duì)煤泥水處理帶來的危害和困難，早已公認(rèn)，首先，有易泥化的矸石顆粒時(shí)，會(huì)使煤泥水粘度增加，改變重介懸浮液性質(zhì)，

8、分選介質(zhì)的