[发明专利]重介质粗煤泥分选装置及分选工艺

说明书

技术领域

本发明技术为一种采用重介质进行选煤的系统装置，及采用该系统装置进行选煤的分选工艺，涉及到粗精煤分选技术。

背景技术

我国是一个炼焦煤贫乏的国家。在我国煤炭储量中，作为炼焦用煤的气煤、肥煤、焦煤和瘦煤总量仅占我国煤炭资源总量的27.6%，尤其是在炼焦中起骨架作用的肥煤和焦煤仅占10.5%，加之大多数肥、焦煤灰分和硫分较高、可选性较差，精煤回收率一般仅30%～60%，十分稀缺珍贵。

原煤经过洗选加工后，被分为精煤、中煤和矸石。精煤用于炼焦，中煤则作为动力用煤，两者价格相差悬殊，如因洗选工艺不合理而导致大量炼焦煤混入中煤，将造成稀缺煤种资源的大量流失。研究新的选煤工艺和方法，提高精煤产率，不仅可以提高企业经济效益，而且对于解决我国炼焦煤资源短缺也具有十分重要的意义。

对粗煤泥的分选一直是制约我国选煤技术发展的一个瓶颈。粗煤泥是指粒度介于2～0.2mm的粉煤，其中含有一部分精煤。

重介选煤技术是一种分选效率高的选煤技术，主导分选粒级为+0.5mm原煤。重介质选煤是采用密度介于煤与矸石密度之间的液体作为分选介质的选煤方法，将原煤和重介悬浮液投入重介旋流器中，煤与矸石得以分离。

重介质选煤生产线采用原煤脱泥筛预先脱泥，脱泥后的筛上物50-0.5mm粒级煤采用重介旋流器分选，脱泥后的筛下水经过圆锥倾斜板沉淀池分级后，圆锥倾斜板沉淀池的底流通过振动弧形筛脱泥脱水，0.5-0mm细粒煤泥采用直接浮选，圆锥倾斜板沉淀池的筛上物（粗煤泥）与脱泥后的原煤一起进入重介旋流器分选，大部分高灰煤泥又重新进入重介系统（见图1）。对于原煤预先脱泥的选煤工艺，原煤脱泥筛承担着回收原煤脱泥筛筛下水中粗煤泥的工作，该工艺上存在最大的难点是重介主洗系统中的细煤泥量偏多，影响重介旋流器的分选效果。生产系统中虽有原煤预先脱泥工艺，但脱泥效果较差。主要原因为大部分高灰煤泥又重新进入重介系统，致使重介悬浮液中的煤泥含量偏大，重介悬浮液粘度偏高（一般在60%左右，有时高达70%以上），降低了重介旋流器分选精度，造成洗精煤质量不稳，同时也增加系统脱介难度，导致介耗偏高。

选用基于TBS分选机的粗煤泥分选工艺，有利于优化重介选煤工艺，降低介耗，将大部分煤泥从重介分选系统中分离出去。

TBS分选机以水作为分选介质，在上升水流作用下使细矿物颗粒流态化，其原理为：高密度、粒度粗的矿物颗粒具有较大的沉降速度；低密度、粒度细的矿物颗粒，其沉降速度则较小。

TBS分选机的常见分选工艺见（图2）：经原煤脱泥筛后，筛下水进入重介质旋流器分选，筛上物进入分级螺旋器、TBS分选机、高频筛、煤泥浓缩机进一步分选。但这种工艺对TBS分选机的要求较高，因原煤脱泥筛的筛下物直接入TBS分选机，其入料粒度不均或入料粒度较大，造成TBS分选机分选效果差。

目前，对于粗煤泥的分选，提出了很多结合TBS分选机的分选工艺：

煤炭加工与综合利用-2013(3).-7-9提出了大武口选煤厂金能分厂粗煤泥深度洗选工艺探讨，其分选工艺为：粗煤—水力分级旋流器—TBS分选机分选—磨矿解离—浮选。

煤质技术-2012（5）.-67-68提出了《福源精煤公司重介选煤工艺的改造及应用》，提出了通过提升筛机的处理能力，改变分级旋流器技术规格、新增粗煤泥分选系统等改造方案，并采取分级旋流器、粗煤泥分选系统等有效措施进行技术改造，提高了选煤厂的精煤产率和精煤数量效益。

2011年全国选煤技术门交流会论文集发表了《粗煤泥组合分选新工艺研究》，提出了TBS分选机精选、螺旋分选机扫选和螺旋分选机低密度轻产物返回TBS分选机再分选的粗煤泥分选组合工艺。

专利CN2013104941279提出了一种粗煤泥分选设备及其工艺。TBS分选机包括槽体、入料井、紊流板、密度传感器、执行器、排料阀、溢流堰构成，其工艺为：TBS分选机的尾煤进入尾煤分选工艺分选，TBS分选机的溢流进入变频细颗粒分选机进一步分选。

除以上外，还有较多的重介质分选技术或TBS分选机分选技术。但这些技术都无法解决一些问题，如下：

1、不适应煤质变化。

现有TBS分选机是根据单一易选煤设计制作的。当原煤煤质变化大后，现有TBS分选机调控方法不能保证+0.25mm的低灰分精煤随TBS分选机的溢流上升到TBS分选机的溢流面，导致精煤损失在TBS分选机的尾矿中。