重介质选煤工艺及分选效果影响分析

李永志

摘要:随着优质煤开采殆尽，难选煤的比例在逐年增加，加之客户对煤炭产品的要求不断提高，重介质选煤技术的主导地位势必会更加明显。重介质选煤技术的快速发展不仅能帮助选煤厂节能降耗，还能为发展洁净煤技术提供良好的技术支持。

关键词：重介质；选煤工艺；分选效果

1 影响分选效果的主要因素

原煤的可选性决定重介质悬浮液密度的确定。对单一稳定煤层来说，可选性基本不会有太大的变化，因此对重介质分选的效果影响不大。但是对入选多个煤层的原煤时，其原煤的可选性的差异有时可能很大，具体表现在相同密度级的灰分差别可能很大。

1.2粒度组成的影响

对重介质选煤来说，可能偏差值随粒度减小而增加，随分选密度的提高而提高。块煤重介浅槽分选机粒度范围 6mm ～ 100mm，由于各粒级的干扰沉降速度不同，小颗粒从入料口到排料口这段时间里可能分选不好，在浮煤中可能有部分高密度的小颗粒，或者是低密度的小颗粒进入沉物。因此重介浅槽分选机分选效果的好坏受选前分级效果的影响很大，选前分级效果越差，产品的污染越大。重介质旋流器也是同样，特别是对 0． 5mm 以下的细泥的分选。

1.3给煤量的影响

给煤量过大，煤在分选槽内不能充分散开，甚至造成物料堆积，来不及分选就排出机外，造成精煤灰分增高。给煤量少影响分选机的处理能力，因此给煤量不能忽大忽小、时断时续，而应均匀稳定。当旋流器过负荷时分选效率明显下降。

1.4悬浮液的密度影响

由于悬浮液的密度影响实际分选密度，在原煤质量稳定的前提下，为使产品质量稳定，必须保持实际分选密度的稳定，因此悬浮液的密度必须稳定，波动范围越小越好。在低密度分选时，波动范围应小于 0． 01g /cm3，在高密度分选或排矸系统中，波动范围可稍大些。在浅槽分选机中由于受上升介质流和介质阻力等因素的影响，实际分选密度一般比悬浮液的密度高 0． 04 ～0． 08，在旋流器分选时，由于离心力作用，悬浮液被浓缩，分选密度比悬浮液的密度高 0． 1 ～ 0． 2。5、悬浮液的黏度及煤泥量的影响悬浮液的黏度随着浓度的增大而上升，浓度超过40% 时，悬浮液太稠不利于分选。但当悬浮液浓度小于 20% 时，悬浮液很不稳定。这种情况，可以通过增加一定的煤泥量来提高稳定性。浓度一般在 20% ～ 40%之间。悬浮液密度超高、介质含量越大，所允许的煤泥含量就越低。重介旋流器分选末煤时，悬浮液中的煤泥量可稍大。在低密度分选时，适当增加煤泥量可以改善旋流器分选效果。但是煤泥对细泥的分选效果影响很大。浅槽分选机采用粗一点的介质，旋流器采用细一点的介质。

2 重介质选煤工艺

由于煤质的差异和煤种来源的不同，每个选煤厂采用的工艺原则是不同的。本文主要介绍几种常见的重介质选煤工艺流程。

2.1选前脱泥与不脱泥工艺的选择

选煤厂常根据煤泥含量和矸石泥化程度来决定是否采用脱泥工艺，一般来说，当煤泥量大于 30%时就要采用脱泥工艺。选前脱泥的优点在于分选精度与效率更高，介耗低，能减轻后续浮选和煤泥水系统的压力; 缺点在于工艺复杂。不脱泥工艺的优点在于其分选工艺流程简单，投资成本低，但是无法控制细粒煤的分选精度，原生煤泥的含量会影响脱介效果。综合煤炭开采的实际情况，难选煤和细粒煤产量的增加也直接导致煤泥含量的增加，因此采用选前脱泥工艺的比例也在增加。

2.2 跳汰粗选

重介质旋流器精选工艺借助跳汰机处理量大的优点，先将毛煤经过跳汰机排矸，再用重介质旋流器对跳汰精煤和中煤进行精选，从而获得灰分较低的精煤。跳汰粗选可有效降低原煤含矸量，有利于延长旋流器的使用寿命，同时也能起到提高分选效率、降低分选成本的作用。此工艺适合煤质较好、含矸量较大的原煤。

2. 3 块煤重介质浅槽

末煤重介质旋流器分选工艺对大于 13 mm 的块煤采用重介质浅槽进行分选，对于粒度为 13 ～ 1. 5 mm 的末煤，采用重介质旋流器进行分选，余下的粗煤泥采用 TBS 或粗煤泥旋流器进行分选。该工艺的优点在于分选精度高，能有效减轻矸石泥化现象，减轻后续煤泥系统的处理量，但弊端在于对脱介环节的要求较高。

2. 4 产品重介质旋流器分级分选工艺

该工艺需要先对原煤进行粗选分级，过滤掉泥砂杂质，然后按照粒度大小对获得的粗产物进行精选，可选性较好的粗粒煤进入大直径重介质旋流器进行精选，可选性相对较差的细粒煤则进入小直径重介质旋流器进行再选，产生的煤泥进入浮选系统进行回收。该工艺相对较为简单，适合含泥量少、夹矸率低的原煤。

2. 5 重介质浅槽排矸工艺

由于重介质浅槽设备独特的优点，因此很多大型选煤厂将其用于选前排矸。重介质浅槽排矸的特点在于其处理量大，每小时最大可达 800t; 排矸效率高达 99%; 入料粒度较宽( 6 ～ 200mm) ; 对煤种适应性较强; 此外，与相同处理能力的其他排矸设备相比较，重介质浅槽设备的体积更小，能耗更低。

3 结语

重介选煤工艺的优点是毋庸置疑的，但在实际的 工业应用中，由于影响重介质选煤的因素很多，因此并 非所有的情况都适用于重介工艺，应根据实际的煤质 情况、产品要求，合理进行工艺选择，才能提高选煤的 质量和效率。

参考文献

［1］陆小泉． 我国煤炭清洁开发利用现状及发展建议 ［J］．煤炭工程，2016，48( 3) : 8－10．

［2］杨 子 海． 国内外选煤装备发展概况 ［J］． 煤 炭 技 术，2014，33( 6) : 3－6．

［3］石 焕，程宏志，刘万超． 我国选煤技术现状及发展趋势 ［J］． 煤炭科学技术，2016，44( 6) : 169－174．

［4］唐利刚，陈 慧，李 敏，等． 块煤与末煤重介质回收系统共用 的 选 煤 工 艺 ［J］． 煤 炭 科 学 技 术，2014，42( 12) : 117－119．

［5］张瑞文． 三产品重介质选煤工艺在安泰选煤厂的应用［J］． 洁净煤技术，2015，21( 5) : 31－34．