选煤厂煤泥重介质分选工艺分析

选煤厂煤泥重介质分选工艺分析

雷卫

淮北矿业股份有限公司煤炭运销分公司，安徽淮北，235000

摘要：煤炭洗选过程中会产生大量的煤泥水。若直接将煤泥水排放，则会导致环境污染和煤炭资源浪费。煤泥在许多情况下不能被降解，在风干时会产生大量的粉尘。这些粉尘悬浮于空气中时，空气中的悬浮颗粒物会严重超标。此外，煤炭在氧化时会产生大量的有毒有害物质，这些物质会随着雨水深入到地下，导致地下水污染。出于环保考虑，煤矿企业必须对煤泥进行分选。由于煤泥颗粒粒度分布范围较大，许多分选工艺效果不佳，且成本较高。目前，多采用重介质分选工艺。重介质分选工艺虽然能有效地对煤泥进行分选，但也面临着许多问题，例如重介质液回收困难。为了更好地利用重介质工艺对煤泥进行分选，需要了解其特点。基于此，文章主要分析了选煤厂煤泥重介质分选工艺的应用。

关键词：选煤厂；煤泥重介质分选工艺；应用

煤炭洗选过程中会产生大量的煤泥，实现对煤泥的分选，不仅可以提高煤炭资源的利用率，还可以增加企业的经济效益。因此，非常有必要选择合适的分选工艺对煤泥进行分选。考虑到煤泥粒度分布范围较广，多采用重介质分选工艺。通过分析重介质分选的流程，探讨了影响分选效果的因素。最后，以A矿为例，分析了煤泥重介质分选的效果，发现对煤泥进行回收可以创造显著的经济效益。所分析内容可以为重介质分选工艺的设计提供一定的参考。

1选煤厂煤泥重介质分选工艺的概念

选煤厂煤泥重介质分选工艺是一种利用介质密度差异进行煤泥分选的工艺。该工艺主要包括以下步骤：首先将煤泥通过震动筛进行分级，然后将煤泥送入重介质分选罐中，加入一定比例的重介质（常用的有磁铁粉、重晶石、重油等），使煤泥悬浮在重介质中，根据煤泥的密度差异，将不同密度的煤泥分离出来。最后，通过洗涤、脱水等工艺将得到的煤泥干燥，制成煤泥砖等产品。该工艺主要适用于煤泥粒度较小的情况，可有效地将煤泥中的煤和矸石分离，提高煤泥的品位和利用率。同时，该工艺操作简单，设备投资和运行费用较低，是一种经济、实用的煤泥分选技术。

2重介质分选的流程

在生产中，多采用三产品重介质旋流器，它又可以分为有压给料型和无压给料型。有压给料型就是将浆液通过泵进行加压后注入旋流器中，而无压给料型是直接将浆液注入旋流器中。无压给料型相对比较简单，但是分选的效率较低；有压给料型虽然效率较高，但是需要加入注压工艺。下面将对有压给料分选工艺和无压给料分选工艺进行分析。

2.1有压给料分选工艺

随着中国原煤洗选比例的提高，对分选的效率要求更高。此时，采用有压给料分选工艺，不仅有助于提高煤炭分选的效率，还能根据不同的需求进行分选。具体做法就是：将煤泥与重悬浮液提前混合，用泵或定压箱压入旋流器内进行分选。旋流器的工作压力取决于给料的压力。这项工艺能有效减少重介质导致的精煤损失，提高精煤的产出率。为了进一步提高煤泥的回收率，对于粒径超过重介质旋流器分选下限的，应该选择其他回收工艺。

2.2无压给料分选工艺

当煤泥中原煤含量低时，可以采用无压给料分选工艺。具体做法就是将重悬浮液和煤泥分开加入旋流器内，在旋流器内自动形成漩涡并进行分选。原煤带入的煤泥与磨细的磁铁矿粉形成的重悬浮液作为分选介质。采用无压给料分选工艺，可以极大程度上降低给料的难度，但是在一定程度上会降低煤炭分选的效率和分选的效果。

3影响分选效果的因素分析

在实际生产中，如何有效地控制分选效果和分选效率，也是重点关注的问题。重介质分选效果的影响因素主要有两个，一个是分选设备的性能，另一个是可以控制的条件。由于选煤厂的分选设备已经固定，下面将重点分析入料煤质特性、重悬浮液稳定性、循环介质量和重介质入口压力对分选效果的影响。

3.1入料煤质特性

对于两产品旋流器，有两个出口和一个入口，进入和排出的流量是相同的。底流口和溢流口的流量也基本是固定的，但是当入选的原煤密度发生较大改变时，二者的流量会发生变化。当密度增加时，底流口的流量会增加，而溢流口的流量会减少。考虑到旋流器底流口的流量是有限的，一部分中等密度的煤粒会从溢流口流出，这使得实际分选的密度发生改变。三产品重介质旋流器的情况与两产品旋流器的情况类似。因此，若入选的原煤密度改变，会造成旋流器的运行发生波动，进而导致分选的效率降低。

3.2重悬浮液稳定性

重悬浮液是保持分选系统运行的重要介质，因此，保证重悬浮液的浓度对于保证分选的效率和效果具有十分重要的意义。在使用粒径较大的磁铁矿粉配置重悬浮液时，会导致发生过分浓缩现象。因此，在实际生产过程中，要控制好重悬浮液的稳定性，避免使用大粒径磁铁矿粉。为了保证循环效果，在进行分选时，可以在重悬浮液中加入少量的黏土或合成剂。

3.3循环介质量

在分选时，重悬浮液和煤泥在旋流器中停留的时间较短，只有数秒的时间。为了保证能够进行有效的分选，就要保证旋流器中的固液比，这就要控制旋流器内的循环介质量。原煤的粒度和密度不同，通常情况下，循环介质量为原煤的3～5倍。对于三产品重介质旋流器而言，循环介质量有时可能超出此上限。重介质旋流器的分选效率受液固比的影响较大。

3.4重介质入口压力

在采用有压三产品旋流器时，重介质的入口压力对分选的效果起着重要的作用。入口压力决定着旋流器内的离心力，离心力越大，则越能使密度大的颗粒流入旋流器的底流中。值得注意的是，随着入口压力的增加，旋流器内的浆液流量增加，这使得浆液在旋流器内的停留时间缩短，导致实际煤泥分选的密度有所提高。

4煤泥分选效果分析

A矿原煤在分选后产生大量的煤泥。为了提高煤炭资源的利用率，采用重介质分选工艺对煤泥进行分选。煤泥的主要粒度分布如表1所示。由表1可以发现，煤泥中中细粒度的颗粒较多，采用重介质分选工艺效果较好。在分选后，溢流灰分为26.50%，比入料的灰分低了5.50%。若脱除粒度<0.045mm粒级物料，溢流灰分仅为11.20%，产率为43.23%，达到了精煤质量要求。经沉降过滤式离心脱水机脱水后，实际粗精煤泥灰分低于15%，水分低于6%，能够满足精煤掺配要求。经过统计，在采用重介质分选工艺对煤泥进行处理后，选煤厂的精煤产量增加了2.3×105t，精煤的产出率提高了3.2%。目前，精煤的价格为1200元/t。经过计算，对煤泥进行回收后，创造的经济效益约为2.76×108元。由此可见，对煤泥进行回收可以创造显著的经济效益。

5结语

对煤泥进行回收不仅可以提高煤炭资源的回收率，还可以保护环境。为了提高煤泥的分选效果，通常采用重介质分选工艺。通过对重介质分选工艺的分析，探讨了煤泥分选的效果。经过在A矿实际运用可以发现，在对煤泥进行回收后，精煤回收率提高了3.2%，在一定程度上增加了煤矿企业的经济效益。上述分析可以为煤泥的重介质分选提供一定的参考。

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