粗煤泥分选工艺技术进展与展望.doc

粗煤泥分选工艺技术进展与展望 目前生产中常用的粗煤泥分选设备的优缺点和国外在细粒煤分选工艺设计方面的一些进展，提出利用各种分选设备的优势互补，以达到分选效果的最佳化，是细颗粒分选过程设计的一个值得关注的重要方向。 近年来，随着选煤技术的突破性进展，重介分选技术获得广泛应用和推广。通常，重介旋流器用于50mm大颗粒煤高效分选，一般选前都采用了脱泥工艺。对10mm粒级，通常分两段处理10.15 mm采用重力分选方法处理，小于0.15 mm粒级采用浮选方法处理。10.15 mm是重选方法处理的下限范围和常规浮选技术处理的上限范围，两种分选方法对该粒级的分选效率均较低。国内外对于这部分粗煤泥的分选加工已进行了大量研究，并开发出多种有效的分选技术和设备。工业上，通常采用小直径重介质旋流器、螺旋分选机、水介质旋流器来处理，近年来开发的Teetered Bed和Reflux Concentrator在lO.15 mm细粒级煤分选方面获得了工业应用，但上述技术对该粒级的分选精度均较低，其分选精度通常在Ep0.150.2左右。而随着机械化采煤技术的发展与广泛采用，原煤中lmm粒级含量有逐渐增大趋势。这部分粗煤泥能否得到高效率分选已成为选煤行业的技术难题。 目前，在选煤工艺中获得工业应用的粗煤泥重力分选技术与设备主要有煤泥重介质旋流器、螺旋分选机等。 1 煤泥重介质旋流器 煤泥重介质旋流器分选普遍采用小直径D150mm旋流器、较高入料压力150 kPa和微细磁铁矿介质一10mm占50％进行分选。采用微细介质小直径重介旋流器分选细粒煤，可使有效分选下限达到0.045mm，且E值在0.06一008左右，0.5一0.045 mm级无机硫脱硫率可达65％以上。这种分选工艺的主要弊病在于系统较复杂需单独设立一套微细介质循环和回收系统，操作难度大，特细粒介质回收困难，生产成本高等。 为简化工艺，我国开发了利用大直径重介质旋流器对加重质的分级、浓缩作用，将煤泥和精煤脱介筛或弧形筛筛下合格介质分流一同进入小直径煤泥重介质旋流器再选的粗煤泥分选工艺。这种工艺虽然减少了特细介质的制备环节利用了大直径重介质旋流器分级浓缩作用产生的特细介质，但煤泥重介质旋流器的分选精度直接受大直径重介质旋流器运行状况和分流介质中高灰细泥的影响，生产调节困难，高灰细泥污染严重．同时，由于大量细粒煤进入磁选机，增大了磁选机的工作负荷，介耗较高。 2 螺旋分选机 螺旋分选机是一种流膜分选设备，具有结构简单、单位处理能力大可达摇床的10倍、吨煤投资低、本身不需要动力、操作维护简便等优点，它不仅降灰，而且脱硫效果显著，是处理煤泥的成功设备。在国外，螺旋分选机一直是分选细粒煤最普遍的设备之一，在我国作为粗煤泥的分选设备也得到较好应用。 螺旋分选机的缺点是机身高度大，给料和循环的中矿需要砂泵输送，本身参数不易调节，难于适应给料性质变化，在较低密度分选时分选效果差和对片状矿粒富集效果差等。对于一些氧化程度高，硫分较高，不宜采用浮选的易选煤泥，采用螺旋分选机分选可望得到良好的分选效果。国外对螺旋分选机技术应用于粗颗粒煤泥分选的研究极为重视，主要在两个方面取得了进展1两段螺旋分选机粗选一精选配置，降低了分选密度，改善了分选效率；开发了单台柱能实现粗选一精选作业的螺旋分选机，较大程度拓展了螺旋分选机的适应性；2发展了能实现小于0.154 mm超细粒煤有效重力分选的SX7螺旋分选机，并在美国成功应用。 3 发展趋势 上述粗煤泥分选设备，特别是水介质类分选设备，都有一个共同特点，即在高密度分选时，分选效率较高，分选密度降低时，其效率会有不同程度降低，特别是螺旋分选机和水介质旋流器。在低密度分选时，TBS分选机有相对优势，但应认识到，分选密度降低时，分选效率下降带来的直接后果是重产物中带煤量显著增大，在人料为难选煤时尤其明显。所以，上述设备的这一特点决定了其原则上只适应于高密度分选的工艺条件。尽管有文献报道TBS分选机可同时分选出低灰分的精煤和高灰分的尾煤，但可以发现其入料里中间密度物含量很低，原煤为易选或极易选，多数分选密度都很高，通常达到1．65g/m3以上。对于难选煤，在分选出灰分为10.5％左右的合格精煤时，理论分选密度介于1.4一1.5g/m3之间。采用上述设备时，都将出现较低的分选效率和较大的尾矿带煤损失，对分选价值较高的炼焦精煤产品显然不合适。 相比之下，基于重介分选原理的煤泥重介旋流器则具有较高的分选效率和分选精度，如果在现行煤泥重介旋流器分选工艺的基础上进行改进和完善，应是炼焦煤选煤工艺中粗煤泥分选技术的首选。 为拓宽入料粒度范围，如果不在原理上或设备结构上有实质性改进，则总有一个粒度范围的物料分选效果不能满足需求。这就需要通过先进合理的工艺流程设计，利用一种分选设备的优势补充另一种分选设备的不足，以达到分选效果的最佳化，这在细颗粒分选流程设计方面尤其重要。有人曾研究了水介质旋流器精选和螺旋分选机扫选的组合工艺对细颗粒煤的分选效果。水介质旋流器分选合格灰分的精煤产品，螺旋分选机的高密度重产物作为最终尾煤，螺旋分选机低密度轻产物返回水介质旋流器。研究表明当水介质旋流器Ep0.1、螺旋分选机Ep0.15时，水介质旋流器和螺旋分选机组合工艺的分选精度Ep0.06。显然，通过科学合理的工艺流程设计，达到利用一种分选设备的优势补充另一种分选设备的不足，以实现分选效果最佳化目标是可行的。 国外选煤工艺中采用不同设备工艺组合的模式有水介质旋流器精选一螺旋分选机扫选工艺，两段水介质旋流器组合工艺，两段螺旋分选机组合工艺等，在不同程度上弥补单台或单种分选设备的不足，提高了综合分选效率。 发表人赵海平