其他选煤工艺流程.pdf

“ “ “ “ 第九篇 其他选煤工艺流程 第一章斜槽选煤 第一节斜槽分选机的结构和分选过程 斜栖分选机的结构如图 “ “ 所示。它是一个横断面为矩形， 两端敞口的密封槽 体。倾斜安装， 并与水平呈 /全级0 1 /; /; 0 入料灰分 （ 2 4 4 44 432 4 43 3 2 4; 4 第九篇其他选煤工艺流程 图 “ “ /*8 9 /*1 8. 9 /* ////8 9 /*1 /8. 9 /* ; 第五章水介质旋流器 图 “ “ ）, 电机功率 （8）01 用途粗煤泥从矸石中回收细粒硫精矿 第三节工艺流程和分选效果 一、 工艺流程 井陉一矿选煤厂分选煤泥的工艺流程如图 “ “ 所示。 乌达苏赫图矿选煤厂选硫车间 （从洗矸石中回收硫精砂） 的工艺流程如图 “ “ * 所示。所示。 ’.7 第六章螺旋分选机 图 “ “ 煤泥精选的工艺流程图 注 立式圆筒筛用于清除大于 的粗粒煤和杂物。 图 “ “ “ ） - 3 2--- 3 2--0-- 3 2,-0,- 3 2-- 床面中的分区数222 床面槽沟间距 （）10-0-0-- 槽沟与轴线的倾角-/,- 床面与水平的倾角 （） 纵向2 3 2 3 2 3 2 3 - 横向 3 -2 3 0 3 02 3 - 求面支承与水平的倾角 （）2- 3 -1 3 ,2 3 .2, 3 , 传动轴偏心 （）.--- 风的脉动频率 （;）-/,0-0/./ 外形尺寸 （长 宽 高）（）.2- 01, ,,--1,- ,- 2-,- ,- 1.- .--- ,0,- 1-- 机器重量 （8）1/2/../0/2 50 型风力分选机如图 “ “ 。 0,1 第九篇其他选煤工艺流程 图 “ “ 7。流态化床的气流中若夹带着细粒， 就要影响分选效 果。因此， 煤样中最细和最粗的颗粒不应在一起进行流态化分选。此外， 只有使流化床 0* 第八章电磁选煤 振动， 才能使煤样保持稳定的流态化状态。表 “ “ 是德国煤 （’） 流态化床的分 选结果。 图 “ “ 流态化床分选装置 *电极； 孔板； 振动器； 框架 表 “ “ 德国煤 （’） 流态化床分选结果 名称入料一次精选二次精选 灰分 （,）-.*.*./ 黄铁矿硫 （,）..*- 产率 （,） 三、 圆筒分选 这种方法是将颗粒给到一个旋转圆筒内， 电晕带电后， 并在电力、 离心力和重力作用 下分选。图 “ “ 是静电圆筒分选装置。圆筒直径为 .0， 电晕电压为 / 1 23， 电 晕电流为 1 /4， 转速 * 1 56 078， 煤样质量 /9， 分选时间为 * 1 078。通 常在靠近电晕电极的槽内收集了含矿物多的物料， 而在靠近刮板的槽内收集了已精选的 物料。细粒物料分选所需转速要比粗粒的高。分选 “ / 网目粒级需要较高的转速， 以 致产生尘雾， 使煤的损失量增加。这是由于圆筒旋转所产生的涡流所致， 这种涡流阻碍 了细颗粒给到圆筒上和沉积到接料槽中去， 细颗粒之间以及细颗粒与筒壁之间的强粘着 力会妨碍分选效果。圆筒快速旋转产生的涡流会引起煤粉层， 不利于分选。静电圆筒分 选装置适宜的分选粒级为 - 1 网目。表 “ “ 为德国煤样用圆筒进行二次分选 的结果。 / 第九篇其他选煤工艺流程 图 “ “ 静电圆筒分选装置 给料器； 筒体； 刮板； ’收集槽 表 “ “ 德国煤样用圆筒进行二次分选结果 煤样号 粒级 （ ） 入料二次精选 灰分 （）全硫 （）灰分 （）全硫 （）产率 （） 转速 （*“ ） ,- .,-/ 0 ’1/22.21231/ ’1 4 .532222/3.1./ 0 ’13232’2/2’1/ ’1 4 .112332/22/231// 第二节高梯度磁选 高梯度磁选是一种新的磁选方法， 目前在工业上用于精选高岭土。许多研究工作者 试图更广泛地采用这种方法分选细颗粒物料。在选煤方面的研究主要用于精选细颗粒 煤和从重介质选煤工艺流程中回收磁铁矿粉。 一、 分选原理 高梯度磁选法是利用颗粒的不同磁化特性进行分选的。一般认为与煤共生的黄铁 矿是弱顺磁性， 与煤共生的其他许多矿物同样是顺磁性的， 而煤是逆磁性的。因此， 硫铁 矿等矿物可被微弱地吸引到强磁场区， 而煤则被排斥。 高梯度磁选机的结构可以产生接近工业的高强度磁场。模心物料可以使磁力线在 它的周围强烈扭曲， 从而产生高达 /2 4 67 的磁场梯度。由于作用于磁性颗粒的推 1 第八章电磁选煤 力是颗粒的磁化率、 颗粒体积、 磁场强度和磁场梯度的函数， 所以可用公式表示 “ “ “ 式中 作用于磁性颗粒的推力； “ 颗粒的磁化率； 颗粒的体积； 磁场强度； “ 磁场梯度。 由此可看出这种结构可以分离很细的弱磁性颗粒。 二、 分选机结构 （一） 间歇式高梯度磁选装置 这种装置如图 所示， 螺旋线圈放在铁壳内， 工厂的高磁场强度均匀分配在 线圈内的圆筒空间中。在这个空间充填不锈钢编织物作为模心， 其堆积密度一般来说只 有 ’。在模心材料附近改变了磁场形状， 并能产生较大的磁场梯度。当电磁铁激磁时， 用泵把物料打入模心内， 这时磁性颗粒被分离出并粘附在模心上， 非磁性颗粒穿过模心 而被收集起来。当模心充满了磁性颗粒后， 入料中断， 然后用水冲洗模心， 以便用机械方 法除掉混杂在磁性颗粒内的非磁性杂物， 然后停止激磁， 再用水冲洗掉粘附在模心上的 磁性颗粒。上述过程循环重复进行， 即可将磁性颗粒和非磁性颗粒分开。 图 间歇式高梯度磁选装置 铁壳； *电磁线圈； 模心 ,- 第九篇其他选煤工艺流程 （二） 转盘式高梯度磁选机 这种分选机如图 “ “ 所示， 它有一个转盘， 被分割成许多小室， 里面充填着模心 材料。当每个小室进入螺线管电磁铁内时， 煤泥水通过螺旋线圈铁壳上的沟槽给入小 室， 经过给料区后， 当它还在磁场范围内时， 经过冲洗后， 从模心中释放非磁性颗粒。然 后小室离开磁铁， 第二次冲洗， 把磁性颗粒从模心中冲洗下来。 图 “ “ 转盘式高梯度磁选机 转盘； 螺旋管电磁铁外壳； ’螺旋管线圈； 小室内的模心； 开槽的磁极 三、 试验研究效果 美国能源部对高梯度磁选机的研究结果表明， 当粒度上限为 * 时， 可有效地从 煤中脱除黄铁矿。研究结果还表明， 高梯度磁选机干法分选也是可行的。干煤先通过破 碎和离心除尘， 然后用低速气流重力给料分选。干法和湿法分选都能从 , - 的粒度范围就得良好的分选效果。 - 粒级也能够分选， 但不能得到与粗颗粒 相同的效果。高梯度磁举机除了分选细颗粒煤外， 在选煤厂还可用于回收重介选系统中 的磁铁矿。 . 第八章电磁选煤 第三节电磁旋流器选煤 这种方法是借助外加的三相交变旋转磁场与磁性加重质的作用进行分选。在循环 介质密度为 “ ’， 能使旋流器分选区达到符合要求的分选密度。用低密度悬浮液 入料， 可达到高密度分选。调节电磁场的电流大小， 即可调节分选密度。图 * * , 为 电磁旋流器的外形图。 图 * * ,电磁旋流器示意图 旋流器； “磁场； 机架 “, 第九篇其他选煤工艺流程 第九章造粒 早在 “ 年代初期， 造粒法就用于选煤。造粒法可有效地回收微细颗粒级煤， 此法可 使细粒煤变成为被油连结在一起的油团回收， 从而为解决选煤厂细颗粒煤流失及其造成 的环境污染， 开辟了良好的前景。 第一节基本原理 造粒即是悬浮固体有选择性地凝聚成球。如果一种流体对固体的润湿性比悬浮液 对固体的润湿性好， 将前者加少量于悬浮液中， 固体就发生凝聚， 搅拌后， 凝聚物转变成 致密度不同的颗粒。然后用适合的造粒设备对颗粒进一步加工就变成了球形颗粒。通 常煤粒被油团聚回收， 而亲水的矿物如页岩、 粘土等则留在悬浮液中。根据热力学观点， 促使煤粒被油润湿， 并因此而团聚的力是该体系总表面自由能降低所形成的。 第二节选粒分选机的结构 型选粒分选机 （图 ’） 外壳是一个长的圆筒， 筒里有一搅拌装置， 使球粒能 稳定悬浮， 搅拌装置下部即搅拌区， 促使团粒形成和压缩。该机通常用重油作为粘结剂， 得的产品颗粒为 *， 容易在筛上脱水。粘结剂用量为入料固体量的 , ’*,。 -. 第九章造粒 主要生产费用是粘结剂成本。操作参数调整包括 搅拌机构速度， 煤浆浓度， 煤浆的 “ 值和温度， 调整剂种类和用量， 油的种类、 用量和分散方法。每个参数的选择决定于煤的 粒度和性质。 图 ’ 型造粒分选机结构 外壳； 搅拌装置； 入料口； *排料口 第三节工艺流程 造粒的基本工艺流程如图 所示。包括粉碎， 油的混合， 造粒， 颗粒分离， 水 处理等工序。造粒的步骤如下 图 造粒工艺流程 粉碎机； 混合桶； 造粒机； *离心机； 浓缩机； ,压滤机； -清水池 *,. 第九篇其他选煤工艺流程 （） 把煤炭粉碎到可分离出煤炭和杂质的颗粒。 （“） 在微细煤浆中加入适量的油， 油附着在所有具有亲油性煤炭粒子表面。 （） 粘附油的煤炭粒子， 由于不溶于水便相互凝聚， 经过造粒呈颗粒状态。 （） 矿物杂质具有亲水性， 在水中悬浮， 如果将颗粒分离出来， 便可得到低灰分的煤 炭颗粒。 第四节应用范围 造粒可用作细粒煤的回收， 降低灰分和脱水。它对处理氧化煤和含粘土多的煤是有 效的。但是造粒用油量较大， 生产费用较高， 目前只有在条件适宜的地方才应用。表 列出了造粒法的操作条件和工艺效果。 表 造粒法的操作条件和工艺效果表 方法 条件 特兰特法实验室谢尔法实验室’* 法半工业试验厂 ,- 法半工业试验厂 入料 粒级 （网目） .. 网目占 /0 “// 网目占平均粒度 1/ 网目 “2/ 网目占 .20 /0 3 //0 固体 （0）.“ 3 /1 3 “/ 灰分 （0）/ 3 2/. 3 142 3 // 油种及用量 （0） 燃料油， 汽油， 煤油、 / 重燃料油 3 1 杂酚油、 锅炉重油 / 3 4 煤油和柴油 2 3 4 搅拌时间或速度. 3 “567// 3 1//89 567“/567 可燃体回收率 （0）2/ 3 //41 3 42/ 3 144 粒级 （55）“ 3 4“ 3 ““ 产品灰分 （0）1 3 “12 3 /4 3 “/2 3 水分 （0）4 3 // 3 /. 3 “// 附注 硫灰降低 0 3 0， 油损失 /0 3 10 尾矿中没有油损失煤的粘结性改善 其他干法选煤还有电选、 磁选 （包括热磁选） 、 空气悬浮选、 射线选矸及根据形状、 阻尼等特性进行分选的方法。但是这些方法都只是原理性的方法， 在实际应用中还未获 1.4 第九章造粒 得成功。 现就这些方法的原理作简单介绍。 电选法是以利用原料煤各组分在导电率、 电容率、 摩擦起电、 粘附力等方面的差别为 基础的。 磁选法是以利用原料煤轻重密度级的不同磁化系数为基础的。通常采用强磁滚筒 型或辊式磁选机来进行。适应粒度为 “ （） 。 空气悬浮选则是利用了沸腾层的原理。在原苏联已进行了小时能力为 ’ 的样机 工业性试验 （分选 ） 。 * 射线选矸法是利用煤和矸石对 射线的吸收、 扩散特性不同而分选。 至于根据形状、 阻尼等特性进行分选的方法迄今只是一些设想而已， 只是选择性破 碎机 （利用煤和矸石的不同容积强度） 在工业上得到了应用。 其他正在研究的选煤方法还有化学选煤法。这主要是受环保对 ,-排放量要求越 来越严格所推动。例如美国颁布实施新的能源标准启， 几乎所有的煤炭都需要进行脱 硫。虽然通过物理法分选对煤炭燃烧前脱硫能起到很大作用， 但却不可能选出符合环保 局新能源使用标准的所有煤炭， 尚需进行燃烧后的烟气净化处理。因而人们就开始研究 煤炭燃烧前的化学脱硫技术， 以期获得低硫、 低灰、 高热值的优质产品。但就目前来看， 此项技术尚处于开发研究阶段。目前在美国开展的化学选煤技术研究有两种 密度溶解 法和微波处理法。 密度溶解法是把经过物理分选的煤 （粒度为 “. 水分约 /） 送入一个 . 01的 23-4 和 5-4 溶融池中， 煤中的有机物、 黄铁矿硫和大部分矿物质与 5-4 和 23-4 混合液发生反应并溶解其中， 煤中的硫转化成碱性硫化物和聚硫化物， 矿物质几乎 都转化成碱性铝硅酸盐和其它能溶于水和酸的副产品。由于苛性溶化物的密度约为 “6789。因此， 煤在池内上浮， 下沉的则是密度大于 “6789的可溶性矿物质。 作用过的煤经水冲洗再过滤回收后再在 /的硫酸液中进行酸洗， 酸性水和煤的混 合物再次过滤回收出最终煤产品。冲洗过滤滤液和酸洗过滤滤液则另行处理。 微波处理法的全过程是 煤和苛性物混合、 干燥、 微波照射、 水洗和酸洗。但在相邻 两次微波处理过程中， 可以省去某段水洗和酸洗步骤。 微波处理法和密度溶解法一样， 目前正处于实验室研究阶段。 6 第九篇其他选煤工艺流程