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重力选矿备课笔记 第一章 绪 论第5页 黑龙江科技学院 重力选矿备课笔记 第20次课 授课时间 20041年4月25日 章节及主要内容 第五章 重介质选矿 55 悬浮液的回收与净化 1、 悬浮液回收与净化过程 2、 悬浮液回收与净化的主要设备 3、 悬浮渡回收与净化中的损失 重点内容悬浮液回收与净化过程 难点内容煤泥量的动平衡 参考资料 选矿手册、重力选矿原理 教学手段讲述、投影 扩展内容煤泥量的动平衡的措施 教学后记 55 悬浮液的回收与净化 重介质选矿或重介质选煤过程，所需用的重介质悬浮液数量很大，而且随同产物一起离开分选机。这就要求首先将产物与悬浮液分离，然后将是浮液回收回来，并进行净化，以供循环使用。由此可见，悬浮液的回收与净化，是重介质选煤（矿）工艺流程中的一个重要组成部分，该环节工作的好坏，直接影响重介质选煤（矿）的工艺效果。悬浮液的回收与净化主要包含三个方面，～是从产物中将悬浮液分离出来；二是分离出来的稀悬浮液进行浓缩；三是清除混入悬浮液中的泥质物。 一、悬浮液回收与净化过程 重介质分选机生产过程中，其产物伴同大量悬浮液一起排出。为了保证产品质量和悬浮液循环再用，就必须泄除悬浮液，并将粘附在产物上的加重质及泥质冲洗干净，这就是悬浮液的回收作业。悬浮液的泄除和产物的冲洗，一般都在脱介筛上进行。为了减轻脱介筛的负荷，在脱介筛前最好装设固定端或弧形端，用来预先筛介。脱介筛分为两段，筛孔大小取决于加重质的粘度，一般在0．25～1．0mm之间。第一段泄除产物中的悬浮液，脱席的数量约占悬浮液总量的70％～90％，这部分是合格介质，直接返回合格介质桶循环再用。脱介筛第二段上方一般设置2至3排喷水管，用来喷洗粘附在产物表面上的加重质及泥质。1、2排所用的喷水是经稀介质浓缩设备出来的溢流水，2、3排是用清水作为喷水。喷水用量的多少与产物粒度有关。例如对于块煤，喷水量约lin’八，而对于末煤一般喷水量在1．5～2．0m3／t。 应当看到，尽管在悬浮液回收作业中，在脱介筛第二段还施加喷水冲洗，但最后必然还有一些加重质被产物带走，造成介质损失。介质损失量的多少，与矿粒形状、粒度、表面粗糙程度、加重质颗粒的大小及喷水量等因素有关。在生产过程中，主要观察筛面上物料的粒度及物料量的多少来调节喷水量，尽最大可能使加重质的损失减小。 回收后的悬浮液中，有不少泥质物混在其中，这些泥质的来源，一是入选原料所带的原生煤泥（矿泥），再一是物料在经分选过程时受到破碎及泥化作用而成的次生煤泥或矿泥。用脱介筛脱介时，这些泥质物便随悬浮液一起进入筛下。这些泥质物必须从回收的悬浮液中不断清除，从而使悬浮液得到净化。因此，悬浮液的净化过程就是加重质与泥质的分选过程。采用什么方法净化或者分选，这要根据所用加重质的性质而定。例如，如果以磁性物作加重质，可用磁选的方法；若用重晶石、方铅矿精矿等非磁性加重质；则可用浮选的方法1。在所有净化手段中，因加重质多用磁铁矿、硅铁、黄铁矿及重晶石等，所以采用磁选或浮选为多。尤其重介质选煤，国内外多用磁铁矿粉为加重质，放采用磁选法来净化用过的悬浮液。图卜46是重介质选煤常用是浮液回收与净化工艺流程。 在图6－46所示的流程中，脱介筛第二段因加喷水，筛下所回收的悬浮液浓度很低，称为稀介质。稀介质含泥量很高，不能直接再用。稀介质一般采用浓缩机浓缩，也可以来用磁力脱水槽或低压旋流器。浓缩后的溢流，可作为脱介筛第二段的喷水，浓缩机的底流，经两段磁选，一般磁选机能回收99．8％以上的磁铁矿粉，所得精矿磁性物含量在90％以上，密度为2.0g／cm3左右。磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合后，作为合格悬浮液，再用泵送到分选机循环再用。 由于返回到合格介质桶中的磁选精矿，其密度和磁性物含量都很高，因此，若有条件允许从脱介筛第一段出来的合格介质中经变流箱引出一部分合格悬浮液分流到稀悬浮液系统，和稀介质一起参与浓缩和净化。这样，可使循环使用的合格介质降低含泥量，从而维持悬浮液的正常粘度。分流量的大小，可由控制系统，根据需要调整。正常生产时，分流量在常量值的上下波动。应当注意，分流量越大，磁铁矿粉的损失也越大，因此，不应随意增大分流量。 图6－46悬浮液回收与净化流程。虽然比较简单，但其缺点是细粒磁铁矿粉和细煤泥易损失，故常用于块煤重介质分选悬浮液的回收与净化。 重介质选煤时悬浮液回收与净化的另一种工艺流程，如图4－47所示，它与前者不同之处，稀悬浮液先经低压旋流器分级，其细粒磁铁矿粉和细煤泥从旋流器溢流出来进入浓缩机。旋流器底流为粗粒磁铁矿粉和粗粒煤泥，进入磁选机。磁选机精矿进入浓缩机，浓缩机底流由自动控制系统控制，其产物进入合格介质桶。浓缩机溢流，供脱介筛作为喷水之用。该流程相对来说比较复杂，优点是能回收细磁铁矿粉和细煤泥，对末煤重介质分选是有利的。 除上述两种流程外，还有一种最简单的直接磁选净化流程，即稀介质不经浓缩或分级，而是直接给入磁选机。也是采用两段磁选，磁选精矿进合格介质桶，磁选尾矿进入煤泥水系统。这种流程的优点是缩短了介质循环的路程，减少了管路磨损，提高了悬浮液的稳定性。采用这种简单流程需具备两个条件一是稀悬浮液量少二是磁选机处理能力要大。 注意，在悬浮液中泥质物的含量是处于动平衡状态。从上述重介质回收与净化的过程中，显然可知进入悬浮液系统中的煤泥有原生煤泥和次生煤泥；而从悬浮液系统排出的煤泥包括产品带走的煤泥及稀介质和分流过来的一部分合格介质，经磁选后以尾矿形式排走的煤泥。当原煤的数量、质量，选煤工艺流程及分流量等诸因素不变时，按照数质量进出平衡的原则，煤泥既不能在悬浮液系统中无限积存，也不可能在系统中无限减少。进入系统的煤泥量与从系统中排出的煤泥量始终维持动平衡。当然，着某一因素变化时，这个动平衡便遭到破坏，其表现是煤泥在合格介质中的增加或减少，但到一定值后，又在新的条件下达到了新的平衡。例如，若使分流量增大，虽然进入系统的煤泥量没变，但从磁选机排出的煤泥量增多了，也就是说，从系统中排除的煤泥量，大于进入系统的煤泥量，那么合格介质中煤泥含量逐渐减少，合格悬浮液的粘度便逐渐降低，于是脱介筛第一段脱介效果将改善，进人脱介筛第二段后，稀悬浮液中的煤泥量也将减少，最后由产品带走的煤泥量必然也就减少。于是其结果导致认系统中排除的煤泥量，逐渐与进入系统的煤泥量趋于平衡，也就在合格悬浮液中煤泥量减少的基础上，建立了新的平衡关系。 同理，若原料煤的煤泥含量增多，或者分流量减少时，合格悬浮液中的煤泥含量也增多。因此．在生产过程中，一般可通过改变分流量的大小调节悬浮液中煤泥含量的多少，但要知道，当工浮液密度低，需加大分流量进行浓缩时，同时会引起悬浮液中煤泥含量的下降，在操作时这是应该注意的问题。 对于重介质选矿，用过之后的悬浮液，也需予以回收和循环再用。最简单的回收方法，同选煤一样，用振动筛脱出介质，筛分也分两段进行，第一段为合格介质，可直接返回系统中使用。第二段因施加喷水，为稀介质，也需对其进行提纯并提高浓度，这个作业也可称为介质的再生。再生的方法依加重质性质的不同，可采用磁选、浮选或重选法进行。提纯后的稀悬浮波再用水力旋流器、倾斜板浓密伟等脱水和浓缩、这样所得的净化悬浮应即可与新补充的加重质混合，调配到适当的浓度，使其返回到流程中再用。 二、悬浮液回收与净化的主要设备 1．脱介筛 多用普通直线振动筛或共振筛，缝条筛面，筛孔为0．25～1．omm。如前所述，为了提高脱介筛的处理能力，在脱介筛之前，设置固定筛或弧形筛。 2．浓缩设备 浓缩浚备有耙式浓缩机、磁力脱水槽、水力旋流器、倾斜板浓密箱及螺旋分级机等。 耙式浓缩机分大、中、小型，其中小型耙式浓缩机的浓缩槽或称分级槽多同钢板制成，槽底为圆锥面，底面上有旋转把可将浓缩物收集到中心底孔排出，槽体上部周边焊有溢流槽，溢流由此排出。 磁力脱水槽也称磁力脱泥槽或磁洗槽，它是在重力和磁力联合作用下使磁性物和非磁性物分离的一种磁选设备，适用于处理粗粗加重质磁性稀悬浮液的浓缩，由于结构限制，直径一般为2～3m，因此每台处理能力低于耙式浓缩机，生产中所用台数较多。 螺旋分级机主要用于经磁选回收精矿的浓缩，特点是可以获得浓度高且重介质密度稳定的浓缩产物。所以，适用于高密度的介质回收系统。 3．净化设备 选矿或选煤所用磁性加重质较多，故多用磁选机来净化介质。重介质系统中回收磁铁矿的多选用永磁筒式弱磁场磁选机。 对于非磁性加重质，若采用浮选法，所用浮选机可参看浮游选矿课程。此处均不再赘述。 4．介质桶 介质桶包括合格介质桶和稀介质桶，是为了储存和缓冲悬浮液而设置的。介质桶呈圆筒形，下底为圆锥形，锥角为60度。简底锥形便于沉淀加重质。开机时，采用O．6～0．8MPa的压缩空气搅拌，转入正常生产后，便靠悬浮液自身循环搅拌。此时，合格介质桶内应存有少量悬浮液，其存留量的多少，以保证泵的压力（一般取1．5m压头）稳定为前提。也可以为加快调节悬浮波密度的速度创造条件。 介质桶要有足够的容积，以保证在停机后，能容纳分选机及管道中的全部合格介质。否则停机时，合格介质将溢流而造成损失。 5．提升和输送介质的设备 提升输送重介质的设备是空气提升器，它是靠压缩空气间断提升输送悬浮液。主要问于提升重介质车间流失的悬浮液和废水，也可用来提升输送高密度浓悬浮液和磁铁矿粉。 三、悬浮渡回收与净化中的损失 经使用后的悬浮液，其加重质不可能百分之百地回收，必然有一些被产物带走，另外，在悬浮液净化过程中也总会有一些加重质流失到磁选尾矿中。因此，造成了加重质损失。重介质选煤厂加重质损失的多少，是一项主要的技术经济指标。它不但关系到原材料泪耗量的大小，而且还影响重介质系统的生产是否能保持正常和稳定。 由产品带走和磁选机尾矿流失的加重质（磁铁矿粉）之和，折合成每吨原煤的介质损失量，称为磁铁矿粉的技术损失。由于运输、转载和添加方式不佳等管理不善而造成的损失，称为管理损失。技术损失和管理损失相加，构成总介质损失。 关于加重质消耗量的指标，从国内选煤厂实际介质耗量来看，例如范各庄选煤厂，太司卡重介质分选机吨原媒介质消耗130．5 g；重介质旋流器吨煤介质消耗413 g。再加兴隆庄选煤厂，重介质旋流器吨煤介耗368～390 g、若外加非技术损失即管理损失80％，则总介质损失是1kg左右。 非技术损失属管理不善造成的，过去有不少选煤厂将磁铁矿粉从介质库用人工搬运到重介质选煤车间，搬运过程中损失量大。现在，大部分选煤厂都用空气提升器，从介质库直接送到车间，采用这种方式，非技术损失可以大大的降低。 基于上述情况，我国选煤厂设计规范中规定，重介质选煤过程中，入选一吨原煤的磁铁矿粉耗量（技术损失）宜控制在下列指标内对于块煤系统0．2～0．3kg；对于未谋系统0.5～1.0kg。