充填式跳汰柱在中国的应用前景展望.pdf

[收稿日期] 1999- 08- 02 [作者简介] 郑均笛1955 , 男,陕西西安人,西安煤 炭设计研究院教授级高工,学士,主要从事选煤厂工艺设计及 研究;电话 029- 7857446。 充填式跳汰柱在中国的应用前景展望 郑均笛1,鹿志坚1,杨锦隆2 1. 西安煤炭设计研究院,陕西710054; 2.西佛吉尼亚大学,美国 摘 要介绍了充填式跳汰柱用于煤泥分选的工作原理及分选效果;对该设备在中国炼焦煤选煤厂的应用前 景进行了分析展望。 关键词炼焦煤选煤厂;充填式跳汰柱;浮选;效果;展望 中图分类号 TD461 文献标识码 A 文章编号 1005- 8397199906- 0001- 03 我国的炼焦煤选煤厂煤泥含量约占总入洗 量的20～25。分选这部分煤泥一般采用浮 选工艺。 其分选效果的好坏,直接影响到精煤数 质量及全厂的经济效益。传统的浮选设备是机 械搅拌式浮选机。 近年来,通过引进和吸收国外 的先进经验,浮选机在槽体深度及叶轮结构等 方面做了许多改进。 特别是配套浮选自动化后, 浮选机技术经济指标有了显著提高。 但是,传统 的槽式浮选机仍然存在处理能力低、 动力消耗 高、 占地面积大等缺点。 近年来通过消化国外的 浮选柱技术,新型浮选柱在一些老选煤厂技术 改造和一些新设计的小型选煤厂中得到了应 用。浮选柱对处理极细粒煤泥,具有节约占地、 节约厂房体积等优点,但仍存在对粗粒分选效 果差、 脱硫效果不明显的问题。 为此美国国际矿 业工程技术公司先后研制了充填式浮选柱 Packed Flotation Column及充填式跳汰柱 Packed Column Jig , 用于分选1～0mm的煤 泥。 试验结果显示,这两种新设备具有处理能力 大、 占地面积小、 可替代常规浮选进行煤泥分选 的优点,其分选效果优于常规浮选设备。 充填式 跳汰柱还具有入料上限高的特点,它与静态充 填式浮选柱结合,可大大提高煤泥的精煤回收 率,因此,在中国有广泛的应用前景。 1 充填式跳汰柱的分选原理 充填式跳汰柱系按跳汰原理重选进行煤 泥分选的设备。这种跳汰柱的柱体及柱内的充 填物与充填式浮选柱相同见图 1 。1～0 mm 的矿浆从柱体的上部给入柱内,在脉动水流的 作用下分层。脉动水流可由隔膜泵或小型鼓风 机产生。 煤在上升水流的作用下向上运动,最终 从上部溢流口排出;矸石及硫铁矿等重矿物从 柱底排出。根据煤的可选性,跳汰频率在40～ 80次m in之间可调,振幅在12～25 mm之间 可调。跳汰柱内的充填材料把柱体分隔成许多 迂回弯曲的小通道,使分选物料在柱体中呈 “波 浪线” 形向上运动,增加物料的运动轨迹,防止 短路现象。充填式跳汰柱既可以使煤泥按密度 分级,从而有效地降灰脱硫,又克服了目前使用 的各类浮选设备分选上限仅为015 mm的弊 端,对简化选煤厂的工艺流程,提高精煤回收 率,降低生产成本非常有利。 2 分选效果 根据不同的煤质,对充填式跳汰柱采用两 种分选流程。 主要考虑因素是煤泥中的含泥非 煤泥质页岩量以及精煤灰分和回收率要求。 一 1 1999年第6期 No. 6, 1999 煤炭加工与综合利用 COAL PROCESSI NG 另一种则是 充填式跳汰柱主选,充填式浮选柱再选,其流程 见图2。由于受采样条件限制,跳汰柱的试验仅 化验入料、 精煤及尾煤灰分。 精煤的产率按下式 计算 Rc Af-At Ac-At 100◊ 式中Rc为精煤产率; Af,Ac及At分别代表入料、 精煤及尾煤的 灰分, 。 采用两种流程分选的试验结果见表1及表 2。 其中表2所列是采用表1第二号试验的溢流 筛下水作为充填式浮选柱的入料得出的结果, 其中入料、 精煤及尾煤均对整个流程而言。 入料 充填式跳汰柱 底流 尾煤 溢流 脱泥筛 筛下 充填式浮选柱 沉物 浮物 筛上 精煤 图2 跳汰柱主选、 浮选柱再选流程示意图 表1 单一充填式跳汰柱流程分选结果表 试验次数 入料灰分 Af, 精煤, 尾煤, RcAcRtAt 132. 7144. 07. 456. 052. 0 232. 8143. 17. 656. 951. 9 333. 4450. 88. 449. 259. 3 434. 8146. 68. 753. 457. 6 532. 5456. 911. 943. 159. 8 平均33. 3148. 38. 851. 756. 7 表2 跳汰柱主选、 浮选柱再选分选结果表 试验次数 入料灰分 Af, 精煤, 尾煤, RcAcRtAt 133. 3555. 97. 944. 165. 6 233. 3260. 08. 840. 070. 1 平均33. 3458. 08. 342. 167. 8 从表1、2可以看出,充填式跳汰柱的分选 效果较好,降灰效果明显,其精煤灰分可以满足 炼焦煤对灰分的要求,精煤产率也较高。 如果采 用主再洗流程,精煤产率可以提高8以上,尾 煤灰分可以提高10。在制定煤泥洗选流程 时,是采用单一跳汰柱流程还是跳汰柱加浮选 柱的联合流程,要根据煤泥的可选性、 可浮性及 粒度组成,进行综合技术、 经济比较后确定。 3 充填式跳汰柱在我国的使用前景 充填式跳汰柱是一种新型的分选设备。根 据我国的煤炭洗选加工现状,可从以下几个方 面考虑选用该设备 a常规浮选系统 我国的炼焦煤选煤厂不论是采用重介选还 是跳汰选,都配有煤泥浮选系统。 浮选的入料来 源分为两种一种是采用斗子捞坑的系统,捞坑 溢流进浮选;一种是选出的精煤用双层脱水 介筛分级的系统,筛下水进浮选。 由于受不同 因素的影响,往往出现跑粗现象。 有些厂为了保 证浮选效果,在矿浆进浮选前增加粗煤泥回收 系统。 有的用筛子回收粗煤泥,筛上物直接掺入 2 煤炭加工与综合利用1999年第6期 精煤;有的由于粗煤泥灰分太高,影响全厂精煤 质量,因而增加螺旋分选机;有的甚至将粗煤泥 掺入中煤,造成资源浪费。 若采用充填式跳汰柱 进行煤泥分选,可提高入选上限,有利于简化流 程,提高经济效益。 b脱硫分选 国务院1998年1月2日国函1998 5号 文对国家环保局 关于呈报审批酸雨控制区和 二氧化硫污染区划分方案的请示环发[1997] 634号的批示,已对煤中硫分提出了严格的要 求。 我国是一个高硫煤居多的国家,因此脱硫任 务十分艰巨。目前通过洗选加工脱除块煤中的 无机硫已取得明显成效,但煤泥脱硫仍属一个 难题。靠常规的浮选设备,对煤泥脱硫难有突 破。 充填式跳汰柱与充填式浮选柱的结合,可望 有效地降灰、 脱硫。因此,我国西南及华北的一 些高硫煤泥可考虑选用这种复合流程。 c分选洁净煤 我国煤炭储量丰富,石油相对贫乏,以煤代 油将是21世纪煤炭深加工的一个方向。 而代油 煤必须具备超低灰及超低硫的优势。有关实验 表明,要选出超低灰洁净煤,原煤破碎解离后的 分选效果要显著。如宁夏太西煤,经过跳汰分 选,灰分可降到4 ,而将灰分4的低灰精煤 经过球磨后,用浮选柱分选,灰分可降到115 ～210。用这种煤生产超低灰活性炭,可取得 显著的经济效益。但球磨技术很难保证粒度小 于015 mm ,因此,采用充填式跳汰柱就较为合 适。 d老厂改造 据统计,我国炼焦煤选煤厂浮选精煤灰分 比重选精煤灰分高2～3 ,有些厂还出现用 降低重选精煤灰分来 “背” 浮选精煤灰分,以保 证全厂精煤质量。 随着提高钢铁质量的要求,用 户对精煤质量的要求也愈来愈高。因此煤泥采 用主再选也是市场发展的需要。采用这种跳汰 柱或跳汰柱加浮选柱对老厂进行技术改造,占 地面积小,动力消耗增加少,是投资少、 见效快 的有效途径。 4 结 论 充填式跳汰柱是一种比较理想的煤泥分选 设备,在我国有一定的发展前景。 我国可以采用 技术合作或引进技术的方式,发展并采用这种 煤泥分选设备,把我国的煤泥分选技术提高到 一个新的水平。 参考文献 [ 1 ] Yang DC, Device and Process for Gravitational Separation of Solid Particles[P ]. U. S. Patent No. 5 507 393, 1996- 04- 16. [2] Yang D C, Column Froth Flotation [P ]. U. S. Patent No. 4 592 834, 1986- 06- 03. 第13届国际选煤会议论文集 征订启事 中国煤炭加工利用协会洗选加工部和 选煤技术 编辑部共同编辑的 第13届国 际选煤会议论文集摘编 , 已于1999年9月出版。该书从 第13届国际选煤会议论 文集英文版中精选文章61篇,囊括了近几年世界选煤新技术、 新设备、 新工艺及自 动控制等方面的最新成果及发展趋势,适合选煤、 选矿行业行政管理部门、 大专院校、 科研设计院所、 生产现场的广大选煤、 选矿工作者订阅。 该论文集40万字左右,工本费 60元 本包括邮费。印数不多,望勿失良机。有 需要者,请将书款通过邮局汇至 选煤技术 编辑部地址河北省唐山市新华西道21 号,邮编 063012,电话 0315- 2822145转5169,汇款时请注明 “13届” 。 3 1999年第6期郑均笛等 充填式跳汰柱在中国的应用前景展望 ● EN GL ISH ABSTRACT ● EN GL ISH ABSTRACT ● Application Prospect of Packed Column Jig in China Zheng J und i1,L u Zhijian1,Yang J inlong 2 1. X ian Coal D esign 2.W estern V irg inia U niversity,USA AbstractThis paper introduced the separation principle of operation and effectiveness to the packed column jig for fine coal separation.The possibility of using this equipment in coking coal preparation plant is discussed. KeywordsFine Coal;Packed column jig; Separation effectiveness; Application outlook Channel Jig without Screen Plate W ang Y iqiang 1,L iW eiran1,Gu Zhiqiang2 et al 1. T angshan R esearch Institute.Central CoalM ining R esearch Institute,T angshan H ebei063012,China; 2.S huangyashan T ianlong Company, H eilongjiang155100,China AbstractThe channel jigger, applied to Chinese patent in 1999, has no screening board.This jigger is suitable for various kinds of coals and different size distribution of coals. Its productivity is high, investment is low.It has the benefit of high technology and econom ical revenne.It enhanced the more than 100 traditional jigging separation technology to a new level . KeywordsChannel jig w ithout screen plate; Operation principle; Test result; Technical index Influence of Jig D ischarge System on Concentrate Y ield and Its Econom ic Benef it Zhang J ingy i Coal P rocessing and U tilization Off ice, H uozhou CoalM ining A dm inistration,H uozhou S hanx i031400,China AbstractAfter analyzing and predicting the Product structure under different heavy discharge regulation,the regulation of discharge large amount of refuse is proposed. This regulation increase the clean coal yield,assure the product quality and get the best econom ical benefit.It is necessary to optim ize product structure as routine job for coal preparation plant management. KeywordsJigger; Discharge system; Clean coal yield; Econom ical benefit Study of Additivity of Ash Fusibility for Chinese Steam Coal Blending J iang Y ing,Cheng H uaizhen,Cheng Yaf ei et al B eijing Coal Chem istry R esearch Institute,Central Coal M ining R esearch Institute,B eijing100013,China AbstractIn order to exam ine the additivity of ash fusibility for Chinese steam coal blending, the ash fusibility tests results for 10 single coals and blended coals were analyzed statistically.The factors influencing on additivity of ash fusibility and their additivity rule are discussed. KeywordsSteamcoalblending; A shfusibility; Additivity Feasibility Studies on Production of Tetrachlorosilane Producing from Rich-Silica-content Coal Zhang X iang lan1,X u D ep ing 2, Yang L insong 3 1. China U niversity of M ining 2.B eijing Coal R esearch Institute,China Coal R esearch Institute,B eijing100013,China; 3.Chem ical T echnology Institute of B eijing City,B eijing100013,China AbstractAccording to investigating analysis of the market and production plants of tetrachlorosilane, the process technologyofproducingtetrachlorosilaneissimply introduced,technical and econom ical estimation have been made for producing tetrachlorosilane from rich2silica2content coal . KeywordsRich2silica2content coal; Tetrachlorosilane; M arket Production technology; Econom ical estimation Application of New-type Clean Coal Press Filter in Pingdingshan City Coal Preparation Plant M ei Guom in1,J ia Q uande1,X ie Guangyuan2et al 1. Coal P reparation P lant in P ingd ingshan City,H uonan467002,China; 2.China U niversity of M iningPressfilter; Dewatering