煤泥分選過(guò)程強(qiáng)化及兩段式分選研究.pdf

1、隨著機(jī)械化采煤比例的提高和重介質(zhì)選煤的快速發(fā)展,我國(guó)煤泥呈現(xiàn)微細(xì)化、高灰、連生體含量大等難選特點(diǎn),煤泥分選問(wèn)題進(jìn)一步凸顯。煤泥分選過(guò)程的完善程度直接影響到精煤產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量、精煤和尾煤的脫水作業(yè)以及整個(gè)選煤廠的洗水平衡。然而,我國(guó)現(xiàn)有的煤泥分選過(guò)程仍存在回收能力弱、過(guò)程適應(yīng)性差、通過(guò)犧牲處理量來(lái)保證回收率的缺陷,煤泥可浮性的非均勻性變化對(duì)煤泥分選過(guò)程設(shè)計(jì)提出了更高要求;實(shí)際生產(chǎn)又對(duì)分選設(shè)備大型化、精細(xì)化和適應(yīng)性提出了更高要求。針對(duì)上述

2、問(wèn)題,論文以過(guò)程機(jī)理分析、過(guò)程特征試驗(yàn)、過(guò)程強(qiáng)化試驗(yàn)和工業(yè)實(shí)踐為主線,選取唐山開灤礦區(qū)難選煙煤和河南神火礦區(qū)無(wú)煙煤兩種代表性煤泥為試驗(yàn)樣品,對(duì)煤泥分選過(guò)程強(qiáng)化及兩段式分選機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究,得到了如下研究成果:
　　研究了煤泥分選的可浮性過(guò)程變化特征。分析了唐山煙煤和永城無(wú)煙煤的浮選過(guò)程特征,研究了不同粒度級(jí)煤泥的浮選速率常數(shù)變化特征,探索了浮選藥劑用量、浮選機(jī)轉(zhuǎn)速、充氣速率、入料濃度等參數(shù)對(duì)浮選速率常數(shù)的影響;通過(guò)對(duì)浮選速度試驗(yàn)

3、產(chǎn)品的粒度、密度和SEM分析,探明了細(xì)泥的浮選行為特征;并理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)證了浮選入料可浮性隨著分選過(guò)程非線性變差的規(guī)律。
　　研究了煤泥分選過(guò)程的能耗變化規(guī)律。建立了煤泥分選能耗測(cè)試系統(tǒng),分析了不同能耗條件下的浮選產(chǎn)品特性,探索了浮選功率輸入與浮選速率常數(shù)的函數(shù)關(guān)系。研究表明,隨著浮選的進(jìn)行,上浮單位精煤可燃體回收率所消耗的能量逐漸增加,粗顆粒連生體和微細(xì)粒難浮煤粒需要在高能量條件下才能回收。
　　提出了煤泥兩段式分

4、選過(guò)程。將煤泥分選過(guò)程分為快浮段和回收段,快浮段低能量輸入快速浮出易浮物料,回收段高能量輸入強(qiáng)制回收難浮物料;研究了兩段式分選機(jī)理,從理論上證明了兩段式分選過(guò)程與單段式分選過(guò)程相比的優(yōu)勢(shì),即當(dāng)浮選中物料的可浮性變化越大,則要求兩段式分選過(guò)程一段與二段能量分配的差值越大;提出了基于能量輸配的浮選過(guò)程設(shè)計(jì)理念,即構(gòu)建越來(lái)越強(qiáng)的能量條件來(lái)適配物料可浮性在浮選中越來(lái)越差的物性變化特征,以實(shí)現(xiàn)過(guò)程設(shè)計(jì)與物性特征的最佳耦合,達(dá)到最佳的礦化反應(yīng)狀態(tài)。

5、
　　研究了基于柱分選的兩段式煤泥分選過(guò)程。以旋流-靜態(tài)微泡浮選柱為基礎(chǔ),結(jié)合兩段式分選方法,設(shè)計(jì)了FCSMC1000×2000兩段式柱分選試驗(yàn)裝置,并在開灤集團(tuán)錢家營(yíng)選煤廠進(jìn)行了連選試驗(yàn),從浮選流體動(dòng)力學(xué)角度研究了兩段式柱分選的回收率模型,并通過(guò)連選試驗(yàn)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明,兩段式柱分選過(guò)程在整體處理能力和粗顆粒回收能力上均優(yōu)于單段式柱分選過(guò)程。
　　根據(jù)兩段式柱分選的原理和煤泥浮選過(guò)程特征,確定了兩段式柱分選設(shè)備的

6、結(jié)構(gòu)原型及放大準(zhǔn)則。設(shè)計(jì)了FCSMC3000×6000大型兩段式柱分選設(shè)備,并在開灤集團(tuán)錢家營(yíng)選煤廠和神火集團(tuán)薛湖選煤廠得到了應(yīng)用和驗(yàn)證,與單段柱分選設(shè)備相比,其處理能力和過(guò)程適應(yīng)性均得到改善和提高。
　　進(jìn)行了難選煤泥分選的工藝強(qiáng)化研究。實(shí)驗(yàn)室中煤煤巖解離再選試驗(yàn)表明,在精煤灰分相當(dāng)情況下,煤巖解離再選的工藝流程與原煤直接浮選相比,其精煤可燃體回收率提高8.12個(gè)百分點(diǎn);難選煤泥工藝強(qiáng)化連選試驗(yàn)表明,兩段式柱分選過(guò)程一段采取低壓

7、力、小中礦循環(huán)量回收易浮物料,二段采取高壓力、大中礦循環(huán)量回收難浮礦物,中間連生體顆粒磨礦解離后再選回收,在精煤灰分相近條件下,可燃體回收率高于常規(guī)分選工藝10個(gè)百分點(diǎn)以上。
　　提出了基于二次資源回收的高灰難選煤泥高效分選工藝。在提高精煤質(zhì)量方面,提出了粗精煤入沉降過(guò)濾離心機(jī)脫水后濾液再精選流程,減小了精選壓力和系統(tǒng)循環(huán)量;在提高精煤可燃體回收率方面,提出了粗選尾煤入旋流器濃縮分級(jí)、旋流器底流入高頻篩脫水、高頻篩篩上物入球磨機(jī)磨