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煤泥浮选机有哪些?煤泥浮选工艺包括哪些流程?

发布时间:2022-04-23 13:37 时雨

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浮选煤是处理细粒级煤(0.5mm)的有效方法之一,也是选煤厂煤泥水处理的核心。近年来,随着环境治理的深入,国家对选煤厂的管理要求越来越高。选煤厂不仅节能减排,降低成本,提高生产效率,而且加强了煤泥处理。目前,选煤能力统计显示,浮选占原煤总量的10%以上。

煤泥浮选是多因素作用下的综合过程,是固液气三相中极其复杂的物理化学过程。因此,浮选设备的性能和浮选过程是影响浮选效果的重要因素。

本文系统总结了浮选设备和工艺流程,为今后选煤厂建设和设备工艺改进提供了一定的参考价值。

浮选机

图源:河南森西机械

浮选设备

1、机械搅拌浮选机

目前,机械搅拌浮选机在我国应用广泛。在其核心机构-搅拌机构的作用下,该浮选机完成了充气泡和煤浆的混合。具有代表性的浮选机型有XJX型、XJN型、XJM型等。以XJM-S型浮选机为例,该型号是我国成功开发的浮选机,采用矩形槽、双伞叶轮、自吸式吸气、假底吸气、周围串料的混合进料方式。叶轮上下循环可调,以适应不同的浮煤泥浆。浮选机工作时,在叶轮旋转产生的离心力作用下,定子叶轮内的矿浆被甩出,叶轮内产生负压,空气和药剂通过套筒和空心轴吸入,大部分前室进料通过假底中心吸管进入叶轮。

2、充气浮选机

与机械搅拌浮选机相比,充气浮选机没有传动部件或机械搅拌机。煤浆的充气通过空气压缩机从外部压入空气。浮选柱以充气浮选机为代表。

该设备的主体结构包括浮选段、旋流段和管流矿化段三个部分。浮选段采用逆流碰撞矿化浮选原理,在低湍流静态分选环境中实现矿物分离,在主要作用下粗选;旋流段是根据密度重力和旋流位置实现旋流浮选。其主要功能是扫选浮选段中矿,回收未被气泡矿化的精煤颗粒,提高精煤产量;管流矿化段是将气体压入并粉碎成微泡,形成循环中矿的气液固三相系统。

3、喷射浮选机

喷射浮选机没有机械搅拌装置。以喷射微气泡浮选机为例,其工作原理是煤浆以15~20m/s的高速从喷嘴喷出,在混合室内形成负压。此时,空气通过吸气管进入矿化管,通过喷射流的卷绕和切割乳化将空气粉碎成小气泡,并与煤浆充分接触碰撞,使煤浆有效矿化。当煤浆到达底部反射器时,桶内压力基本为零。由于煤浆处于负压区,溶解在煤浆中的空气已饱和,微气泡形式迅速沉淀和增加。当煤粒漂浮到浮选桶表面时,精矿从周围溢出到收集罐,尾矿通过U管从底部排入尾矿箱,完成整个浮选过程。

浮选煤泥工艺

各选煤厂根据不同煤泥水成分、浮选设备性能和最终产品要求,采用各种浮选工艺。目前,我国选煤厂主要采用以下三种典型的浮选工艺。

浮选机

图源:新疆正大矿山

1、一次浮选工艺

煤泥水直接进入单槽或平行多槽浮选机,分为精煤、精煤和尾煤三种产品。当煤泥的可浮性容易浮动或浮动时,可采用浮选工艺。当煤泥中等浮动时,需要检查药物系统的试验结果,以进一步确定是否采用该工艺。如果浮选精煤灰基本满足最终精煤产品的要求(一般不超过1%),则可采用。

2、二次浮选工艺

也就是说,一次浮选的精煤泡沫直接串联进入精选浮选机,再次浮选,进一步降低精煤灰分。当煤泥属于中浮性时,当采用浮选工艺时,精煤产品灰分较高时,可根据浮选速度进行试验。如果前2分钟刮出的精煤灰分符合产品要求,可采用部分二次浮选工艺;当煤泥难以浮动时,应根据《选煤实验室浮选试验方法》(MT/T144-1997)逐步检查试验结果。如果产品4的平均灰分符合产品要求,则应选择所有二次浮选工艺。

与一次浮选工艺相比,二次浮选工艺应用广泛,浮选精度高。然而,该过程将再次选择浮选精煤,这将不可避免地导致大量合格的精煤重复分选,增加浮选剂量、功耗等浮选成本。

3、二次尾矿或中矿回归浮选

该工艺仅适用于多台单槽浮选机的选煤厂。吕梁山煤电公司选煤厂采用三台WPF喷射浮选机和二次尾矿或中矿返回浮选机。

结语

随着煤矿资源的枯竭和煤炭工业采煤机械化技术的发展,原煤质量逐渐恶化,原煤细粒与超细粒煤泥的比例逐年增加。同时,为了进一步提高经济效益,国家加强了环境保护,煤泥分选设备和技术的研究和应用越来越重要。

煤泥浮选工艺多样,设备种类繁多。选煤厂应根据煤泥的浮选性进行有针对性的设计和改造,制定浮选设备,与浮选精煤脱水工艺和设备紧密结合,提高精煤回收率、脱硫降灰效果和企业效率。

来源:矿机之家

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