選煤中浮選機械設(shè)備的應(yīng)用和展望

摘要：隨著我國選煤技術(shù)的發(fā)展，浮選機械設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對礦漿頁面的自動化控制，從而能夠進一步提高選煤的效果。文章通過對目前常用的浮選機械設(shè)備的說明，介紹了浮選機械設(shè)備的主要優(yōu)點以及對浮選機械設(shè)備應(yīng)用的展望。在提高浮選機械設(shè)備的自動化水平之后，可改善浮選機械設(shè)備的性能，延長浮選機械設(shè)備的使用壽命，節(jié)約分選礦料的成本，進一步提高選煤廠的經(jīng)濟效率，減少對環(huán)境的污染。

關(guān)鍵詞：浮選；機械設(shè)備；選煤技術(shù)；自動化控制；煤炭資源 文獻標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TD374 文章編號：1009-2374（2015）06-0159-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.360

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，工業(yè)建設(shè)、社會發(fā)展對于煤炭燃料需求量激增。但是由于礦產(chǎn)資源的品位有所不同，通過浮選機對礦產(chǎn)資源進行分選尤為重要。因此，浮選機械設(shè)備具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。目前，我國是世界第一煤炭生產(chǎn)國與消費國，所以通過浮選機械設(shè)備的有效分選提高煤炭資源的回收率十分重要。在運用新的技術(shù)不斷提高浮選機械設(shè)備的自動化水平之后，還應(yīng)該加強對選煤機械進行維護和管理，不斷改善浮選機械設(shè)備的性能，延長浮選機械設(shè)備的使用壽命，節(jié)約成本，提高選煤廠的經(jīng)濟效率。

1 選煤中浮選機械設(shè)備的優(yōu)點

在工業(yè)生產(chǎn)上，由于人們常直接使用原煤進行生產(chǎn)，對環(huán)境的污染較大，并且不利用節(jié)約成本。而運用了浮選機械設(shè)備進行選煤之后，能夠通過浮選機械實現(xiàn)潔凈煤的運用。同時，浮選機選煤可以通過濕法分選的辦法對干旱缺水以及高寒區(qū)的煤炭進行分選。

第一，浮選機選煤的適應(yīng)性較強。通過浮選機選煤，可以針對我國大部分地區(qū)的不同種類的煤質(zhì)進行分選，可處理的煤質(zhì)范圍較大。

第二，浮選機械設(shè)備選煤的能耗低，易于操作和維護。相比與其他分選設(shè)備，浮選機存在結(jié)構(gòu)工藝配置、簡單，改善了其他分選工藝因環(huán)節(jié)復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量較多帶來的高能耗問題；同時，因其部件低速運轉(zhuǎn)，物料對設(shè)備沖擊、磨損小，日常生產(chǎn)中有較長的使用壽命，維護難度大大降低。

第三，高效選煤，提高煤炭資源的利用率。目前，隨著選煤機械設(shè)備的技術(shù)不斷提高，浮選機械設(shè)備的自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性不斷增強，也可以有效地提高對煤炭資源的分選效率。

2 浮選機械設(shè)備的應(yīng)用

由于能夠有效地降低選煤廠的投資成本，并且能夠高效地提高對煤炭資源的分選，因此對于分選各類礦產(chǎn)資源來說一種非常合理高效的手段。

浮選機械設(shè)備的原理是：煤泥浮選是依據(jù)煤和矸石顆粒表面潤濕性或疏水性的差異而實現(xiàn)的分選過程。礦漿先是在礦漿預(yù)處理器中進行攪拌，使浮選藥劑與礦粒充分接觸，然后送入浮選機進行攪拌和充氣。表面疏水性的煤粒附著在氣泡上，上浮至液面形成礦化泡沫層，在把泡沫刮出得到精煤。容易被水潤濕的，即表面親水性的矸石不吸附在泡沫表面而隨礦漿排出，就是尾礦。

浮選機在葉輪旋轉(zhuǎn)作用下，礦漿被吸入葉輪腔并沿葉輪外緣經(jīng)定子穩(wěn)流板甩入浮選槽。高速運動的礦漿在葉輪出口處發(fā)生射流效應(yīng)產(chǎn)生一定真空度。在此射流的引射作用下，外部空氣經(jīng)套筒進入葉輪腔被卷吸入浮選槽，并在礦漿的湍流作用下彌散為細小氣泡均勻分布于槽中。在機構(gòu)的攪拌作用下，槽內(nèi)礦漿呈充分湍流狀態(tài)。宏觀紊流產(chǎn)生顆粒遷移，從而保持顆粒懸浮；微湍流應(yīng)力產(chǎn)生空氣彌散、礦粒-氣泡的碰撞與粘附。疏水性礦粒與氣泡碰撞后，當(dāng)接觸點水膜破裂時發(fā)生粘附（即氣泡被礦化），隨氣泡上浮至礦漿表面聚集成泡沫層，刮出槽外為精礦產(chǎn)品；親水性礦粒和疏水性較差的礦粒與氣泡碰撞后不能發(fā)生粘附而滯留在礦漿中。槽內(nèi)未及時礦化的疏水性礦粒，隨中礦通過浸沒式中礦箱進入下一室重復(fù)分選，直至從最后一室排出最終尾礦。

3 選煤中浮選機械設(shè)備的展望

從以上的論述我們可以看出：在選煤過程中，應(yīng)用浮選機械能夠有效地提高選煤廠的工作效率，提高選煤的質(zhì)量，從而節(jié)約成本、增加選煤廠的經(jīng)濟利益。在選煤的過程中，浮選機機械需要進一步地提高機械設(shè)備的自動化能力，從而實現(xiàn)對礦漿液的自動化控制與處理，更加高效地分選物料。

在實現(xiàn)自動化控制方面，可以通過以下五個方面：

第一，安裝液位傳感器。對于選煤浮選機來說，需要液位傳感器提高自動控制的能力。液位傳感器可以按照不同物料不同的導(dǎo)電率進行工作。在插入液位傳感器后，可以使得兩個電極的電導(dǎo)率產(chǎn)生差異，并且電導(dǎo)率的差異和電極的距離成反比，和其橫截面積成正比。在當(dāng)選煤的過程中浮選機械設(shè)備中已經(jīng)形成氣泡時，由于電導(dǎo)介質(zhì)的液體橫截面積小一級電離子兩級之間的距離較大都會使得電導(dǎo)率降低。因此在浮選機械設(shè)備中，如果礦產(chǎn)分選過程中礦漿的懸浮液的氣體所占的比例越大，電導(dǎo)率就會越小。因此，通過在浮選機內(nèi)部安裝液位傳感器能夠更好地控制分選區(qū)以及礦化泡沫的氣體含量，并通過浮選機械設(shè)備中的礦漿電導(dǎo)率來確定變化情況。

第二，浮選機自動控制系統(tǒng)。通過浮選機的液面自動控制系統(tǒng)可以對檢測液面的系統(tǒng)進行自動的調(diào)節(jié)和控制。通過電動控制系統(tǒng)可以提高對精品礦物的分選機回收，起到良好的調(diào)節(jié)效果。

第三，射流浮選檢測系統(tǒng)。通過浮選機內(nèi)的浮選柱檢測系統(tǒng)能夠檢測出在系統(tǒng)的浮選柱液位信號、礦漿濃度信號機以液位控制信號燈，通過對各種信號的有效控制來控制礦產(chǎn)的分選。

第四，計算機監(jiān)控系統(tǒng)。選煤中浮選機械設(shè)備中的浮選柱計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過兩點壓力法以及空中浮選柱內(nèi)的液位來確定在浮選機械中的加藥量和入料量。這樣就能科學(xué)合理地對浮選機內(nèi)的浮選柱進行動態(tài)檢測及控制，便于存貯數(shù)據(jù)。

第五，泡沫數(shù)字圖像。通過泡沫數(shù)字圖像能夠?qū)Σ煌笮?、不同形狀、不同灰度值的浮選氣泡進行控制，從而獲取有關(guān)泡沫變化過程的信息。通過對浮選泡沫體信息的獲取，可以通過操作條件以及礦物性質(zhì)來一起泡沫狀態(tài)的變化。通過變化來獲取浮選過程中的狀態(tài)變量。并且通過圖像的數(shù)字梳理能夠有效地提取各項物理參數(shù)，指出泡沫的各項參數(shù)特征。

4 選煤中浮選機械設(shè)備的維護與管理

在運用新的技術(shù)不斷提高浮選機械設(shè)備的自動化水平之后，為了進一步提高選煤廠浮選機械設(shè)備工作的效率，還應(yīng)該加強對選煤機械進行維護和管理，不斷改善浮選機械設(shè)備的性能，延長浮選機械設(shè)備的使用壽命，節(jié)約成本，提高選煤廠的經(jīng)濟效率。

第一，對選煤中的浮選機械設(shè)備需要定期進行維護和管理。通常對于固定的選煤浮選機械設(shè)備都要依據(jù)規(guī)定的運行周期，在到達延保的周期后就必須對設(shè)備進行維護。不管此時浮選機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況以及性能如何，都要及時停機進行檢查與維修。

第二，定期填寫檢查記錄表。在日常的維護工作中，除了要檢查選煤中浮選機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)以及各個部件的使用情況，還應(yīng)該對容易損壞的零部件進行定期更換。按照更換的周期及時進行調(diào)換，例如葉輪、三角帶、篩板等等部件，以防止在今后的生產(chǎn)過程中對選煤分選過程造成影響。

第三，定期對后備的零部件進行維護與管理。在選煤廠中，要分派員工定期維護后備零部件，并對后備零部件進行維護，及時與零部件的供貨商進行聯(lián)系，確保浮選機械設(shè)備上的零部件能夠及時得到更換。定期檢查后備零部件的使用周期，定期對零部件進行維修，確定浮選機械設(shè)備各個零備件的更換周期。通過這幾個步驟，對于選煤廠中的浮選機械設(shè)備的零部件進行仔細的檢查，避免浮選機械設(shè)備在選煤的過程中出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)的運行。

5 結(jié)語

目前，我國已經(jīng)成為世界上第一煤炭生產(chǎn)國與消費國，所以通過浮選機械設(shè)備提高對煤炭資源的綜合利用率十分重要。隨著我國選煤技術(shù)的發(fā)展，浮選機械設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對礦漿頁面的自動化控制，從而能夠進一步提高選煤的效果。

浮選機械設(shè)備的運用具有很多優(yōu)點。在工業(yè)生產(chǎn)上，由于人們常直接使用原煤進行生產(chǎn)，對環(huán)境的污染較大，并且不利用節(jié)約成本。再運用了浮選機械設(shè)備進行選煤之后，能夠通過浮選機械實現(xiàn)潔凈煤的運用。而且，浮選機選煤的適應(yīng)性較強、選煤的能耗低、易于操作和維護、提高煤炭資源的利用率。

在浮選機械運轉(zhuǎn)的過程中，由于利用湍流分散和微泡礦化來對物料進行分選，從而實現(xiàn)浮選劑的彌撒，通過幾個流程最終實現(xiàn)對礦料的分選。在選煤過程中，應(yīng)用浮選機械能夠有效地提高選煤廠的工作效率，提高選煤的質(zhì)量，從而節(jié)約成本、增加選煤廠的經(jīng)濟利益。從目前我國選煤中浮選機械設(shè)備的發(fā)展來看，安裝液位傳感器、自動控制系統(tǒng)、射流浮選檢測系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、泡沫數(shù)字圖像來提高選煤中浮選機械設(shè)備的工作效率。

在運用新的技術(shù)不斷提高浮選機械設(shè)備的自動化水平之后，為了進一步提高選煤廠浮選機械設(shè)備工作的效率，還應(yīng)該加強對選煤機械進行維護和管理。對選煤中的浮選機械設(shè)備需要定期進行維護和管理，必須依據(jù)規(guī)定的運行周期，在到達延保的周期后就必須對設(shè)備進行維護；定期填寫檢查記錄表、定期對后備的零部件進行維護與管理，從而確定浮選機機械設(shè)備各個零備件的更換周期，避免浮選機機械設(shè)備在選煤的過程中出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)的運行。

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作者簡介：楊春宇（1984-），男，河北遵化人，開灤能源化工股份有限公司呂家坨礦業(yè)分公司選煤廠助理工程師，研究方向：選煤廠技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）