T BS分選機(jī)在選煤中的應(yīng)用

程亮（山東能源棗礦集團(tuán)新安煤業(yè)公司,山東 濟(jì)寧 277642）

隨著選煤機(jī)械化程度的不斷提高，使得選煤廠原煤中的粒度較大的煤量不斷減少，同時(shí)粒度較小的粉煤比例不斷增高，使得原有選煤工藝及設(shè)備不能很好地滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，因此，為了適應(yīng)煤質(zhì)的變化，提高生產(chǎn)實(shí)際中精煤回收率，選煤工藝及設(shè)備也在不斷的改進(jìn)和發(fā)展。然而，目前我國(guó)大多數(shù)的選煤廠對(duì)于大于0.5mm的原煤均采用混合入選的方式，根據(jù)重選的分選原理按照單一的分選密度實(shí)現(xiàn)分選精礦和尾礦的分選，不考慮不同粒度的原煤分選效果的差異，必然影響分選效果。鑒于此，選煤工作者進(jìn)行了大量的研究，研制出很多先進(jìn)的分選設(shè)應(yīng)用于選煤生產(chǎn)中，如干擾床分選機(jī)、煤泥重介旋流器、水介質(zhì)旋流器、螺旋分選機(jī)。這些設(shè)備改變了原有的選煤工藝，極大的提高了生產(chǎn)實(shí)際中精煤的回收率，但是針對(duì)粒度在0.25-2mm的細(xì)煤粒，應(yīng)用傳統(tǒng)的基于密度差異的重選方法和基于表面性質(zhì)差異的浮選方法進(jìn)行分選時(shí)，均不能得到理想的分選效果。

干擾床分選（TBS）是目前國(guó)內(nèi)外用于解決細(xì)粒煤高效分選和分級(jí)的重要設(shè)備之一，在國(guó)外已大量工業(yè)化應(yīng)用，但在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用才剛剛起步。TBS分選機(jī)可以實(shí)現(xiàn)1.5mm-0.125mm級(jí)煤泥的有效分選，不僅在動(dòng)力煤選煤廠有廣泛的應(yīng)用，而且在煉焦煤的選煤廠得到推廣，是目前較為理想的細(xì)粒煤泥分選設(shè)備，同時(shí)也是選煤廠進(jìn)行改造升級(jí)的重要途徑之一。

1 TBS的分選原理及工作過程

1.1 TBS分選機(jī)的工作原理

干擾床分選（TBS）是依據(jù)固體顆粒物理性質(zhì)的差異，基于一定粒度和密度的固體顆粒在流體中的沉降理論，使得高密度粗粒在流體中具有較大的沉降速度，低密度細(xì)粒的具有較小的沉降速度，而實(shí)現(xiàn)目的礦物和非目的礦物分離的一種分選方法。在整個(gè)分選過程中，上升的水流速度決定了干擾床的分選密度，也即目的礦物和非目的礦物的分離密度。因此，通過調(diào)節(jié)上升水流速度，使其介于高密度粗粒的沉降速度與低密度細(xì)粒的沉降速度之間，則高密度的粗粒將在該上升水流中沉降，而低密度的細(xì)粒將出現(xiàn)上浮，從而實(shí)現(xiàn)礦物顆粒按密度和粒度的不同實(shí)現(xiàn)分離。

當(dāng)分選的礦物群粒度級(jí)很窄或接近相等時(shí)，礦物顆粒的分選主要根據(jù)其不同的密度差異實(shí)現(xiàn)，因此，對(duì)干擾床層的密度實(shí)時(shí)測(cè)定對(duì)于分選效果至關(guān)重要。干擾分選床層密度準(zhǔn)確測(cè)定通過接近流化床層的兩個(gè)密度傳感器來完成的，然后通過PLC控制系統(tǒng)將兩個(gè)密度傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)化成床層的平均密度，再通過PLC內(nèi)部的一個(gè)PID控制循環(huán)。而PID控制過程是將傳感器的測(cè)定值和用戶得設(shè)定值進(jìn)行比較，由調(diào)節(jié)閥做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整來控制系統(tǒng)以保持所要求的懸浮床層密度。

1.2 TBS的主要工作過程

干擾床分選（TBS）的主要工作過程為：入料由礦漿經(jīng)給料管給到干擾床分選機(jī)中，水通過泵打入分選機(jī)底部給入，并流體分布器的作用下形成平穩(wěn)的上升流。礦漿入料中顆粒的沉降速度恰好等于上升水流速的組分，懸浮在干擾床分選機(jī)中，形成具有一定密度的干擾床層。分布器的作用可使上升水流分布均勻，防止上升水流對(duì)干擾床層的沖擊。當(dāng)干擾床層穩(wěn)定時(shí)，礦漿入料中沉降速度小于上升水流速的組分將隨上升水流進(jìn)入溢流成為精礦，而沉降速度大于上升水流速度的組分將穿過干擾床層進(jìn)入底流成為尾礦，最終實(shí)現(xiàn)分選。

1.3 影響TBS分選效果的因素

干擾床分選機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其結(jié)構(gòu)參數(shù)并不是影響其分選效果的主要原因。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用，可知影響其分選效果的主要因素為入料粒度、入料濃度、流量與流速。入料粒度范圍不能太寬，否則容易造成高密度細(xì)粒物料通過上升水流進(jìn)去溢流污染精礦，也會(huì)造成低密度粗粒沉降如底流損失精礦。入料粒度的范圍一般為3-0.15 mm，即入料上下限粒度比為4:1。礦漿的入料濃度決定其生產(chǎn)能力、對(duì)其分選過程、產(chǎn)品質(zhì)量和回收率均由重要的影響。上升水流的流量與流速的控制是選效果的關(guān)鍵，此外，分選過程使用的上升水流需要專供，避免使用帶雜質(zhì)和濃度高的循環(huán)水，上升水濃度低于25 g/L。

2 建議

為了使TBS干擾床分選機(jī)能有效運(yùn)行,在生產(chǎn)過程中應(yīng)滿足入料粒度上下限比建議為4:1；入料濃度濃度范圍正好應(yīng)該是旋流器底流濃度，為45%左右；同時(shí)應(yīng)該保證槽體中干擾床懸浮液的平均相對(duì)密度保持穩(wěn)定；對(duì)于給水壓力應(yīng)該控制在80-95kPa范圍內(nèi)。

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