加重質(zhì)液固流化床分選的研究

摘 要：通過(guò)對(duì)加重質(zhì)液固流化床分選2～0.25mm寬粒級(jí)分選的粗煤泥產(chǎn)品的粒度和密度分析，結(jié)果表明：各粒級(jí)的分配曲線更加靠近，加重質(zhì)液固流化床中不同粒級(jí)粗煤泥的實(shí)際分選密度差僅為0.07～0.03g/cm3，說(shuō)明加重質(zhì)液固流化床弱化顆粒粒度對(duì)分選的影響，實(shí)現(xiàn)了2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥基于自身密度精確分選，為粗煤泥分選效果的提高和拓展分選粒度范圍提供了一種簡(jiǎn)捷、高效的分選技術(shù)。

關(guān)鍵詞：加重質(zhì)；液固流化床；粗煤泥；分選；密度

液固流化床已成為分選1～0.25mm粒級(jí)粗煤泥的主流分選技術(shù)，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[1]。然而大量的工業(yè)應(yīng)用效果表明：對(duì)于難選煤和粒度范圍較寬的粗煤泥，分選效果較差[2]。這已成為影響液固流化床粗煤泥分選效果和限制應(yīng)用范圍的重要因素。根據(jù)分選流體密度的提高有利于提高分選效果的原理，文章從流體環(huán)境入手，通過(guò)添加加重質(zhì)來(lái)提高懸浮液的密度，縮小懸浮液密度和分選密度之間的差距，有利于拓寬液固流化床入料粒度的同時(shí)，提高分選效果[3]。這種嶄新的技術(shù)可充分利用重介系統(tǒng)的懸浮液，在工業(yè)上容易實(shí)現(xiàn)，它未來(lái)有望成為一種進(jìn)一步提高分選效果和拓展應(yīng)用的粗煤泥分選新技術(shù)。

1 試驗(yàn)

1.1 煤質(zhì)分析

試驗(yàn)煤樣粒度見(jiàn)表1。煤樣的加權(quán)平均灰分為23.20%，屬于中灰，其中2～1.5mm和1.5～1mm粒級(jí)灰分分別為36.90%和31.45%，屬于中高灰煤；各粒級(jí)分布不均，主導(dǎo)粒級(jí)是0.75～0.5mm和0.5～0.25mm，分別占全樣29.29%、35.45%，各粒級(jí)灰分隨粒度減小而減小，細(xì)粒煤含量較多，煤質(zhì)較脆。

1.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)步驟

構(gòu)建的液固流化床試驗(yàn)系統(tǒng)如圖1所示，柱體高度為1000mm。系統(tǒng)由攪拌桶、離心泵、電磁流量計(jì)、壓力表、流化床柱體和控制系統(tǒng)6部分組成。

1攪拌桶；2離心泵；3閥門(mén)；4電磁流量計(jì)；5壓力表；6采樣口；7溢流口；8流體分布器；9底流口；10攪拌桶

試驗(yàn)步驟：將稱好的煤樣和磁鐵礦粉預(yù)先濕潤(rùn)，倒入攪拌桶內(nèi)，加入一定量的水，充分?jǐn)嚢?min。開(kāi)啟離心泵，通過(guò)控制柜調(diào)節(jié)離心泵的轉(zhuǎn)速和流量調(diào)節(jié)閥共同調(diào)節(jié)上升水速，使上升水速穩(wěn)定在0.22cm/s，待水速穩(wěn)定后，開(kāi)啟給料口，穩(wěn)定給料速度。待系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定5min后，每隔3min開(kāi)啟底流閥門(mén)進(jìn)行尾煤排放，穩(wěn)定運(yùn)行12min后進(jìn)行底流和溢流采樣。

圖2為普通液固流化床分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥的不同粒級(jí)的分配曲線[4]?？梢缘贸?，2～1.5mm、1.5～1mm、1～0.75mm、0.75～0.5mm、0.5～0.25mm的實(shí)際分選密度分別為1.42g/cm3、1.5g/cm3、1.59g/cm3、1.72g/cm3、1.86g/cm3，實(shí)際分選密度隨著粒級(jí)粒度的減小而增大。這說(shuō)明在普通液固流化床分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥時(shí)，重產(chǎn)物并沒(méi)有按照床層密度得到精確的分選，也就是說(shuō)物料沒(méi)有基于自身密度進(jìn)行分選，而是隨著粒度的減小輕產(chǎn)物分選效果逐漸變差，錯(cuò)配現(xiàn)象明顯增強(qiáng)。因此，普通液固流化床對(duì)分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥效果不好。

圖3為加重質(zhì)液固流化床分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥時(shí)不同粒級(jí)的分配曲線?？梢缘贸?，2～1.5mm、1.5～1mm、1～0.75mm、0.75～0.5mm、0.5～0.25mm的實(shí)際分選密度分別為1.47g/cm3、1.48g/cm3、1.49g/cm3、1.49g/cm3、1.5g/cm3，各粒級(jí)之間的實(shí)際分選密度較為接近，最大差值為0.03g/cm3，不同粒級(jí)的分配曲線非常靠近，說(shuō)明加重質(zhì)液固流化床在分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥時(shí)，能夠弱化了顆粒粒度對(duì)分選的影響，實(shí)現(xiàn)物料基于自身密度進(jìn)行精確分選。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）普通液固流化床分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥時(shí)，物料按床層密度分選較弱，受顆粒粒度影響嚴(yán)重，物料沒(méi)有基于自身密度進(jìn)行分選。（2）加重質(zhì)液固流化床分選2～0.25mm寬粒級(jí)粗煤泥時(shí)，能夠弱化了顆粒粒度對(duì)分選的影響，實(shí)現(xiàn)物料基于自身密度進(jìn)行精確分選。

參考文獻(xiàn)

[1]陳子彤，劉文禮，趙宏霞，等.干擾床分選機(jī)工作原理及分選理論基礎(chǔ)研究[J].煤炭工程，2006（4）：64-66.

[2]邰辛平，趙永生.TBS-3.6干擾床分選機(jī)在三交河選煤廠的應(yīng)用[J].選煤技術(shù)，2012（4）：33-35.

[3]李延鋒.液固流化床粗煤泥分選機(jī)理與應(yīng)用研究[D].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2008.