煤泥旋流器應(yīng)用研究

張健 淮河能源股份有限公司選煤顧橋選煤廠

煤泥重介旋流器人料主要來自精煤弧形篩分流的合格介質(zhì)以及精煤脫介篩噴水段之前的合格介質(zhì)。部分合格介質(zhì)收集到煤泥合格介質(zhì)桶，由泵打入煤泥重介旋流器進(jìn)行分選。煤泥重介旋流器溢流（輕產(chǎn)物）和精煤稀介混合，進(jìn)入精煤磁選機(jī)回收磁鐵粉，煤泥重介旋流器底流（重產(chǎn)物）和中煤稀介混合，進(jìn)入中煤磁選機(jī)。

一、煤泥重介旋流器結(jié)構(gòu)特征和工作原理

（一）結(jié)構(gòu)特征

SHMC450型煤泥重介旋流器SHMC450，該旋流器由圓柱一圓錐兩部分組成，圓柱部分有與徑向呈切線方向的人料口，旋流器軸線方向有溢流口、底流口，分別排出輕物料（精煤）和重物料（矸石），圓筒內(nèi)部有溢流管。旋流器圓柱段直徑為450 mm，旋流器的圓柱、圓錐、底流口等均采用耐磨性能良好的硬鎳白口鑄鐵。

（二）工作原理

來自三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器一段輕物料分流出的部分重懸浮液，與粗煤泥一并以一定壓力沿切線方向的人料口進(jìn)人旋流器形成離心力場。在離心力作用下，重物料（矸石）向旋流器壁移動(dòng)，由底流口排出；輕物料（精煤）則向中心空氣柱移動(dòng)，經(jīng)溢流管由溢流口排出，從而完成分選過程。

二、煤樣性質(zhì)

（一）小篩分實(shí)驗(yàn)

某選煤廠煤泥重介旋流器采樣小篩分試驗(yàn)結(jié)果可知：①溢流精煤灰分由入料17.78%降至14.76%，底流灰分達(dá)到36.19%，煤泥重介旋流器起到了降灰作用；②0.25～0.10mm灰分由人料的14.86%分選為精煤的10.35%和尾煤的39.97%，分選效果非常明顯，因此煤泥重介旋流器的分選下限已達(dá)到0.10mm；③溢流精煤中-0.10mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.88%，灰分為20.80%，未起到分選效果，采用脫泥設(shè)備有效脫除這部分高灰煤泥才能保證煤泥重介旋流器精煤灰分合格。實(shí)際生產(chǎn)中，選煤廠采用弧形篩分級(jí)脫泥，分級(jí)粒度為0.25mm，篩上物料經(jīng)沉降過濾式離心機(jī)脫水后摻人精煤產(chǎn)品，篩下水直接去浮選系統(tǒng)進(jìn)行分選。

（二）小浮沉試驗(yàn)

某選煤廠煤泥重介旋流器0.50～0.10mm煤樣小浮沉試驗(yàn)結(jié)果：

可知，溢流精煤累計(jì)灰分為9.96%，小于精煤產(chǎn)品灰分要求（10.51%～11.00%），底流累計(jì)灰分為31.08%，分選效果比較理想。

（三）分配曲線

煤泥重介旋流器分配率計(jì)算結(jié)果繪制煤泥重介旋流器分配曲線可知，分選密度δp=1.55kg/L，密度值如δ25=1.48kg/L，δ75=1.65kg/L，可能偏差E=（δ75-δ25）/2=（1.65-1.48）/2=0.085，分選效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

三、工業(yè)應(yīng)用

（一）效果分析

煤泥重介工藝在選煤廠的應(yīng)用效果較好，主要具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）工藝流程簡單，直接利用大直徑旋流器實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的分級(jí)、濃縮，為小旋流器提供了密度、粒度合適的懸浮液。

（2）與大直徑重介旋流器配合使用，有效延伸了大直徑重介旋流器的分選下限。

（3）對(duì)粗煤泥分選精度較高，可直接生產(chǎn)出合格的精煤產(chǎn)品，大大降低了浮選環(huán)節(jié)的煤泥量，避免了系統(tǒng)跑粗造成浮選效果差的問題。

（二）存在的問題及解決措施

（1）合格介質(zhì)分流量的調(diào)節(jié)空間受限影響煤泥重介旋流器分選效果的主要因素是人料壓力，因此在生產(chǎn)過程中必須保證煤泥合格介質(zhì)桶液位穩(wěn)定，既不能拉空也不能跑冒。原設(shè)計(jì)3臺(tái)精煤弧形篩的3道分流都到煤泥合格介質(zhì)桶，合格介質(zhì)分流量會(huì)受到煤泥合格介質(zhì)桶液位的制約，不利于原煤合格介質(zhì)密度的調(diào)節(jié)。選煤廠將其中l(wèi)道分流引至精煤稀介桶作為備用分流，當(dāng)原煤合格介質(zhì)密度提高時(shí)開啟，既保證了煤泥合格介質(zhì)桶液位穩(wěn)定，又保證了分流量的靈活調(diào)整。

（2）煤泥合格介質(zhì)密度調(diào)節(jié)滯后

理論上可通過加水或補(bǔ)加介質(zhì)調(diào)節(jié)煤泥合格介質(zhì)的密度，但實(shí)際生產(chǎn)中，由于煤泥重介產(chǎn)品量較少，容易忽視對(duì)部分產(chǎn)品灰分的監(jiān)測。密控司機(jī)對(duì)煤泥合格介質(zhì)密度的調(diào)節(jié)相對(duì)滯后，調(diào)節(jié)效果不明顯，易造成精煤損失。針對(duì)這個(gè)問題，選煤廠加強(qiáng)對(duì)煤泥重介精煤產(chǎn)品的監(jiān)測，由原來一班一個(gè)灰分改為2h一個(gè)灰分，為密控司機(jī)調(diào)節(jié)密度提供參考，并且每周對(duì)煤泥重介尾煤取樣做小浮沉試驗(yàn)，查看精煤損失情況。

（3）選煤廠煤泥重介精煤產(chǎn)品采用弧形篩脫水分級(jí)，分級(jí)粒度為0.25mm，篩上物進(jìn)入沉降過濾離心機(jī)脫水后摻入精煤產(chǎn)品，篩下水進(jìn)入浮選處理?；⌒魏Y分級(jí)屬于機(jī)械分級(jí)法，有節(jié)能和嚴(yán)格按粒度分級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際生產(chǎn)中，由于弧形篩處理量不足，易磨損，經(jīng)常造成分級(jí)效果差，弧形篩跑水跑粗嚴(yán)重不但污染精煤產(chǎn)品，也不利于浮選操作。為解決這一問題，選煤廠增加1臺(tái)弧形篩改為可翻轉(zhuǎn)震動(dòng)弧形篩。同時(shí)加強(qiáng)管理，發(fā)現(xiàn)跑水及時(shí)翻轉(zhuǎn)弧形篩，發(fā)現(xiàn)跑粗及時(shí)更換互相篩片，從根本上解決分級(jí)效果差的問題。

四、結(jié)語

煤泥重介工藝自應(yīng)用以來，生產(chǎn)效果改善明顯。1.00～0.25mm粗精煤灰分由原來的14%降至11%以下，避免了對(duì)精煤產(chǎn)品的污染，降低了浮選系統(tǒng)的入浮煤泥量。精煤損失較低，煤泥重介旋流器單機(jī)檢測結(jié)果顯示洗選效率達(dá)到90%以上。實(shí)際生產(chǎn)中需根據(jù)煤質(zhì)變化及時(shí)調(diào)整煤泥重介旋流器底流口大小，降低精煤損失，更好地發(fā)揮該工藝的優(yōu)勢。