专题综述-选前预先脱泥与不脱泥工艺的优缺点.doc

1、 选前预先脱泥与不脱泥工艺的优缺点摘要：文章介绍了选前预先脱泥和不脱泥工艺的特点，并从多方面阐述了两种工艺的优缺点，同时也给出了这两种工艺取舍的标准。关键字：预先脱泥 不脱泥 优缺点Abstract ：The article describes the characteristics off slime and slime removal process before the sorting in advance, and the advantages and disadvantages of the two processes described from various aspects,

2、and also given a choice of the standard of the two processes.Key words: slime removal in advance off slime removal advantages and disadvantages1前言 选煤工艺是选煤厂设计过程的核心，同时表征了一选煤厂的特色。确定选煤工艺的主要依据是入选原煤的煤质资料，在确定确定工艺时，必须以煤质特性分析为前提，并结合产品销售定向与定位及相应的产品结构。同时要依据最大经济效益原则和环保等社会效益原则。 国外流行的工艺多为选前脱泥、有压重介质旋流器分选工艺，而选前不脱泥，

3、无压入料三产品重介质旋流器分选流程是国内广泛应用的典型流程之一。2两种工艺的特点选前不脱泥，无压入料三产品重介质旋流器分选流程特点：对轻产物与重产物的稀介质分开磁选，从而便于对不同产物的磁选机尾矿分别处理。尽管重介旋流器的主要作用是用于分选，但由于旋流器同时具有一定的分级和浓缩作用1，故精煤系统的介质流中介质颗粒粒度较细，较适合作为较细粒级物料分选的介质。所以，该流程中精煤系统的合格介质大多被分流出一部分，并利用该部分介质，采用小直径煤泥重介旋流器对粗煤泥进行有效分选，使得在一定程度上克服了无压入料三产品重介器有效分选粒度下限较粗的弱点。尽管煤泥重介旋流器分选的粗煤泥仅是分流那一部分，但所需要

4、增加的设备很少，增加的环节也较简单，同时减少了浮选入料量2，提高了一定的经济效益。分流环节的分流量的大小一般根据磁性物测量仪在线检测结果与密度计检测结果的综合对比，由自动闭环回路控制分流执行机构的开启度来实现。 选前脱泥、有压重介质旋流器分选工艺的主要特点：入料进重介旋流器入选前先经脱泥筛预先脱泥，脱泥筛筛孔一般为1mm左右。-1mm物料进行0.25mm左右分级，0.251mm的粗煤泥单独处理，目前较常用的粗煤泥处理设备有无动力的螺旋分选机、利用颗粒干扰沉降原理的干扰床分选设备和小直径的煤泥重介旋流器3。-0.25mm物料入浮选。与前种工艺相似，对轻产物与重产物的稀介质分开磁选。另外，由于采用

5、预先脱泥，中煤离心机离心液和精煤磁选机尾矿水的浓度低，如果灰分不太高的情况下，可以用作分级筛或者脱泥筛的一段喷水。且分流量调节方便，大多数情况下仅需调节清水量，即在合格介质泵入料管上增设清水管，根据密度计在线检测值与设定值比较，微调添加水量，快捷调整介质悬浮液的密度4。 3两者的优缺点 不脱泥的优点：选前不脱泥，简化了工艺环节，工艺布置紧凑，便于管理。 3.1不脱泥工艺的缺点1）原生煤泥、破碎煤泥等占入料约20%左右，在选前不脱泥工艺中也进入了介质系统。为了使介质悬浮液保持合适的浓度，必须限制介质悬浮液中的磁性物含量5，这需要通过加大分流量来实现。而加大分流量就增加了磁选机的负荷，会影响磁选机

6、效率。另外，煤泥的粘连也会阻碍磁铁矿粉向磁选机滚筒的移动，并且煤泥量的波动更加会引起磁选机入料特性的波动，从而，综合降低了磁选机效率。 2)工作介质中会有部分煤泥连续循环，煤泥浸泡时间长。一方面更容易发生泥化，产生更多的循环煤泥和次生煤泥，容易导致形成大量的细泥积聚6，增加了煤泥水系统处理的负担。另一方面，煤泥循环时间长，使其可浮性降低，会增加油耗。 3)煤泥进入重介旋流器中，成为工作介质悬浮液的组成部分，若煤泥量发生波动，则工作悬浮液密度发生变化，E值随之变化，分配曲线形状发生变化，产品质量也随之发生变化，不利于获得精煤最大回收率。 4)不脱泥工艺中脱泥筛的筛缝宽度较小，使脱介筛的处理能力受

7、到限制。另外煤泥量也增加了脱介筛的负荷，从而影响了脱介筛的脱泥效果。要改善脱介效果，就需要增加喷水量和喷水压力，或者改变设备规格，甚至增加设备台数7。这就使得工艺环节和设备增多，加大了厂房占地面积，可能影响工艺的合理布置，从而增加了投资，提高了能耗，降低了经济效益。3.2采用选前脱泥重介质分选工艺具有如下优点：1)在分选作业之前将煤泥脱除，消除了煤泥量波动对分选作业的影响。2)将煤泥提前脱除，减少了重介旋流器的入料量，提高了旋流器的有效处理能力。3)避免了部分煤泥因不断循环，造成细泥积聚，减少了煤泥水系统处理的负荷。4)介质系统中可以不必专设分流环节，或者只需少量分流，因而悬浮液密度的调节十分

8、简捷。因无须调节分流量，只需调节补加清水量一个因素8，悬浮液性质也相对比较稳定。5)重介质旋流器入料中非磁性物含量少，产品脱介效果好。磁选机入料量少且比较稳定，故磁选机效率高，介质消耗也低。6）分选精度高，效率高。工作悬浮液性质比较稳定，产品质量稳定。3.3选前脱泥的缺点选前脱泥，工艺环节增多，工艺布置相对复杂，日常维护管理难度加大。预先脱除的原生煤泥需要专门分选处理，使系统又增加一个粗煤泥分选环节9，增加了系统的复杂性。而目前单独处理粗煤泥的设备都存在一定的问题。如螺旋分选机的分选密度较高，粗煤泥分选得到的精煤质量不能的得到保证；TBS干扰床的入料范围较窄，布水板上的孔易堵，且其底流质量不稳

9、定；煤泥重介旋流器需多采用另一套介质系统，工艺较复杂，不利于管理。一般认为重介旋流器的分选下限可达0.15mm，而预先脱泥工艺将-10.25mm的物料靠水介质来分选，-0.25mm的物料全部依靠浮选。浮选的单位投资费用比重选多10。重介质分选比水介质分选的的精度高，-1mm0.25mm全部采用粗煤泥分选设备，依靠水介质分选不尽合理11。工作悬浮液中煤泥含量少，悬浮液的黏度小，相应地，其稳定性就小，要保持分选密度稳定，必须保证磁铁矿粉足够的细度，进而增加了磨矿的能耗12。另外，磁铁矿粉过细时，不利于回收。4选前是否脱泥的选择标准 从原料煤方面来看，若原煤煤泥量大，或易泥化，需要采用预先脱泥工艺；

10、若原煤煤质较硬，且煤泥量不大，可采用选前不脱泥工艺13。合适的重介质悬浮液密度要同时具有合适的流变特性与合适的稳定性14，因此选煤厂设计手册中规定了重介质悬浮液的固体体积浓度宜在15%到35%之间。无论选前是否脱泥，都需要保证合适的重介质悬浮液密度15。因此，选前是否脱泥主要取决于分选悬浮液中非磁性物含量是否超过允许的限度，如果超过允许的限度，即使是块煤，悬浮液也不能看作是均相的液体。不同密度悬浮液对应的含煤泥量最大允许值，一般随密度的提高而减小16。因此，对于炼焦煤，由于其分选密度较低，预先不脱泥工艺可能比较合适。而对于动力煤，其分选密度较高，但用三产品旋流器代替两产品旋流器排矸时，可用低分

11、选密度实现，使采用不脱泥工艺成为可能17。当然，含煤泥量最大允许值还与入选物料粒度范围及磁铁矿粉的细度有关。是否选前脱泥还应考虑各分选环节的分选上下限，各分选环节的有效分选范围应有一定的交叉，才能保证各粒度级物料都能得到有效地分选18。重介质分选理论认为当分选设备中煤粒粒度为加重质颗粒粒度的数十倍以上时，悬浮液可以看成是密度为两相的平均密度的均相的液体19。同样地，煤粒粒度接近加重质粒度时，煤粒在分选中的运动应看作是干扰沉降运动。由于在离心场中受干扰沉降等沉比的限制，能被有效分选的粒度下限约为加重质最大粒度的5倍以上20。从产品结构来看，工艺选取应适应用户要求。例如部分动力煤选煤厂，若煤质较好

12、，可预先脱除煤泥，煤泥不入选也可21。设计中针对某种工艺的取舍不能单从纯理论方面论证分析，须要从工程角度全面考虑技术、经济、操作、管理等多种因素，综合对比分析，权衡取舍。5结语 选前预先脱泥与不脱泥工艺都有各自的优点与缺点。在具体的工艺设计时，需要根据原料煤的煤质特性和选后产品的质量指标要求，对不同工艺的优缺点综合全面考虑，具体条件，具体分析，合理取舍。参考文献：1戴少康.选煤工艺设计实用技术手册M.北京：煤炭工业出版社，2010:208-212.2苑忠明.特大型选煤厂工艺设计探讨J.煤炭加工与综合利用.2011,2：9-14.3Yunkai Xia, JianGuang Lib.Fine c

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