礦業(yè)快報(bào)Serial No. 416EXPRESS INFORMATION總第416期F ebruary.2004OF MINING INDUSTRY2004年2月第2期淺談選煤方法及選煤設(shè)備蔡榮(潘集第-煤礦)商要:結(jié)合我國(guó)和世界上都普遍使用的三種選煤方法,介紹了選煤方法的分類、各種選煤方法機(jī)理及常用的選煤設(shè)備，為選取選煤方法提供指導(dǎo)。關(guān)鍵詞:選煤方法;分類;選煤機(jī)理;選煤設(shè)備中圖分類號(hào):TD91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-5683(2004)02 -0007-03Preliminery Discussion on Coal Dressing Methods and Coal Dressing DevicesCai Rong .(Panji NO. 1 Coal Mine)Abstract :In the light of three coal dressing methods generally used at home and abroad，the classification of coal dressing methods , mechanisms of various coal dressing methods andcommonly used coal dressing devices are presented, which gives a reference to selection ofcoal dressing methods.Keywords :Coal dressing method ;Classification ;Coal dressing mechanism ;Coal dressingdevice隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)能源質(zhì)量的要求越.等)的差別,采用物理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原煤的加工來(lái)越高,煤炭作為我國(guó)的主要能源,長(zhǎng)期以來(lái)由于處理。在實(shí)際應(yīng)用中物理選煤主要是指重力選煤，只追求暫時(shí)的經(jīng)濟(jì)效益,忽視了對(duì)環(huán)境的影響,結(jié)同時(shí)還包括電磁選煤及古老的揀選等。重力選煤果造成了環(huán)境的巨大破壞。這些年隨著潔凈煤技主要有跳汰選煤、重介質(zhì)選煤、空氣重介質(zhì)流化廠術(shù)的研究,作為潔凈煤技術(shù)的源頭技術(shù)一選煤干法選煤、風(fēng)力選煤、斜槽和搖床選煤等。方法,取得了很大發(fā)展,發(fā)展選煤技術(shù)就是要謀求(2)物理化學(xué)選煤- 浮游選煤(簡(jiǎn)稱浮短期的經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)期的社會(huì)效益、環(huán)境效益相選)。它依據(jù)礦物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)的差別進(jìn)行分統(tǒng)一。但如何選擇合理的選煤方法,以及購(gòu)置配套選的方法。浮選包括泡沫浮選、浮選柱、油團(tuán)浮選、的選煤設(shè)備需要人們?nèi)ヌ接憽１韺痈∵x和選擇性絮凝等。由于實(shí)際上常用的是1選煤方法分類泡沫浮選分選細(xì)粒的物料,所以通常所說(shuō)的浮選選煤是通過(guò)各種方法把原煤中的礦物質(zhì)去主要是指泡沫浮選。除，并加工成質(zhì)量均勻、用途不同的各種品煤煤炭(3)化學(xué)選煤。借助化學(xué)反應(yīng)使煤中的有用加工技術(shù)。大力發(fā)展選煤技術(shù)首先要選擇合理的成分富集或除去雜質(zhì)和有害成分的工藝過(guò)程?；x煤方法,因?yàn)樵褐泻械牡V物質(zhì)及有害成分學(xué)選煤主要有氫氟酸法、燒熔堿法、氧化法和溶劑隨產(chǎn)地及采煤煤層不同而不同,各地區(qū)、各煤層適萃取法等。合不同的選煤方法。(4)微生物選煤。它是利用某些自養(yǎng)性和異按選煤方法的不同,選煤可以分為物理選煤、中國(guó)煤化芏地利用其代謝產(chǎn)物從煤物理化學(xué)選煤、化學(xué)選煤及微生物選煤等。(1)物理選煤。根據(jù)物料的某種物理性質(zhì)(如.HCNMH G在現(xiàn)有階段有發(fā)展前粒度、密度、形狀、硬度、顏色、光澤、磁性及電性還的有以下二種;堆積受濾法、空氣攪拌浸出法和表面氧化法。蔡榮,淮南礦業(yè)集團(tuán)潘集第一煤礦煤質(zhì)科， 助理工程師，2主要選煤方法及選煤設(shè)備.一般要根據(jù)原煤特性、現(xiàn)有的技術(shù)水平、礦區(qū)232082安徽省淮南市潘集區(qū)?？偟?16期礦業(yè)快報(bào)2004年2月第2期地理特征等實(shí)際情況來(lái)選取選煤方法。由于各國(guó)用下,床層的重力勢(shì)能減少,直至最低，最終床層技術(shù)能力不同,選取選煤方法也各有側(cè)重,表1顯將按密度分層。能量模型只是對(duì)分層前和分層后示了1999年世界上主要產(chǎn)煤國(guó)家的選煤方法比的兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行分析,不能反映分層的較情況。過(guò)程。表1世界主要產(chǎn)煤國(guó)家 選煤方法比較%(2)概率統(tǒng)計(jì)模型。1959年維諾格拉道夫等選煤方法中國(guó) 俄羅斯美國(guó)澳大利亞德國(guó)波蘭英國(guó)人根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)規(guī)律導(dǎo)出了跳汰的分層公式:跳汰選煤548.8 46.3169.9 50.7 60Q=Q。(1-ei)，重介質(zhì)23.6 325222.9 38.4 2:浮選14 9.9 4.5.7 7.2式中:Q為進(jìn)入產(chǎn)物的輕物料或重物料量;Q。為搖床及其它17.7 17.3147.2 5.2 7.8入料中的輕物料或重物料量;t為分選時(shí)間;K為合計(jì)100 100 100100 100 100 100與入料性質(zhì)及水流的脈動(dòng)特性有關(guān)系數(shù)。從表1中可以看出應(yīng)用最廣的是跳汰選煤、公式表明，分選效果與系數(shù)K有關(guān),還與時(shí)重介質(zhì)選煤和浮選選煤三種。間t有關(guān),時(shí)間越長(zhǎng)分選效果越好。2.1 跳汰選煤(3)跳汰懸浮模型。該模型把床層看作是由跳汰是各種密度、粒度及形狀的物料在不斷物料和介質(zhì)組成的準(zhǔn)均勻重懸浮體,輕、重物料按變化的流體中作用下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,是最復(fù)雜的重準(zhǔn)均勻重懸浮體的物理密度進(jìn)行分層。選分選過(guò)程,迄今為止關(guān)于跳汰分層機(jī)理的觀點(diǎn)2.1.2 動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)都只能反映跳汰的某個(gè)側(cè)面,不能全面地描述在動(dòng)力學(xué)假說(shuō)主要有1867 年奧地利學(xué)者雷廷跳汰過(guò)程中礦粒按密度分層的物理實(shí)質(zhì)。跳汰分智提出的床層按自由沉降末速分層假說(shuō),1888年層機(jī)理假說(shuō)可以概括為兩種:靜力學(xué)觀點(diǎn)和動(dòng)力美國(guó)學(xué)者門羅改進(jìn)了末速分層假說(shuō),提出了干擾學(xué)觀點(diǎn)。沉降末速分層假說(shuō)。該假說(shuō)考慮了礦粒間的相互.靜力學(xué)觀點(diǎn).作用。1908-1909年查茲提出吸附作用分層假靜力學(xué)假說(shuō)主要有跳汰能量理論、跳汰概率.說(shuō);高登等人1939年提出的初加速度分層假說(shuō)。統(tǒng)計(jì)模型及跳汰浮選模型三種。2.1.3 跳汰設(shè)備(1)能量理論。1947年德國(guó)學(xué)者邁耶爾首先按壓縮空氣室和跳汰機(jī)的相對(duì)位置可以將無(wú)提出,有物理學(xué)理論可知:對(duì)一個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)穩(wěn)定態(tài)活塞式跳汰機(jī)分為兩類:篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)和篩的能量最低,當(dāng)系統(tǒng)中各組元之間的約束較弱時(shí),下空氣室跳汰機(jī)。其中我國(guó)常用的是篩側(cè)空氣室系統(tǒng)可自發(fā)的從非穩(wěn)態(tài)向穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移;當(dāng)組員之間跳汰機(jī),目前我國(guó)生產(chǎn)的篩側(cè)跳汰機(jī)主要由LTG的約束較強(qiáng)時(shí),系統(tǒng)只有在外力作用下才能實(shí)現(xiàn)型.LTW型、BM型和CTW型。表2是LTG-15從非穩(wěn)態(tài)向穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)移。對(duì)于跳汰層系統(tǒng),在未按密型的主要技術(shù)參數(shù)。度分層時(shí)，床層的重力勢(shì)能較高,在脈動(dòng)水流的作表2 LTG- 15篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)主要技術(shù)參數(shù)入料粒度處理能力跳汰室斷面積_ 篩孔直徑 /mm .跳汰頻率排矸電機(jī)空氣壓力外形尺寸/mm /t .h-/m2矸石段中煤段/次●min.功率/kW轉(zhuǎn)速/r.min-1 /kPa/mm0~50 135~ 195151241.46.55.61 .682.2100020~25 710X 5890X 69802.2 重介質(zhì)選煤德原理,因此如果顆粒的密度δ大于懸浮液密度2.2.1重介質(zhì)選煤機(jī)理ρ,則顆粒下沉;δ小于懸浮液密度ρ,則顆粒.上浮;重介質(zhì)選煤是用密度介于煤與矸石之間的重δ=ρ則顆粒處于懸浮狀態(tài)。液和懸浮液作為分選介質(zhì)的選煤方法。重液由于當(dāng)顆粒在懸浮液中運(yùn)動(dòng)時(shí),顆粒不僅受到浮價(jià)格昂貴,回收復(fù)雜、困難,在工業(yè)上沒(méi)有應(yīng)用,目力作用外,還受到懸浮液的阻力作用。對(duì)于最初相前普遍采用磁鐵礦粉與水配制的懸浮液作為選煤中國(guó)煤化工釣顆粒,最終將以一個(gè)末的分選介質(zhì)。重介質(zhì)選煤具有分選效率高、分選密Y片CNMHG浮液靜止運(yùn)動(dòng)。度調(diào)節(jié)范圍寬、適應(yīng)性強(qiáng)、分選粒度寬等優(yōu)點(diǎn)。主-般來(lái)說(shuō),重介質(zhì)選煤是在重介質(zhì)旋流器中要用于排矸、分選難選和極難選煤。完成的，此時(shí)，重力相對(duì)慣性離心力可以忽略。在重介質(zhì)分選的機(jī)理是依據(jù)物理學(xué).上的阿基米重介質(zhì)旋流器重中,顆粒所受到的離心力為:8蔡榮:淺談選煤方 法及選煤設(shè)備2004年2月第2期fc=V8號(hào)/r .選機(jī)以及分選末煤的重介質(zhì)旋流器。其中立輪重懸浮液給顆粒的向心力為:介質(zhì)分選機(jī)的類型較多,國(guó)內(nèi)外應(yīng)用也比較廣-泛。fe=Vpv:/r，常用的有德國(guó)的太司卡型、波蘭的DISA型等。我式中:V為顆粒體積,其它符號(hào)意義同前。國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的JL型立輪分選機(jī)。因此當(dāng)fc>fe,即δ>p時(shí)顆粒將甩向外螺旋重介質(zhì)旋流器可以分為兩類:一類是以荷蘭流,沿斜壁集中于底流排出,當(dāng)δ<ρ時(shí)，顆粒將移D.S.M重介質(zhì)旋流器為代表的圓錐形重介質(zhì)旋向內(nèi)螺旋流,，集中在螺旋器的中心有外溢口流出。流器;另一類是以美國(guó)D.W.P為代表的圓筒形2.2.2 重介質(zhì)選煤設(shè)備重介質(zhì)旋流器。表3給出我國(guó)生產(chǎn)的D.S.M重重介質(zhì)選煤設(shè)備主要有分選大于6mm或介質(zhì)旋流器的技術(shù)規(guī)格。13mm的塊煤斜輪重介質(zhì)分選機(jī)和立輪重介質(zhì)分表3我國(guó)圓錐形重介質(zhì)旋流器的技術(shù)規(guī)格直徑錐角處理量最大入料粒度定壓箱高度 入料管直徑 溢流管直徑 低溢口直徑錐比安裝角度/ mm/m/mm500 2(40~5035.5150160~ 200.60~1500.7~0.8.06002(50~6057.5190~220150~ 1600.7~0.8700255~65225~ 2351802.3浮選 選煤性的差別、提高浮選效果,在浮選過(guò)程中一般要加浮選選煤是利用煤和礦物質(zhì)的表面物理化學(xué)入一些藥劑,按藥劑的作用可分為捕收劑、起泡劑性質(zhì)的差別及對(duì)水呈現(xiàn)不同濕潤(rùn)性,分選細(xì)粒煤和調(diào)整劑。的選煤方法。2.3.2浮選設(shè) 備2.3.1浮選機(jī)理浮選機(jī)按充氣方式可以分為機(jī)械攪拌式浮選煤的表面是非極性的,礦物質(zhì)表面主要是極機(jī)和非機(jī)械攪拌式浮選機(jī)。我國(guó)選煤廠應(yīng)用最廣性的,因此煤表面顯現(xiàn)出極強(qiáng)的疏水性,而礦物質(zhì)泛的是XJM型機(jī)械攪拌式浮選機(jī)表面有極強(qiáng)的親水性。由于礦漿中煤粒和礦物質(zhì)參考文獻(xiàn):的不同濕潤(rùn)性,當(dāng)煤粒和氣泡發(fā)生碰撞時(shí)，氣泡易于排開其表面薄且容易破裂的水化膜,使煤粒粘[1]薛維東等.選煤設(shè)備應(yīng)用與市場(chǎng)營(yíng)銷[M].煤炭工業(yè)出版附到'氣泡的表面;而礦物質(zhì)顆粒表面的水化膜很[2]王敦普。 今年我國(guó)選煤科技狀況及發(fā)展建議[J].選煤技難破裂，氣泡很難把其粘附到氣泡上,所以就留在術(shù),1997(2).礦漿中。為了提高煤可浮性、擴(kuò)大煤與礦物質(zhì)濕潤(rùn)(收稿日期2003- 10-16)●信息平臺(tái)●中國(guó)煤炭市場(chǎng)容量將長(zhǎng)期增加中國(guó)煤炭市場(chǎng)的容量未來(lái)會(huì)有較長(zhǎng)時(shí)間的增消費(fèi)需求將達(dá)16.5億t、18.2億t和21億t左右。加,將為煤炭行業(yè)提供難得的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井能力和在建規(guī)模,剔除衰老報(bào)2003年,中國(guó)煤炭產(chǎn)量接近16億t,創(chuàng)出歷廢礦井因素的影響,屆時(shí)煤炭供應(yīng)缺口將分別為史最高紀(jì)錄。但由于電力、冶金等重點(diǎn)用煤行業(yè)的1.2億t、2.5億t和7.0億t左右。為此,從現(xiàn)在起到旺盛需求,出現(xiàn)了局部性供需偏緊。2004年,發(fā)2020年需要安排煤礦建設(shè)規(guī)模8.8億t,平均每年電、冶金用煤仍將有較大幅度增長(zhǎng),預(yù)計(jì)全國(guó)煤炭中國(guó)煤化工消費(fèi)需求將達(dá)到16億t以上。從國(guó)際市場(chǎng)看，YHcNMH與建設(shè)規(guī)模.不僅會(huì)使市2004年世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇可能加快,國(guó)際煤炭需求增場(chǎng)容量有較長(zhǎng)時(shí)間的增加,同時(shí)也將為煤炭基本加,煤價(jià)呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。建設(shè)和煤機(jī)制造企業(yè)提供廣闊市場(chǎng)。據(jù)預(yù)測(cè),2005年、2010年和2020年中國(guó)煤炭.