第四章 重介质选矿
4.4.1 概述
重介质选矿：指矿粒在重介质中进行分选的过程。
重介质 ：是指密度大水的重液或重悬浮液流体 ，即密度大于
1.0
的重液或中悬浮流体，在重力选矿过程中，通常都采用密度低于
入选矿粒密度的水或空气作为分选介质 。
原理：
重介质选矿法是当前最先进的一种重力选矿法，它的基本原
理是阿基米德原理，即浸在介质里的物体受到的浮力等于物体所排开
的同体积介质的重量。
物体在介质中所受重力G 0的大小与物体的体积、物作与介质间
的密度差成正比；G 0的方向只取决于（δ-ρzj ）值的符号。
凡密度大于分选介质密度的矿粒， 为正值，矿粒在介质中下
沉；反之 为负值，矿粒即上浮。
在重介分选机中，物料在重介质作用下按密度分选为两种产品，
分别收集这两种产品，即可达到按密度选矿的目的。因此，在重介质
选矿过程中，介质的性质（主要是密度）是选到的最重要的因素。 g
V F G G zj )(0ρδ-=-=
发展: 1858年有人提出用锰、钡、钙的氯化物溶液作为分选介质进行选煤，但因介质难于回收，致使成本昂贵，未能获得推广使用。
1917年出现使用水砂混合物作为重介质分选煤炭，但效果受到局限，一般仅用于选分易选的动力煤。
1926年苏联工程师E·A·斯列普诺夫首先提出使用稳定悬浮液的重介质选煤法。以后，重介质选矿法便开始逐渐获得广泛应用。
至今，除重介质选煤是选煤的重要方法之外，也可应用于金属矿石、黑色金属矿石、贵金属矿石、稀有金属矿石及其它物料的分选。
特点:
优点：
1）分选效率和分选精度都高于其它选煤方法。
块煤：ηmax = 99.5% ，E可达0.02~0.03;
末煤：ηmax = 99%，E可达0.05。
2）分选密度调节范围宽
跳汰：一般，1.45~1.9;
重介：1.35~1.9 , 重介质旋流器：1.3~2.0。
3）分选粒度范围宽
块煤：1000~6 mm
末煤旋流器：50~0.15 mm
4）适应性强
对精煤质量变化时，灰分可按要求变。原煤性质改变影响不大。
5）生产过程易于实现自动化
悬浮液密度、液位、粘度、磁性物含量等工艺参数能实现自动控制。
缺点：
增加了加重质的净化回收工作，设备磨损比较严重。
基于以上各点，重介质选矿方法应用非常广泛。
重介质选煤主要适用于难选、极难选煤
重介质的种类和加重介质的方式
重液：重液是一些密度高的有机液体或无机盐类的水溶液。
重悬浮液：重悬浮液是由密度大的固体微粒分散在水中构成的非均质两相介质。高密度固体微粒起着加大介质密度的作用，故称为加重质。
加重质的选择工业上所用的加重质常用的有下列几种。
硅铁选矿用的硅铁含Si量为13~18%，这样的硅铁密度为6.8克/厘米3 ,可配制密度为3.2~3.5克/厘米3的重悬浮液。
方铅矿纯的方铅矿密度为7.5克/厘米3，配制的悬浮液密度可3.5克/厘米3
磁铁矿纯磁铁矿密度为5.0左右，配制的悬浮液密度最大可达2.5克/厘米3
选择的加重质，应具有足够高的密度，且在使用过程中不易泥
化和氧化，来源广泛，价格低廉，便于制备与再生。
重介质选矿的应用
重介质选矿的给矿粒度下限，对金属矿石为1.5~3毫米，对煤为3~6毫米，应用重介质旋流器可到0.3~0.5毫米；给矿粒度上限，金属矿石为50~150毫米，煤为300~400毫米。
受加重质自身密度的限制，悬浮液难以达到很高的密度，通常只能比轻矿物密度略高一点，故重介质选矿不能获得高品位的最终精矿，而只能选出密度低的单体脉石或采矿过程混入的围岩，从而作为预先选别作业使用。对煤来说，通常多采用磁铁矿粉作为加重质。因其配制的悬浮液密度范围较宽，完全能够满足分选各种煤炭使用，而且便于回收。对有色金属矿石，最适合于处理有用矿物为集合体嵌布或粗粒嵌布的矿石。这类矿石经中碎后，即有大量单体脉石产出，用重介质选矿法将其除去，使之不再进入磨矿和选别作业，从而可大大降低生产成本并提高选厂的处理能力。对于井下开采的铁、锰矿石，利用重介质选矿法可预先除去混入的围岩，恢复地质品位。重介质选矿法已在我国用于处理铁、锰、锡、钨等矿石。
4.4.2 重悬浮液的性质
悬浮液的主要性质:
悬浮液的密度
悬浮液的粘度和流变性
悬浮液的稳定性
影响悬浮液的密度、粘度和稳定性的因素
（一）悬浮液的密度
1、悬浮液的密度特点
悬浮液是一种不均质的两相系统，在固、液两相间具有很大的
相界面，因此，它具有类似胶体系统的物理化学性质，这就使悬浮液
在密度和粘度方面与均质重液有不同的性质。密度是指单位体积所具
有的质量。悬浮液的密度等于加重质的密度和液体（水）密度的加权
平均值，
（2-4-1）
式（2-4-1）所求悬浮液的密度ρzj ，在物理意义上与均质介质的
密度不完全相同，只有将悬浮液中的固、液两相作为一个统一的整体
看待时，才具有密度的概念。因悬浮液是由两种密度完全不同的质点
（即固、液两相质点）所构成的两相混合物，故悬浮液密度ρzj 在数
值上不能表征其中每一个质点的密度，因此通常称该密度为悬浮液的
假密度，或称悬浮液的物理密度。
2、悬浮液的有效密度
从式（2-4-1）看出，重介悬浮液的密度ρzj 是由加重质的密度
δj 及其容积浓度λ所决定。按规定的重介悬浮液密度配制一定体积
1)1()1(+-=-+=j zj s
j zj δλρρλλδρ
的悬浮液，所需加重质的重量，可用公式计算。根据质量平衡关系，
则
故得
（2-4-2）
在已出现结构化的悬浮液内，若体积为V 的矿粒向下运动，开始
时所遇到的静力作用，除悬浮液的浮力外，还有静切应力引起的支持
力F （如图2-4-1（a ）所示），故矿粒下沉的条件是
(2-4-3) 支持力F 的大小与矿粒的表面积A 和静切应力τ0 成正比，即 (2-4-4) 将式（2-4-4）代入式（2-4-3）中，两侧都用V k g 除之，则得
F
g V V zj k k k +>ρδ01
τA K
F =
(2-4-5) 式中的A/V k 一项是矿粒比表面积，由于 ，而 ，故 （2-4-6）
式中d V 、d A —分别为等体积当量直径与等面积当量直径。将式
（2-4-6）代入式（2-4-5）中，则得
（2-4-7）
不等式（2-4-7）右侧第2项，是由于结构化悬浮液的静切应力
存在，所导致“浮力”增大的增大值。该不等式右侧两项之和，称其为
重介悬浮液的有效密度，以ρ
yx 表示，即 （2-4-8a ） ρyx 相当于实际作用在矿粒上的悬浮液密度值，其大小不仅与
静切应力有关，而且还随矿粒的粒度及形状不同而异。
由于静切应力之合力对矿粒的作用方向始终与矿粒的运动方
向相反，轻矿粒在重介悬浮液中上浮时，作用于矿粒的悬浮液有效密
度以ρ‘yx 表示，即
（2-4-8b ）
此时上浮矿粒实际受“浮力”作用小了，因为多了一个因静切应
力所引起的下拖力F’，如图2-4-1b 所示。若矿粒的密度δk 恰好介于k
zj k V A g K 01τρδ+>6
3V k d V π=χππ22V A
d d A ==V k d V A γ6=V zj k d Kg χτρδ06+>V
zj yx d Kg χτρρ06+=V zj yx d Kg γτρρ0'
6-=
ρ
yx 与ρ‘yx 之间，即： （2-4-9） 则此矿粒既不下沉也不上浮，在重介悬浮液中处于悬浮不动的
状态，因而就难以获得有效分选。粒度细小形状又不规则的矿粒，这
种现象表现尤为突出，这是导致分选效率不高的重要原因。
生产中悬浮液的密度可用浓度壶人工测定或仪器自动检查。自
动测定装置有压差式密度测量仪和放射性密度测定仪等，由这些装置
获得的一次信号，通过电子仪器转换成电讯号传输给执行机构，用补
加水或补加加重质方法调节悬浮液的密度。
（二） 悬浮液的粘度和流变性
1、悬浮液的粘度和流变性
悬浮液的粘度与均质液体不同，它是液体与液体、固体与固体以
及液体与固体之间的内摩擦力（切应力）的体现。因而内切应力要比
单一分散介质为大。根据流体（包括两相流体）的切应力与速度梯度
的关系，可将流体分为四种流变类型，即牛顿流体、粘塑性流体、假
塑性流体和膨胀性流体。后三种也称作非牛顿流体。这些流体的速度
梯度与切应力关系曲线称作流变曲线，如图2-4-3所示。
牛顿流体的流变曲线为一通过坐标原点的直线，切应力与速度梯
度的关系可用下式表示：
V
zj k V zj d Kg d Kg γτρδγτρ0066->>+
N/m 2 （2-4-10）
当悬浮液内固体颗粒相互连接形成网状结构物时，流体不仅有粘性而且有塑性，称为粘塑性流体。流变曲线为一条不通过原点的曲线。在高的速度梯度下，内部结构物遭到破坏，曲线渐变为直线。将此直线段向下延伸与τ轴的交点τ d 称为动切应力。其值表示粘塑性流体流动时，粘度（塑性粘度）变成常数所需的最小切应力。直线段的τ值与du/dh 的关系可表示为：
（2-4-11） dh du μτ=dh
du p d μττ+=
粘塑性流体又称为宾汉体。用粘度计测得的这类流体的粘度称
为视粘度，写成公式右侧第一项称作结构粘度。可见，粘塑性流体的
视粘度（总粘度）系由结构粘度和塑性粘度两项组成。显然视粘度并
非常数，而是随速度梯度的增大而减小。选矿用重悬浮液多属粘塑性
流体。
（2-4-12） 假塑性流体和膨胀性流体的流变曲线都通过坐标原点，两者均没有静切应力。假塑性流体的流变曲线凸向τ轴，即其视粘度随速度
梯度的增加而变小；膨胀性流体的流变曲线凸向du/dh 轴，即其视粘
度随速度梯度的增大而变大，两种流体的τ-du/dh 关系服从指数方
程，故又称幂律流体，表达式如下：
(2-4-13)
假塑性流体和膨胀性流体的视粘度为：
(2-4-14)
2、 悬浮液粘度的测定
（1）带有搅拌装置的
毛细管粘度计
p d c
dh du μτμ+=n dh du k ??? ??=τ1-??? ??=n s dh du k μ
使用毛细管粘度计测定介质粘度，是因为粘性液体在层流条件
下，通过毛细管的流量，其体积V 可按下式计算：
（2-4-15a ）
公式（2-4-15a ）也可写成
（2-4-15b ）
或 （2-4-16）
或写成：
（2-4-17）
t l P r V μπ84=t
l hg r V ρμπ84=t lV hg r ρπμ84=zj zj zj
t l hg r V ρμπ84=zj zj zj t lV hg
r ρπμ84=
由式（2-4-16）及式（2-4-17）可知，若用同一个毛细管粘度计，
在相同的操作条件下（h 和V 不变），分别测定某已知粘度的介质（如
水及悬浮液）流出体积为V 所需的时间（t 和t zj 不变），则悬浮液的
有效粘度（视粘度）为：
（2-4-18） 或 （2-4-19） 式（2-4-19）中，重介质悬浮液的粘度与水粘度的比值，称为悬
浮液的相对有效粘度，简称相对粘度，以μzj 表示，即
（2-4-20）
显然，悬浮液的运动粘度则为：
（2-4-21） 所以，悬浮液的相对运动粘度便为：
（2-4-22） 按上述原理，可利用毛细管粘度计，测定重介质悬浮液的相对动
力粘度μzj 及相对运动粘度v zj 。测定方法是：先将毛细管下端口堵住，
在粗玻璃管中加入一定体积（一般可为200mL ）的水。然后开动搅拌
装置并测定由毛细管流出规定体积水（规定流出的体积应少于加入体
积）所需的时间t s 。再按同样方法在粗玻璃管中加入与测水时体积相
等的悬浮液，并测定与测水时流出相同体积悬浮液所经历的时间t zj 。
s s zj zj s zj t t ρρμμ=s
s zj zj s zj t t ρρμμ=s s zj zj s zj
zj t t ρρμμμ=='s
zj s zj zj zj t t νρμν==s zj
zj zj
zj t t ==νμν'
于是便可根据式（2-4-20）、式（2-4-22）算出悬浮液的相对动力粘度
μ
zj 和相对运动粘度v zj
（2）同心圆筒式粘度计
根据式（2-4-23）及式（2-4-24）算出在该条件下的速度梯度du/dh 与切应力τ
（2-4-23）
（2-4-24）
根据第二章的公式，即 )11(2222121R R R dh du -=ωH R M 212πτ=dh
du πτ=
将已计算的切应力及速度梯度代入，便可求出μ值，该μ即为
要求的悬浮液粘度。
（三） 悬浮液的稳定性
悬浮液的稳定性是悬浮液维持自身密度不变的性质。由于悬浮
液中的加重质受自身重力作用始终有向下沉降的趋势，从而使上下层
密度发生变化。显然加重质的沉降速度直接影响悬浮液的稳定性，因
此通常用加重质在悬浮液中的沉降速度的倒数υ表示稳定性的大小，
称作稳定性指标Z （秒/厘米），即
（2-4-25）
Z 值愈大，表示悬浮液的稳定性愈好，分选愈易进行。
（四） 影响悬浮液密度、粘度及稳定性的因素
1、悬浮液中加重质容积浓度的影响
ν1=Z
如图2-4-7所示。称为临界容积浓度。临界容积浓度因加重质的
种类和性质而异，一般介于25~30%之间。当悬浮液的容积浓度超过临界值时，矿粒在其中的沉降速度急剧降低，设备生产能力相应减小，分选效率变低。
2、加重质的密度、粒度和形状影响
悬浮液的容积浓度受流动性（主要是粘度）的限制，常不允许超过某最大值。因此要求配制的悬浮液的密度愈高，则加重质的密度亦应愈高，即加重质的选择应与所配制的悬浮液密度相适应。
一般来说，在同样容积浓度下，加重质的粒度愈小，视粘度将愈大，开始形成结构化的浓度亦愈低。加重质的形状则是愈接近球形，悬浮液的粘度愈小。矿泥含量对悬浮液视粘度的影响也是很大的，对结构化的形成尤为敏感。这里所说的矿泥系指小于10~20微米的颗粒。在原矿中含泥量多时即须事先通过洗矿脱除；在介质循环过程中也会产生一部分矿泥，可在加重质的再生系统中予以脱除。
悬浮液的稳定性和粘度常常是矛盾的。粘度大则稳定性高，粘度小则稳定性低。而生产上则希望悬浮液既有小的粘度又有高的稳定性，可是这两者是难以兼得的，所以在选择悬浮液时，应综合利弊统
一考虑。为使悬浮液能够更好地稳定，保持上下层的密度尽可能地一致，可在分选机内采用机械搅拌、机械振动或使悬浮液流动等办法予以改善。
4.4.3 重介质分选机
矿粒借重悬浮液在重力场中按密度完成选分过程所用的设备称重介质分选机。
表2-4-1 重介质分选机分类表
（一）煤用重介质分选机
斜轮重介质分选机
立轮重介分选机
a、型立轮重介质分选
b、滴萨（DISA）型立轮重介质分选机
c、太司卡（TESKA）型重介质分选机
圆筒型重介质分选机
（二）选矿用重介质分选机
重介质振动溜槽
深槽式圆锥型重悬浮液选矿机
一、选煤用块煤重介质分选机
1、型立轮重介质分选
2、滴萨（DISA ）型立轮重介质分选机
3、太司卡（TESKA ）型重介质分选机
（一）斜轮重介质分选机
斜轮重介质分选机的优点：
(1) 分选精确度高。由于重产物的提升轮在分选槽底部旁则运动，在悬浮液中处于分选过程的物料不被干扰，可能偏差E 可达0.02~0.03；
(2) 分选粒度范围宽，处理能力大。该机槽面由于制造得较为开阔，斜提升轮直径可达8m
或更大。因此，分选粒度上限可达
1000m,下限为6m。如国产分选槽宽为4m的重介质分选机，其斜轮直径为6.55m，处理能力为350~500t/h；
(3)该机悬浮液循环量少。由于轻产物采用排煤轮的重锤拨动排放，所以被煤带走的悬浮液量少，故悬浮液循环量低（按入料计约为0.7~1.0m3/t.h）；
(4)由于分选槽内有上升悬浮液流使悬浮液比较稳定，分选机可使用中等细度的加重质，即小于325目(<0.04mm)占40%~50%已达到细度要求。
（二）立轮重介分选机
立轮重介分选机作为块煤分选设备，在国外应用较多。常见的有德国的太司卡（TESKA）型和波兰的滴萨（DISA）型立轮重介质分选机。我国70年代初期研制了JL1.8型立轮重介质分选机。安装在汪家寨选煤厂，用来洗选跳汰机的中煤，获得良好效果。在此基础上80年代初又设计了JL2.5型立轮重介质分选机，用以处理50~300mm 粒级的块煤排矸。
立轮重介质分选机与斜轮重介质分选机工作原理基本相同，其差别仅在于分选槽槽体型式和排矸轮安放位置等机械结构上有所不同。在相同处理量，立轮重介质分选机具有体积小、重量轻、功耗少、分选效率高及传动装置简单等优点。
1. JL型立轮重介质分选机
2.滴萨（DISA）型立轮重介质分选机
3.太司卡（TESKA）型重介质分选机
我国重介质选煤工艺分析 摘要：随着全球可持续发展战略的实施，人类也就开始重视节约能源和保护生态环境。然而煤炭资源是我国的工业原料和重要能源，而选煤工艺技术在煤炭生产上又是节约能源和保护生态环境的技术源头，因此，选煤工艺是直接影响可持续发展战略的，为此，本文对几种目前应用较为成功的重介质选煤工艺进行分析介绍。 关键词：重介质选煤工艺 1 概述 煤炭是工业原料和重要能源，在国民经济发展中占有很重要的地位。在一次性能源消费的结构中，把煤炭作为主要能源的格局在短时间内是不会改变的。随着我国洁净煤技术的发展，我国的原煤入选比例也在提高，目前原煤入选量已经达到11亿吨，占生产原煤总量的43%以上。而我国得重介质选煤技术研究是在20世纪50年代中期开始起步的，在“十五”期间，在党中央的政策引导和经济市场的拉动下，我国的重介质选煤技术发展迅速，并开发了具有自主知识产权的新设备、新工艺，为煤炭企业经济效益的提升和重介质选煤技术的推广应用作出了杰出的贡献。 2 几种典型的重介质选煤工艺 2.1 块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺 在块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺中的块煤和末煤均是应用重介质分选，这样就充分体现了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的优良特点，满足了大型选煤厂所要求的生产工艺。在我国，最大的选煤厂是安家岭选煤厂，此厂就是应用此工艺，因为此工艺的投入使用，年入选原煤已经达到1500万吨，因为其优良的特点，此工艺主要适用于含煤泥量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂，但此工艺介质回收系统比较复杂，管理起来较为不便。 2.2 块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺 块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺充分体现了跳汰机处理量大、重介质旋流器分选精度高及选煤成本低等特点，应用此工艺可明显降低选煤成本，并能很好的保证末精煤产品的优良质量，我国的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂——铁东选煤厂就是应用此工艺，应用效果表明，精煤产品质量较高，但是产率相对较低。因此，此工艺可在末煤可选性较难、块煤可选性较好并有块精煤用户的选煤厂使用。 2.3 跳汰粗选—重介质旋流器精选工艺 对于此工艺，应用跳汰机进行预排矸，这样可以很好的降低了矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响，同时也减少了重介质的入料量和旋流器的磨损，并且精煤产品质量较高。但是工艺较为复杂，工艺设备种类也很多，在选煤时会损失一些精煤，因此精煤产率较低。我国自主设计的盘北选煤厂、桃山选煤厂、北岗选煤厂和兴隆庄选煤厂等均是应用此工艺，这么多年的实践表明，此工艺可生产低灰精煤，但精煤产率不高，并且中煤中-114g/cm3密度级含量高达15%。但此工艺对于煤质波动较大、原煤含矸率较高和对已有跳汰分选系统进行改造时，其优越性就能很好的体现出来。因此，此工艺适用于原煤可选性好，排矸密度约1180kg/L的选煤厂，那么应用应用跳汰方法即可实现高效分选。 2.4 两产品重介质旋流器分选工艺
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 重介质选煤工安全生产岗位责任制(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9942-55 重介质选煤工安全生产岗位责任制 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1、负责本岗位所存设备、仪器、工具、信号及通讯设施的使用和保养，保持设备完好。 2、严格遵守厂制定的各项规章制度，遵守劳动纪律，坚持八小时工作制度，执行现场交接班制度。 3、严格执行技术操作规程，不违章作业，注意设备及人身安全，做到不安全不生产。 4、熟悉设备性能，做到应知应会，工作时间精力集中，经常检查设备运转情况，完成当班生产任务。 5、保持岗位卫生清洁，照明良好，消防器材完好。 6、上岗时按规定穿好工作服、戴好劳保用品。 7、具有环保和节能意识，熟知并能够正确辨识本岗位的危险源与环境因素以及控制措施。 8、认真填写岗位记录，做到清楚完整。
责任追究： 1、违反《煤矿安全规程》、《煤矿技术操作规程》规定，不正规操作，罚20元。 2、不经过培训不得上岗，否则罚款50元。不持证上岗，罚20元。 3、不熟悉设备性能及构造原理不得操作，并扣20元。 4、对分管范围内卫生不及时清理及不按规定防尘的罚20元。 5、不按规定现场交接班，出现空岗及早脱岗现象罚20元。 6、不按煤流方向启、停车罚20元。 7、试运转中发现问题不处理，处理时未断电罚20元。 8、运转中发现异常情况不进行妥善处理罚20元。 9、因司机操作不当，造成产品质量不合格，按洗煤厂《煤质考核办法》执行。 9、产品质量完成情况奖罚按《洗选厂煤质考核办
选矿之名词解释与概念总汇 绪论 选矿：就是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富积的过程。 矿石：指能被利用的矿物资源，一般由矿石矿物和脉石矿物两部分组成有用矿物；可以利用的金属或非金属矿物。 脉石：在矿石中，除了有用矿物外，还含有目前无法富积或尚不能利用的一些矿物，这些无用的矿物称为脉石。 品位：指产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比，常用百分数表示。通常用α表示原矿品位；β表示精矿品位；Θ表示尾矿品位。 产率：产品质量与原矿质量之比，叫该产品的产率，通常以γ表示。 回收率：精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比，称为回收率，常用Ξ表示。 选矿比：原矿质量与精矿质量的比值。 富矿比：精矿品位与原矿品位的比值，常用Ε表示。 第一篇筛分破碎与磨矿 粒度；描述单一颗粒大小的尺寸称为粒度。 粒级：用某种方法（如筛分）将粒度范围宽的物料群分离成若干个粒度范围窄的级别，这些级别均称为粒级，各粒级均以其上限粒度（d1）及下限粒度（d2）表示，如d1~d2或d2~d1或—d1+d2。 粒度组成：上述各粒级按粗、细不同顺序排列，并指明各粒级站物料群总量的质量百分率，这种资料称为粒度组成。
平均粒度：描述物料的粒度称为平均粒度。 网目：单位长度的筛面上所具有的筛孔数称为网目数，简称网目。 筛分：碎散物料通过一层或数层筛面被分成不同粒级的过程称为筛分。在实验室或试验场地为完成粒度分析而进行的筛分称为试验筛分。在工厂或矿厂为完成生产任务而进行的筛分称为工业筛分。 筛分效率：实际得到的筛下产物量与入筛物料中所含粒度小于筛孔的物料量的比的百分数 筛下产物：筛分过程一般是连续的，筛分原料给到筛分机械上以后，小于筛孔尺寸的物料透过筛孔，称为筛下产物。 筛上产物：大于筛孔尺寸的物料从筛面上不断排出，称为筛上产物。 筛分粒度：在一定条件下，筛上产物中的最小粒度与筛下产物中的最大粒度，都近似等于筛面的筛孔尺寸没，筛孔尺寸可简单地认为是筛分粒度。 准备筛分：当筛分是为分选作业提供不同粒级的入选矿物时，称为准备筛分， 辅助筛分：当筛分作业和破碎作业配合进行时称为辅助筛分。 预先筛分：若用在破碎前把合格粒级预先筛出叫预先筛分。 检查筛分：若用在破碎后以控制破碎产品的粒度则叫检查筛分。 脱水筛分：将伴有大量水的碎散物料（如渣浆、泥浆、矿浆等 作为筛分原料，以脱出其中液相为目的的筛分称为脱水筛分。 脱泥、介筛分：为达到一定的工艺目的，将碎散物料或伴水的碎散物料作为筛分原料，脱除其中细粒的筛分，称为脱泥筛分或脱介筛分。
第4章重介质选矿 全章内容 4.1 概述 4.1.1 重介质选矿的基本原理 4.1.2 重介质的种类与加重质的选择1．重介质的种类2．加重质的选择 4.1.3 重介质选矿的应用 4.2 重悬浮液的性质 4.2.1 悬浮液的密度1．悬浮液密度的特点2．悬浮液的有效密度 4.2.2 悬浮液的粘度和流变性1.悬浮液的粘度和流变性2．悬浮液粘度的测定 4.2.3 悬浮液的稳定性 4.2.4 影响悬浮液密度、粘度及稳定性的因素 1.悬浮液中加重质容积浓度的影响2．加重质的密度、粒度和形状影响 4.3 重介质分选机4.3.1 选煤用块煤重介质分选机{其余略} 4.4 旋转重介质流选矿{P159}4.4.1圆锥型重介质旋流器4.4.2圆筒型重介质旋流器{P166-167} 4.5 重悬浮液的回收与净化4. 5.1重悬浮液回收与净化系统4.5.2重悬浮液中煤(矿)泥量的动平衡 4.5.3重悬浮液回收与净化的主要设备4.5.4重悬浮液回收与净化中的损失4.6重悬浮液密度的自动控制 4.6.1 双管压差密度计4.6.2水柱平衡密度计 4.6.3 放射性密度测定仪 4.6.4 悬浮液密度自动控制系统{重点讲授} 4.1 概述 4.1.1 重介质选矿的基本原理 通常将密度大于水的介质称为重介质.在这样的介质中进行的选矿称为重介质选矿,它是按阿基米得原理进行的.任何物体在介质中都将受到浮力的作用,浮力F的大小等于物体排开的同体积介质的重量,即 F=V ρzj g 颗粒在介质中的有效重力G0与重力加速度g0分别为: G0＝G—F=V(δ-ρzj )g g0=[(δ-ρzj)/ δ] g 可见，G0及g0均随ρzj增大而减小。 在重介质中，当δ>ρzj时，g0为正，与g的方向一致，矿粒将向下沉降；而当δ<ρzj时，g0为负，与g的方向相反，矿粒将向上浮起。因此，为使分选过程能有效进行，重介质密度应介于矿石中轻、重两种矿物的密度之间，即δ2>δ1。在这样的介质中，分选完全属于静力作用过程，流体的运动和颗粒的沉降不再是分层的主要作用因素，而介质本身的性质却是影响分选的重要因素。 则密度差(高密度矿物与分选介质之差比密度矿物与分选介质之差)比可以判定分选的难易程度。 例如:煤矸石δ煤矸石=2.2 ;δ煤=1.5 ρ水=1 若在水中分选，则密度差为：(δ煤矸石—ρ水)/(δ煤—ρ水)=2.4 若ρzj =1.4的介质分选中:则密度差(δ煤矸石——ρ水)/(δ煤—ρ水)= 8 {ρ空气=1.23kg/m3}
重介质选煤工理论培训考试题（A卷） 单位：姓名：成绩： 一、选择题（每题1分，共20分） 1、下列哪种重介质属于重介质选煤所用的有机重液（） A、四氯化碳 B、氯化铁 C、磁铁矿粉 2、对重力分选机，粒度愈（），浮沉运动速度愈慢，设备通过能力（），一般小于8mm就难以分选。（） A、小，增大 B、大，减小 C、小，减小 3、总的来说，重介质选煤中对粒度的要求是粗粒比细粒分选效果（）。 A、好 B、差 C、一样 4、在重介质选煤中，当矿粒密度大于悬浮液密度时，矿粒（）。 A、上浮 B、下沉 C、在介质中悬浮 5、在重介质旋流器内，中央离心力比外缘离心力（）。 A、大 B、小 C、相等 6、选末煤，对磁铁矿粉的粒度要求是<325网目的含量不低于（）％。 A、80 B、85 C、90 7、悬浮液的粘度随容积浓度的增加而（）。 A、增大 B、减小 C、不变 8、在浅槽重介质分选机中，（）的循环悬浮液从给料侧的原煤入口下面沿水平方向给入，以形成纵向水平液流。 A、10%-20% B、50%-60% C、80%-90% 9、我国选煤厂设计规范中规定，加重质（磁铁矿粉）消耗（技术损失）指标：块煤系统<（）kg/（t原煤）；末煤系统<（）kg/（t原煤）。（） A、, B、,1.0 C、, 10、重介质旋流器底流嘴检查周期为每（）个月1次，以保证底流嘴直径符合设计要求。 A、1 B、2 C、311、在生产过程中，原煤入洗量应控制在一定范围内，不超过（）%。 A、5 B、10 C、20 12、重介质选煤中，如果原煤质量好，入洗密度则（）。 A、偏高 B、偏低 C、不变 13、（）是悬浮液净化回收的关键设备，磁选回收率直接影响到介耗高低。 A、脱介筛 B、磁选机 C、浓缩机 14、在同一条件下，分选密度越高，旋流器的分选可能偏差值越（）。 A、大 B、小 C、不变 15、矿浆通过量、入料浓度过大会使磁选效率（），介耗（）。（） A、降低，增大 B、提高，减少 C、降低，减少 16、观察筛上物料时，在（）上可以观察出原煤质量的好坏。 A、精煤筛 B、中煤筛 C、矸石筛 17、当稀悬浮液量少，磁选机处理量大时，重介质悬浮液的回收净化工艺应采用（）。 A、浓缩－磁选流程 B、旋流器预先分级流程 C、直接磁选流程 18、重介质选煤工艺效果的评定指标不包括（）。 A、可能偏差和不完善度 B、可燃体回收率 C、数量效率 19、在实际生产过程中，为了及时地反映原煤及分选情况，并为控制和操作提供依据，往往通过（）试验评价分选效果。 A、快速浮沉 B、筛分 C、小浮选 20、滴萨（DISA）型立轮重介分选机采用的传动方式为（）。 A、棒齿传动 B、环形皮带传动 C、链轮、链条传动 二、填空题（每空1分，共20分） 1、重介质选煤的基本原理是（）。 2、重介选煤应用于（）和（）。 3、在重力分选机中，（）是影响分选效果的主要因素。
第二篇重力选矿第4章重介质选矿 4.2 重悬浮液的性质 4.2.3 悬浮液的稳定性 悬浮液的稳定性是悬浮液维持自身密度不变的性质。由于悬浮液中的加重质受自身重力作用始终有向下沉降的趋势,从而使上下层密度发生变化。显然加重质的沉降速度直接影响悬浮液的稳定性,因此通常用加重质在悬浮液中的沉降速度v的倒数表示稳定性的大小,称作稳定性指标Z(s／cm),即 Z = 1/v Z值愈大，表示悬浮液的稳定性愈好，分选愈易进行。 由于加重质粒度的不均匀,v值很难用计算方法求得,而多用试验方法测定。试验时将悬浮液倒入1000mL或2000mL的量筒中,搅拌均匀后静置沉降。经过一段时间后,由于加重颗粒的沉降,在上部出现一清水层,清水层与混浊液界面的下降速度即可视为加重质的沉降速度。取直角坐标纸,以纵坐标自上而下表示清水层高度,横坐标自左而右表示沉降时间,将沉降开始后各时间段内沉降的距离对应地标注于坐标纸上,即可获得沉降曲线,如图2—4—6所示。曲线上任一点的切线与横轴夹角的正切即为该时刻的沉降速度。在开始沉降的相当长一段时间内,曲线斜率基本不变,评定悬浮液稳定性的指标即以这一段的沉降速度为准。 4.2.4 影响悬浮液密度、粘度及稳定性的因素 1.悬浮液中加重质容积浓度的影响 加重质的容积浓度不仅影响悬浮液的假定密度,而且在浓度较高时又是影响粘度的主要因素。试验表明,悬浮液的粘度随容积浓度的增加而增加。在浓度较低时,粘度增加较为缓慢;当浓度超过某临界值λL时,粘度急剧增大,如图2—4—7所示。λL称为临界容积浓度。临界容积浓度因加重质的种类和性质而异,一般介于25％～30％之间。当悬浮液的容积浓度超过临界值时,矿粒在其中的沉降速度急剧降低,设备生产能力相应减小,分选效率变低。 2．加重质的密度、粒度和形状影响 悬浮液的容积浓度受流动性(主要是粘度)的限制，常不允许超过某最大值。因此要求配制的悬浮液的密度愈高，则加重质的密度亦应愈高，即加重质的选择应与所配制的悬浮液密度相适应。 由于悬浮液的粘度和结构化的形成均与加重质的比表面积有关，因此一切与比表面积有关的因素：颗粒粒度、形状以及含泥量等亦均影响悬浮液的视粘度。一般来说，在同样容积浓度下，加重质的粒度愈小，视粘度将愈大，开始形成结构化的浓度亦愈低。加重质的形状愈接近球形，悬浮液的粘度愈小。矿泥含量对悬浮液视粘度的影响也是很大的，对结构化的形成尤为敏感。这里所说的矿泥系指小于10-20μm的颗粒。在原矿中含泥量多时即须事先通过洗矿脱除；在介质循环过程中也会产生一部分矿泥，可在加重质的再生系统中予以脱除. 悬浮液的稳定性和粘度常常是矛盾的。粘度大则稳定性高，粘度小则稳定性低。而生产上则希望悬浮液既有小的粘度又有高的稳定性，可是这两者是难以兼得的,所以在选择悬浮液时,应综合利弊,统一考虑。为使悬浮液能够更好地稳定,保持上下层的密度尽可能地一致,可在分选机内采用机械搅拌、机械振动或使悬浮液流动等办法予以改善。另外加入胶溶性药剂,如六聚偏磷酸钠、水玻璃、亚硫酸盐、铝酸盐等,它们能够吸附在加重质颗粒表面上,使之具有亲水性,从而避免或减少悬浮液的结构化;同时还可增加颗粒的分散性，这样则可收到既降低悬浮液粘度又增加稳定性的效果。 复习思考题:1．悬浮液的稳定性在重介质选矿中的意义、表示及测试方法。 2．悬浮液中加重质容积浓度对重介质选矿中的影响？ 3．加重质的密度、粒度和形状对重介质选矿中影响？ 4．悬浮液的稳定性和粘度的矛盾性及其处理方法？ 1
选矿方法的一般原则 在确定选矿试验方案或推荐流程时，要对各种方法进行选择和比较。选择选矿方法必须以“鼓足干劲，力争上游，多快好省地建设社会主义”的总路线和党关于经济建设的一系列方针和政策为指导，具体分析技术和经济等各方面因素，综合考虑决定取舍，使所选择的方法符合实际，生产可靠，指标先进和经济合理。下面是考虑的一般原则。 (一)生产要求 1．采用先进的选矿工艺，大力提高选矿指标，充分利用矿石资源，满足冶炼要求。所选择的方法应该保证生产优质精矿，提高金属回收率和劳动生产率，降低生产成本和缩短建设周期。 2．对含多金属铁矿石必须全面考虑综合利用一切有用成分，对选矿生产中的尾矿和废水也要尽可能综合利用。 3．注意劳动保护和环境卫生。例如，避免采用氰化物或氟化物等有毒药剂，尽可能少采用细粒矿石的干选等。 4．选择的方法应该力求简单可靠，便于生产操作和管理；采用复杂的方法必须有明显的技术经济效果。 5．选择的方法应该与当地的建设条件相适应。例如，矿区的矿石储量丰富，选矿厂服务年限较长，应该采用完善的流程；资源分散的矿区，如砂矿，应该采用设备轻便而又高效率的方法，便于建成可移动的选矿厂；多雨地区避免采用干选；交通不便，机械加工能力较差的地区应该采用简易的方法；选矿的主要原材料，如药剂、燃料和介质应考虑当地有来源等。 6．生产选矿厂流程的改进，必须充分利用原有的生产基础，包括厂房、设备和生产经验等。 7．选择的方法应该经过生产或试验证明是有效和可靠的。 例如，新技术必须经过试验和鉴定，才能采用；采用的设备应该是定型的或暂列定型的产品。 (二)矿石性质 1．含有块状脉石的贫化矿石，应该考虑用重介质选矿、跳汰或干式磁选等方法剔除脉石。 2．含泥矿石应该考虑用洗矿方法除去矿泥。 3．强磁性矿物用弱磁选方法回收。 4．弱磁性矿物根据其物理或化学性质和嵌布粒度，用重选、焙烧磁选、浮选、强磁选或电选等方法回收。 5．硫化物和磷矿物等比较易浮的矿物，常用浮选方法回收。 6．含多金属铁矿石和难以用单一方法选别的多铁矿物铁矿石，常用几种方法联合的联合流程。
第一章铁矿石常用的选矿方法 第一节磁铁矿选矿流程 磁铁矿石主要包括单一磁铁矿矿石、钒钛磁铁矿 矿石、含磁铁矿混合矿石和含磁铁矿多金属共生矿石， 磁铁矿属强磁性产物，在磁铁矿选矿中普遍采用以弱 磁选工艺为主的选别流程： 1、单一弱磁选流程：选别作业采用单一弱磁选工艺，适合于矿物组成简单的易 选单一磁铁 矿矿石；可进一步划分为两类：连续磨矿-弱磁选流程、阶段磨矿-阶段选别流程。 1)连续磨矿-弱磁选流程：适用于嵌布粒度较粗或含铁品位较高的矿石。根据 铁矿无的嵌布 粒度，可采用一段磨矿或两段连续磨矿，磨矿产品达到选别要求后进行弱磁选。 2)阶段磨矿-阶段选别流程：适用于嵌布粒度较细的低品位矿石。在一段磨矿 石进行磁选粗 选，抛弃部分合格尾矿，磁选粗精矿在给入二段磨矿（再磨）进行再磨再选。如果能再粗磨条件下，经过选别丢弃大量尾矿，对于减少后续磨矿和分选作业负荷、降低成本是有利的。 2、弱磁选-反浮选流程：主要针对的是某些铁矿石精矿石品位难以提高、铁精 矿中SiO2等 杂质组成偏高的问题，工艺方法包括磁选-阳离子反浮选流程和磁选-阴离子反浮选流程两种。
3、弱磁选-精选流程：这种流程方法是对某些铁矿石精矿品位难以提高、铁精 矿石中SiO2 等杂质组分偏高的问题开发出来的。 4、弱磁-强磁-浮选联合流程：主要用于处理多金属共生铁矿石和混合铁矿石， 分为三类： 1)弱磁选-浮选流程：主要用于处理伴生硫化物的磁铁矿矿石。根据矿石性质 进一步分为先 磁后浮和先浮后磁两种。 2)弱磁-强磁流程：主要用于处理磁性率较低的混合矿石。特点是采用弱磁选 首先分离弱磁 性的磁铁矿,弱磁选尾矿再采用强磁选回收赤铁矿等弱磁性矿物。 3)弱磁-强磁-浮选流程：主要用于处理多金属共生铁矿石。 第二节赤铁矿选矿流程 赤铁矿化学成分为Fe2O3、晶体属三方晶系的氧化物 矿物。与等轴晶系的磁赤铁矿成同质多象。晶体常呈板状； 集合体通常呈片状、鳞片状、肾状、鲕状、块状或土状等。 呈红褐、钢灰至铁黑等色，条痕均为樱红色。 1、焙烧磁选流程：当矿物组成比较复杂而其他选矿方法难以获得良好的选别指 标时，往往 采用磁化焙烧宣发；对于粉矿常用强磁选、重选、浮选等方法及其联合流程进行选别。 2、赤铁矿浮选流程：
重介质选煤厂常出现的若干故障汇总 重介质选煤厂若干问题汇集 一、降低介耗措施 1、清水选煤是关键 重介质选煤厂的循环水主要用作脱介筛喷水。只有实现了煤泥水的深度澄清, 才能实现清水选煤脱介, 降低介耗。清水脱介之所以是关键, 原因有二:（1）喷水的固体浓度对脱介效果的影响 用清水喷洗和用一定浓度的循环水喷洗脱介筛筛上物, 其效果截然不同。经弧形筛预先脱介后, 剩余的介质以极细小的颗粒形式粘附在煤粒表面, 如果循环水携带煤泥, 那么这些煤泥肯定是集中了全厂灰分最高、泥质最多、粒度最细的部分, 它们的比表面积大、吸附能力强、与微细的磁性物亲和力 高, 对脱介是极其不利的。 （2）煤泥浓度对磁选效果的影响 磁选机入料中的煤泥浓度会影响磁性物颗粒粘附到滚筒上的速度。在同样入料流量的条件下, 必然会使部分磁性物颗粒来不及被回收, 而损失到尾矿中。 2、降低介耗的主要措施 2.1 优化介质供应基地 按照磁性物含量> 95% , < 0.045mm( 325网目)粒级产率> 85% 的质量指 标以及价格适中的原则, 选择诚信度高的供应厂商, 并严格进货管理, 加强计量工作, 做到不掺水、不亏吨, 贮存、堆放、保管无损失。 2.2 强化脱介喷水效果 （1）保证脱介喷水压力在0.2MPa以上, 每个喷嘴喷水量约3m3/h, 喷 射水流强而有力。 （2）喷嘴沿着各脱介筛筛箱横断面均匀布置,形成完整的连续水帘。精煤脱介筛设置三排喷嘴, 每排14或16 个, 中煤脱介筛设置两排喷嘴, 每排14个, 矸石脱介筛设置两排喷嘴, 前排5个, 后排7个。 （3）中煤和矸石脱介弧形筛分别设置了9个一排和5个一排的喷嘴。 （4）脱介筛的选型也是影响脱介效果的主要因素。针对精煤产率高、粒度组成细、携带煤泥量大的特点, 该厂选用DMS3636超宽型双通道直线振动筛作为精煤脱介筛。该振动筛振幅大(双振幅> 11mm ), 振次高( 890次/m in) , 长宽比为1：1, 所以料层薄, 物料能在筛面上抛掷式前进, 喷水也能较容易的穿透物料层。 2.3 磁选机因素 磁性物回收率是磁选机工艺效果最为重要的指标,磁选机入料中不可避免地会混入> 0.5mm 的颗粒, 这些颗粒沉淀在磁选机槽底, 堵塞或部分堵塞矿浆 流道,致使流速突增, 尤其是细颗粒磁性物来不及粘附在滚筒上, 就随尾矿流失了。为此, 在每台磁选机上增设排粗装置, 及时排除沉淀的粗颗粒, 使矿浆沿槽宽均匀流动, 有助于磁性物回收。 2.4 合理调整处理量
多项选择题（80题） 1、影响悬浮液粘度和稳定性的主要因素，是（A、B、C） A、磁铁矿的粒度组成 B、悬浮液的容积浓度 C、煤泥含量 D、煤的粒度 2、磁性加重质的磁化率与（A、B、C）等有关。 A、磁性物含量 B、磁性物密度 C、平均粒度组成 D、磁性物的颜色 3、磁铁矿粉的损失包括（A、B）。 A、工艺损失 B、管理损失 C、产品带介 D、运输损失 4、磁铁矿粉的工艺损失主要取决于（A、B、C、D）。 A、原煤粒度 B、磁铁矿的性质 C、回收工艺 D、生产管理水平 5、磁铁矿粉的工艺损失主要指（A、C）。 A、重介最终产品中重介质损失 B、磁铁矿粉的水分含量过高 C、磁选尾矿中重介质损失 D、磁铁矿粉的密度低 6、磁铁矿粉的管理损失包括（A、B、C、D）。 A、车间管理操作不善造成的重介质损失 B、磁铁矿粉的质量损失 C、磁铁矿粉的储运损失 D、磁铁矿粉的制备技术损失 7、车间管理操作不善造成的重介质损失包括（A、B） A、生产损失 B、事故损失 C、磁铁矿粉的质量损失 D、磁选机回收效果差 8、重介质选煤系统中使用的磁选机大多是筒式磁选机，其磁选机的给料方式可 分为（A、B、C）。 A、顺流式磁选机 B、逆流式磁选机 C、半逆流式磁选机 D、半顺流式磁选机 9、调节尾矿的溢流量可以通过（A、C）来调节 A、左右移动放置在尾流槽内的两块调节板来增大或减小尾流槽的口径 B、磁选机的入料量 C、尾流接料管道上安装阀门 D、磁选机的冲水 10、对密度一定的悬浮液来说，加重质的（A、B )则是影响悬浮液稳定性的主要因素。 A、粒度 B、密度 C、质量 D、磁性物含量 11、悬浮液的工艺性质有包括（A、B、C、）。 A、密度 B、粘度 C、介质的运动状态 D、煤泥含量 12、重介质选矿时，作为分选介质的悬浮液，在工艺性质上应有哪些特点（A、 B、C ） A、黏度低 B、稳定性好 C、易回收和净化 D、易氧化 13、开车过程中岗位人员要经常检查运行中的磁选机溢流和底流排料是否畅通，
重介质选煤教材重介质选煤教材 唐山瑞安普科技有限公司
序 言 重介质选煤是我国从一九五八年开始，至今已44年了，但是到目前还只出版了一本重介质旋流器选煤的单行本。可供重介质旋流器选煤厂操作工人阅读和培训的参考书很少。金业煤焦化集团选煤厂是一座年处理能力180－200万吨，采用全重介旋流器选40－0ｍｍ不脱泥原煤新型工艺的选煤厂。 这种工艺应用于工业生产在国内和国际都是最新的，为使操作人员尽快掌握和熟悉该工艺和设备性能，使之尽快顺利地投入正常生产，特编写了本培训讲稿。还应说明的是，本培训稿主要内容是重介质车间选煤部分、原煤准备、厂外产品储运装车及煤泥水处理，只简略介绍了工艺流程。 由于时间仓促，编写水平有限，不当之处请指正，不胜感谢。 编者：彭荣任 2002年6月
目 录 第一章重介质选煤的基本概念――――――――――――1 第二章金业煤焦化集团选煤厂重介质旋流器分选40－0ｍｍ不脱泥原煤的准备―――――――――――――――2 第三章金业煤焦化集团选煤厂重介质旋流器选40-0mm不脱泥原煤的准备―――――――――――――――――3 第四章煤泥水处理―――――――――――――――――4 第五章厂外产品的储运――――――――――――――――5
第一章重介质选煤的基本概念 重介质选煤是利用纯煤、夹矸煤和矸石之间密度的不同，在一种特定密度的溶液（介质）中，使纯煤与夹矸煤或矸石进行分离的一种选煤方法。因此它的选煤效率和精确度是目前国内外最高的。 重介质选煤按其采用介质的不同可分为重液（真溶液）和重悬浮液（非均质溶液）选煤两种。 1．重液选煤使用的是真溶液，它是用一种密度较高的能溶于水的无机盐或有机物与水配制而成的特定密度的溶液。如：氯化锌、三溴甲烷、四溴乙烷（密度在3左右）、四氯化碳等。 2．重悬浮液选煤是利用一种密度较高的固体（矿物），经过磨细成粉末状后与一定比例的水均匀混合，使固体粉末成悬浮状，这种非均质溶液的密度为： △ ＝（ｇ1＋ｇ2）/(v1+v2) (1) 式中：g1,g2:分别是固体和水的重量（ｋｇ）， ｖ1,ｖ2：分别是固体和水的体积（ｍ3）， △：悬浮液的密度（ｋｇ/ｍ3）。 显然，水中加入一定数量的固体粉末后，其密度远大于纯水的密度。因为水的密度在4℃时为1ｋｇ/L或1000ｋｇ/ｍ3。 这样就可以通过调整加入水中固体粉末（加重质）的数量，即加重质与水的混合数量比例，得到一种符合选煤需要的悬浮液的密度。
选矿与提纯 为适应现代工业的发展，采用高纯原料是制造高质量耐火材料的前提。 在国际上，从耐火材料的纯度看，杂质含量逐年下降。1954年，镁质耐火材料所含杂质为12％，而1980年，天然镁砂杂质含量普遍降至4％，海水镁砂降至1％以下。对于其它耐火材料，例如粘土砖和硅砖，同样应考虑提高纯度。 决定矿物资源利用价值的标准，可归纳为以下几点：贮量丰富，具备开采条件，可稳定地供应原矿，质量波动不大，杂质含量符合技术要求，技术经济指标合理。但是，符合上述标准的天然矿床甚少，必须根据综合利用的原则进行选矽·处理，去粗取精，满足耐火原料之需要。 选矿是利用多种矿物的物理和化学性质的差别，将矿物集合体的原矿粉碎，并分离出多种矿物，加以富集的过程。现代非金属矿物的选矿方法有机械法、物理—化学法、纯化学法、电气法等等。采用那种选矿方法，首先取决于矿物中各种矿物的物理性质，例如矿物的颗粒大小和形状、密度、滚动摩擦与滑动摩擦角、润湿性、电磁性质、溶解度以及加热时的性状等等。 按颗粒的粒度进行选矿，主要用于松散的小颗粒的或上状岩石，如砂，粘土，此时，可采用水淘洗或利用空气分离法进行选矿。 按颗粒的形状来选矿。它用于具有片状的或针状的结晶(如云母，石墨，石棉等)矿物。这种形状的颗粒，大部分都通不过圃孔筛。 按照密度来进行选矿。它是由密度相差很大而颗粒大小相同的矿物构成的松散物料，经过淘洗或空气分离器，密度大的矿物降落在近处，而密度小的矿物则落在较远处。 浮选法选矿，是利用矿物被液体所润湿程度的差别来进行的。放入液体中的固体矿物，力图突破液体的表面层，而表面层由于表面张力的作用给予其反作用力。当矿物细磨后并轻放入液体中时，其中某些矿物可能不被液体润湿，浮在其表面上，而另一些矿物因被润湿而沉底。 重液选矿法亦称重介质选矿法，这是一种利用矿物的密度差，在重液中进行分离的方法。 70年代，日本在静电选矿方面取得了一定成就。根据H．B约翰逊的矿物分类，各种不同矿物对不同的电极极性，其导电性和飞散距离亦不相同。当电压为负时，导电的矿物称为正整流性矿物。电压为正时，导电的矿物称为负整流性矿物。不受极性影响的矿物称全整流性矿物。在相同整流性矿物中，临界电位各不相同，只有达到该矿物的临界电位后，才能导电。利用整流性和临界电压的不同，在静电选矿机上，可把不同矿物分离。 磁力选矿法是基于不同的矿物具有不同的导磁系数。例如，Fe、Ni、Co及其化合物，很容易被磁铁吸引，而有些物质则不被磁铁吸引。电磁选矿通常用来除掉耐火原料中的杂质(主要是铁质)。 电渗选矿法的原理是利用悬浊液的质点(如粘土、高岭土)带有电荷(一般为负电荷)，电流通过悬浊液时，带电的微粒向带有相反电荷的电极移动，并沉积在其表面上。化学方法提纯，是目前制备高纯原料的重要手段。它是利用一系列化学及物理化学反应，使矿物分离。例如，用海水或卤水制备高纯氧化镁。这种方法的缺点是反应过程复杂，成本高。 1．菱镁矿的选矿。在菱镁矿中，往往含有白云石和绿泥石，若要制备高纯镁质原料，则应选矿提纯。常用的选矿方法为重液选矿法、浮选法和化学法。 (1)重液选矿法。选矿前，先将天然菱镁矿石破碎成o～120mm的颗粒，过筛去掉0～8mm颗粒，再分级成60~120mm和8~60mm二种颗粒，二者选矿流程相似。在重液选矿悬浮液中，含有15％废矿原料，
第一部分基础知识 选矿是利用矿物的物理或物理化学性质的差异，借助于各种选矿设备将矿石中的有用矿物与脉石矿物分离，并达到使有用矿物相对富集的过程。选矿学是一门分离、富集、综合利用矿产资源的技术科学。 选矿的对象：金属、非金属和可燃有机矿产资源。 选矿的目的和意义：1、将有用矿物和脉石矿物分离；2、将彼此共生的有用矿物尽可能地分离并富集成单独的精矿；3、排除对冶炼和其他加工过程有害的杂质，提高选矿产品质量；4、综合回收有价元素，充分、合理、经济地利用矿产资源。 矿物、矿石的区别。 矿物：在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的自然元素和自然化合物。在一定地质条件下，它们具有相对稳定的化学成分和物理性质。 矿石：矿物在地壳中分布不均，但在地质作用下，可以形成相对富集的矿物集合体。在现代技术经济条件下，可以开采、加工、利用的矿物集合体叫做矿石；否则，称为岩石。 直接与选矿有关的矿物性质：密度、磁性、导电性、润湿性、特殊选矿方法（光泽、形状） 密度：是重选的依据。按照密度分层，通过运动介质的作用达到分离。松散-分层-分离。水力分级、风力分级、重介质分选、跳汰选矿、溜槽和摇床。 磁性：是它被磁铁吸引或排斥的性质（矿物分强磁性、弱磁性、非磁性）。磁力大小，物质的磁导率u有关。磁感应强度B=磁导率U*磁场强度H。磁介质被置于磁场中，由于磁场的作用而磁化，在介质内产生磁矩。单位磁矩称磁化强度。磁化强度M与该点的磁感应强度成正比，M=体积磁化率k*H。比磁化系数是物质的体积磁化率与本身密度的比值，物质的感应磁场强度B=磁导率u*（磁场强度H+磁化强度M）。磁力=真空磁导率u0*比磁化系数X*外磁场强度H*dH，H*dH表示磁场力。磁力由磁性和磁场力决定。 导电性：是指矿物的导电能力（一般矿物分良导体、半导体、非导体），矿物的电性质，电阻、介电常数、比导电度以及整流性。 被分选的物料从圆筒上部给入高压电极和圆筒接地电极之间的电晕电场中，物料荷电以后，导电性能良好的颗粒在与接地电极表面接触时，能较快地将它们所荷的电荷经圆筒电极传走，在旋转圆筒带来的离心力和自身重力的作用下，脱离圆筒电极，落入导体颗粒的接料槽中。导电性能较弱的物料颗粒，在与圆筒接触时，则较难传走它们所带的电荷，由于异性电荷相互吸引而吸附在圆筒表面，随圆筒转动带至后部被排矿毛刷刷下，落入非导体颗粒接料槽中，分成导体和非导体。 润湿性：矿物的自然润湿性主要取决于矿物的结晶构造。润湿性不同的矿物具有不同的可浮性，润湿性是浮选的依据。1. 亲水性矿物指容易被水润湿的矿物，如石英、方解石等。（天然可浮性不好）；2. 疏水性矿物指不容易被水润湿的矿物，如辉钼矿、石墨等。（天然可浮性好） 特殊选矿：光泽，形状 选矿厂生产流程： 准备作业包括破碎、磨矿、筛分、分级等作业。这些作业都是围绕将矿石破碎和磨细，使有用矿物和脉石矿物达到单体解离，或分成若干适宜的粒级，为选分作业做好准备。 辅助作业一般指浓密、过滤、干燥等作业，供水供电供气和药剂业务等，就其性质也是辅助作业。 第二部分准备作业 破碎和磨碎的方式 工业上主要利用机械力来破碎矿石，破碎方式有五种方式： 挤压破碎－物料在两个工作面之间受到缓慢增长的压力被破碎，大多用于脆性、坚硬物料的粗碎。 劈裂破碎－物料受到多个楔状物体的劈力作用被劈碎，劈裂平面上的拉应力达到或超过矿石拉伸强度极限，对物料的破碎最为有利。 折断破碎－物料受到两个楔状物体的劈力作用被折断 研磨破碎－物料在两个相对滑动的工作表面或各种形状的研磨体之间，受到摩擦作用被磨碎成细粒，多用于小
重介选煤工艺的优点是毋庸置疑的，但在实际的工业应用中，并非所有的情况都适用于重介工艺，应根据实际的煤质情况、产品要求，合理进行工艺选择，以下为选用重介选煤工艺的几点注意事项： (1)块煤中矸石含量较高时，宜采用排矸跳汰机或动筛跳汰机进行预排矸，切不可简单套用三产品直接分选工艺。 (2)0.5mm以下煤泥量较大时，需要进行预先脱泥。 (3)在分选易选煤时，跳汰选的分选精度不亚于重介选，且跳汰选成本又低于重介选，固对待易选煤要慎重选择分选工艺，不可随波逐流。 (4)当排矸密度大于1.8kg/L时，重介悬浮液难以实现，此时单段跳汰机的优势较为突出。 (5)对于个人所有的选煤厂，煤源不稳定，若采用简单的重介选，极有可能回因为矸石量和煤泥量等煤质因素的变化而导致分选效果变差，且重介质的消耗很难保证在合理范围内，使生产成本偏高，不利于经济效益的提高。另外，洗煤厂若采用预排矸或预脱泥技术，首先系统的复杂性将大大增加，不利于系统的管理维护，同时设备基础投资也要大的多。 重介选煤设备从整体来划分可分为三大类：一类为早期应用较多的重介质分选机；第二类主要为近年来逐渐趋于完善成熟的重介质旋流器；第三类是近几年开发设计的干法重介质选煤设备。 重介质分选机在现阶段来看，主要还是应用于块煤分选，对于粒度级较小（-13mm）的煤，分选效果不是很理想。目前，我国在生产中应用的块煤重介质分选机主要有斜轮重介质分选机、立论重介质分选机和刮板重介质分选机（即浅槽）三种类型。它们的共同之处为：主体均为矩形椎体分选槽，槽中充满具有一定密度的悬浮液，原煤从一端给入到分选槽中，大于介质密度的物料下沉，从分选槽底部排出，小于介质密度的物料浮起，随介质水平流从分选槽另一端排出。其不同方式，主要为下沉物料的排出方式，斜轮分选机采用倾斜放置的提升轮排料：立轮分选机采用垂直放置的提升轮排料；浅槽刮板分选机则采用刮板输送机排料。 重介质旋流器按给料方式划分可分为三种：一种是将物料和悬浮液混合后用泵打入旋流器。入料压力0.1Mpa以上。此种给料方式导致物料粉碎严重，且增加了设备磨损。第二种是利用定压箱给料，物料和悬浮液在定压箱中混合后依靠自身重力给入到旋流器。第三种给料方式是悬浮液与物料分别给入到旋流器中，称为无压旋流器。重介旋流器按产品数目主要分为两产品旋流器和三产品旋流器。 空气重介质分选设备主要为空气重介质流化床干法分选机。该设备可有效分选外在水分小于5%的6~50（80）mm粒级煤。分选精度高，可能偏差在 0.05~0.07范围内，可以较好的满足干旱缺水地区和易泥化煤炭的分选要求。 重介选煤在解决了设备耐磨、介质回收、工艺简化等问题后，重介质选煤以其分选效率高，对煤质适应性强、可实现低密度分选和易于实现自动化控制等优点，深受世界各大选煤国的重视。重介质选煤方法在美国、澳大利亚和南非分别占到56%、90%和90%以上。 1996年，国家计委下达了“九五”国家科技攻关课题“大型高效全重介选煤简化流程新工艺及设备”。本课题攻关目标是研究出一套全新、简化的重介质选煤工艺流程；研制能实现这一流程的大型高效设备及与之配套的自动化过程控制和生产管理系统。课题由煤炭科学研究总院唐山分院提出并承担责任，贵
?重介质选煤厂建设中应注意的问题和解决的途径 ?重介质选煤厂建设中应注意的问题和解决的途径摘要：以旋流器为重点介绍了目前重介质选煤厂发展现状、存在的技术问题及解决的方法，成功的重介质选煤厂应当是低成本高效益。 重介质选煤技术在我国经过几代人的努力现已发展到世界领先的程度，从脱泥入洗到不脱泥入洗，从13毫米分级入洗到2毫米分级入洗，旋流器的入料上限从13毫米提高到100毫米，单系统处理量可达200多万吨/年。无压三产品旋流器及有压三产品旋流器高效选煤技术在中国的成功推广已受到世界同行的广泛关注。该技术系统之简单，分选精度之高是世界选煤界所公认的。随着选煤技术的成熟，给已建成的选煤厂经营者带来了高额的经济效益，因此吸引了越来越多的投资者，近几年来新上项目向雨后春笋一样偏地开花，有的项目由于各种原因为了抢时间仓促上马，结果是厂子建起来后不能正常生产，或者是达不到重介选煤厂应有的生产技术指标，不得不进行技术改造，不但影响了应有的经济效益，而且超过了标准投资多花了冤枉钱。更可悲的是有的选煤厂建起来之后，比没建选煤厂时效益提高了就自认为不错了，自己的厂没有达到应有的经济技术指标却不知道。这类选煤厂由于各种原因设计就先天不足，没有达到高效重介质选煤厂的要求，追其原因主要是应为最近选煤设计市场的混乱，不懂得重介质选煤核心技术，却在选煤设计市场照猫画虎，选煤厂设计本来是根据原料煤的煤质及产品的要求所作的“量体裁衣”工程，有的人却是一套图纸“打遍天下”，给投资者造成不可估量的经济损失。本文就近几年来重介质选煤厂调试和技术服务中发现的问题总结如下： 一、选择合适的主机 高效重介质选煤厂的主机的选型有无压给料三产品旋流器、有压给料三产品重介质旋流器、无压给料两产品重介旋流器、有压给料两产品重介质旋流器。四种重介质旋流器各有不同的特点，要根据被选原料煤的可选性情况、产品结构及处理量选摘合适的主机。否则将造成浪费。 有压重介质旋流器适用于难选煤或极难选煤，该旋流器需要的系统简单，具有处理量大分选精度高等特点；缺点是对原煤有二次破碎现象会对煤泥量有所增加，加大煤泥的处理成本，对易碎煤或易泥化煤的煤尤为严重。无压重介质旋流器克服了有压的缺点，采用了有压给介无压给料的方式，煤直接进入旋流器分选，避开了用查浆泵高压给料的环节，系统进一步简单；采用三产品或两产品重介质旋流器主要取决于所定产品结构，其产品结构在设计选煤厂时要根据入洗原料煤的特点和市场情况进行产品优化，确定最合理的产品结构和产品质量，使企业效益最大化。基本原则是两产品能满足要求就不用三产品，如大同燕子山煤矿选煤厂根据大同的煤质和市场情况，产品结构确定两产品，选用两产品重介质旋流器是合理的；同样的大同青瓷窑煤矿根据煤质和市场情况确定两产品却选择了三产品重介旋流器显然是不合理的，不但增加了建厂投资还增大了运转成本。海勃湾矿务局公务素煤矿原煤灰分较高26%以上，但它是优质炼焦煤，<10%灰分的精煤较少但价格高，25%灰分左右的煤作为动力煤也是供不应求，>75%灰分以上的矸石还可作为建材使用，因此最合理的产品结构是三产品，三种产品都是物尽其用，选用三产品旋流器是合理的，投产后提高了产品附加值，使煤矿效益尽到了最大化。海勃湾公乌素另一选煤厂与其煤质
原煤配煤之后，运输到除铁器并预先筛分。筛下产品到缓冲仓，筛上产品经过手选除去矸石和杂物，再破碎后，同筛下产品混合运输到缓冲仓经给料机运输到原煤脱泥分级筛。筛上产品到三产品旋流器，而筛下产品运输到斜板沉降塔处理。斜板溢流进入煤泥系统，底流打到原煤旋流器组。原煤旋流器组溢流继续到斜板沉降，底流则回到原煤脱泥分级筛。 三产品旋流器的精煤产品经弧形筛和振动脱介筛处理后，颗粒较小精煤进入离心机脱水成为精煤产品，而脱出水则进入精磁尾桶；大颗粒精煤则直接成为精煤。而筛下一部分进入合格介质桶，分流一部分及稀介质液进入精煤磁选机回收介质，尾矿进入精磁尾桶。精磁尾桶产品经精煤旋流器组处理，溢流进入煤泥系统，底流经弧形筛筛分，筛下进入磁选机，筛上经离心机处理后进入精煤，而离心机脱水进入精磁尾桶。 三产品的中煤产品也经过弧形筛和振动脱介筛后，筛上产品为中煤，筛下产品进入中煤磁选机，磁选尾矿进入中磁尾桶，中磁尾桶产品进入中煤旋流器组，溢流进入尾煤系统，底流回到中煤振动脱介筛。矸石产品与中煤类似，筛上产品为矸石，不过大块矸石要经过破碎机破碎；筛下产品进入矸石磁选机，磁选尾矿进入矸磁尾桶，再打入矸石旋流器组处理，溢流进入尾煤系统，底流经振动筛，筛上为矸石，筛下进入尾煤系统。 煤泥处理系统为浮选工艺，加入柴油作为捕收剂，GF为起泡剂。浮选精矿进入压滤机，压滤后为精煤泥；压滤滤液进入滤液池，溢流进入清水池，底流继续压滤。浮选尾矿进入尾煤系统。 尾煤处理先进入2#沉淀塔，底流回到矸石旋流器组，溢流进入煤泥池，运输到1和3#沉淀塔，并加入聚乙烯酰胺作为絮凝剂沉淀。溢流进入循环水池，底流进入快开压滤，成为粗煤泥，滤液则回到煤泥池。