褐煤分选方法之干法分选、正浮选及反浮选

褐煤的浮选作者：王立雨来源：《硅谷》2014年第11期摘要我国褐煤资源丰富。

褐煤的浮选可以有效降低褐煤中矿物质含量，提高褐煤的利用效率。

若能实现对褐煤的综合利用，将极大地缓解我国能源供应的负担。

关键词褐煤；浮选；浮选药剂；褐煤改质中图分类号：TD94 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0176-01我国褐煤资源丰富，总储量为3194.38亿吨，占我国煤炭资源总储量的5.74%。

褐煤探明储量为1291.32亿吨，占全国煤炭探明储量的12.69%。

2009年全国原煤产量增加了2.64亿吨，其中褐煤贡献了26.27%，为保护炼焦煤资源，今后我国动力煤的结构将以褐煤为主。

到2020年我国主要几个大型露天矿的褐煤产量将有大幅度的提高，全国褐煤生产能力将大幅提升。

褐煤的水分高、热值低、挥发分高，易挥发、易自燃。

褐煤热加工易碎，所以通常作为劣质直接燃烧电煤。

1褐煤浮选的现状浮选是一种基于颗粒界面性质的天然差异或人工差异，直接或间接利用相界面实现颗粒分选的工艺过程。

目前，浮选仍是对细粒煤泥最有效的分选手段。

褐煤是指变质程度较低的煤，不粘煤、弱粘煤、褐煤及长焰煤都属于低阶煤。

由于煤化程度低开采过程易碎产生大量的煤泥，浮选作为有效的回收煤泥中的低灰精煤的分选方式可以尝试用于褐煤的分选，但是，褐煤变质程度较低、表面含氧官能团多、孔隙率高、亲水性强，在浮选过程中不利于与气泡的附着，所得浮精产率低，不容易实现浮选，加之褐煤易氧化，使浮选更加困难。

因而，研究褐煤的结构特点，找出行之有效的浮选方法对于能源的高效与清洁利用具有重大的现实意义。

对于褐煤的浮选国内外的研究人员进行了大量的探索，取得了可观的成就。

褐煤是指变质程度较低的煤，由于煤化程度低开采过程易碎产生大量的煤泥，浮选作为有效的回收煤泥中的低灰精煤的分选方式可以尝试用于褐煤的分选，但是，褐煤变质程度较低、表面含氧官能团多、孔隙率高、亲水性强，在浮选过程中不利于与气泡的附着，所得浮精产率低，不容易实现浮选，加之褐煤易氧化，使浮选更加困难。

选煤厂选煤方法及原则流程的确定在确定选煤工艺流程之前，根据煤质特性和用户的要求，应分析解决以下几个问题。

一、选煤方法选煤方法是制定选煤厂工艺流程的核心问题。

选择选煤方法应考虑煤的牌号、可选性，用户对产品的质量要求以及各种选煤方法的适应范围和优缺点。

同时，还需要考虑技术经济上的合理性及国产选煤设备的技术性能和制造能力。

选煤方法，主要包括跳汰选煤法、重介选煤法、槽选法、旋流器选煤法、摇床选煤法、浮选法等。

1.跳汰选煤法跳汰选适宜处理易选和中等可选性煤，其分选粒度上限可达50～100mm，甚至更大，其下限为0.5～0.3mm。

在国内外选煤生产实践中，是应用最广泛的一种选煤方法。

跳汰选煤法之所以广泛被采用，主要在于其工艺流程简单易行、生产能力大（国产35m²大型跳汰机，小时处理能力可达350～490t）、维修管理方便、选煤成本低。

在处理难选煤时，其工艺指标仅次于重介，并且对原煤性质适应性强，选别易选煤的数量效率可达 90%以上;选别难选煤其数量效率为70%～80%。

2.重介选煤法重介选在我国的应用仅次于跳汰选，主要用于处理难选和极难选煤，也常用于动力煤分选时排除矸石或代替人工手选。

重介选煤的优点∶（1）分选效率和分选精确性高于其它选煤方法。

生产实践表明，块煤重介数量效率达95%以上;末煤重介旋流器的效率约90%左右，可能偏差E 值为0.03～0.07。

（2）分选粒度和密度范围宽。

分选粒度下限为0.5mm，上限视分选机槽宽而定，达500mm以上。

分选密度一般在1.3～2.0kg/dm²范围内调整。

（3）工艺操作简单，调节方便，易于实现选煤厂自动化。

重介选煤的主要缺点是介质回收再生系统复杂，设备磨损较大，生产费用较高。

因此，对于难选煤，究竟采用重介选还是跳汰选，必须在技术上、经济上进行全面衡量和比较;对极难选煤，优先考虑采用重介选。

3.旋流器选煤法重介旋流器分选过程是在离心力场中进行的，因而可强化矿粒的分选作用。

煤炭为什么要进行分选？煤炭重选和浮选的基本原理是什么？分别列出一种重选和浮选设备，并论述其基本原理和特点。

煤炭在生成过程中会混人了各种矿物杂质,在开采和运输过程中不可避免地又混人了顶板和底板的岩石及其他杂质。

随着采煤机械化程度的提高和地质条件的变化,原煤质量将越来越差。

选煤的主要任务就是除去原煤中的杂质,降低煤炭的灰分和硫分,提高原煤质量，适应用户需要。

重选：根据矿粒间密度的差异，因而在运动介质中所受重力、流体动力和其它机械力的不同，从而实现按密度分选的矿粒群的过程。

重力选矿设备：圆锥型重介质旋流器。

分选原理：在重介质旋流器分选过程中，物料和悬浮液以一定压力沿切线方向给入旋流器，形成强有力的旋涡流；液流从入料口开始沿旋流器内壁形成一个下降的外螺旋流；在旋流器轴心附近形成一股上升的内螺旋流；由于内螺旋流具有负压而吸入空气，在旋流器轴心形成空气柱；入料中的精煤随内螺旋流向上，从溢流口排出，矸石随外螺旋流向下，从底流口排出。

空气柱的形成机理为：由于底流管和溢流管直接与大气连通，进入旋流器的两相流以强烈的螺线涡运动，当切线速度增大到临界速度时，旋流器各出口产生一定的阻力，形成内部的旋转流场，引起轴向负压，空气由溢流管和底流管进入旋流器，在轴向负压驱动和流体对流传输的共同作用下逐渐发展成为贯通的空气柱。

当颗粒密度大于悬浮液密度时，颗粒在悬浮液中半径为r处所受合力为正值，颗粒被甩向外螺旋流；否则，颗粒被甩向内螺旋流；从而把密度大于介质的颗粒和密度小于介质的颗粒分开。

在旋流器中，离心力比重力大几倍到几十倍，因而大大加快了分选速度，并改善了分选效果。

特点：（1）分选效率高。

（2）分选密度调节范围宽。

重介质选煤的分选密度一般为1300kg/m3～2200kg/m3，而且易于调节，其误差可保持在±0.5%范围之内。

（3）适应性强，分选粒度范围宽。

重介质选煤在入选原煤的粒度、数量和质量上允许有较大的波动。

（4）生产过程易于实现自动化。

褐煤提质技术综述褐煤是一种煤炭资源，由于其灰分和硫分含量较高，燃烧产生的污染物也相对较多。

为了减少褐煤的环境污染，并提高其燃烧效率和利用价值，人们对褐煤的提质技术进行了广泛研究。

本文将综述褐煤提质技术的研究进展。

提高褐煤质量的方法主要包括煤炭分选、矿物质去除和降低含水率等。

煤炭分选是将褐煤按照不同的物理性质进行分离，以提高褐煤的焦化性能和燃烧性能。

常用的分选方法有重介浮选、重介干选和电选等。

矿物质去除是通过酸洗、浮选和湿法磁选等方法去除褐煤中的矿物质，以提高褐煤的燃烧效率。

降低含水率是通过烘干、脱水等方法降低褐煤的含水率，以提高其燃烧效率。

改善褐煤燃烧性能的方法主要包括干燥、粉碎和添加剂等。

干燥是通过烘干和热风等方法将褐煤中的水分蒸发，以提高褐煤的可燃性和燃烧效率。

粉碎是将褐煤粉碎成适合燃烧的颗粒大小，以提高褐煤的燃烧速度和燃尽度。

添加剂是指向褐煤中添加一些化学物质，如脱硫剂、燃烧助剂和粘结剂等，以改善褐煤的燃烧性能和减少环境污染。

此外，还有一些新兴的褐煤提质技术，如气化、液化和热解等。

气化是将褐煤转化为合成气或合成油的过程，通过气化可以提高褐煤的利用价值。

液化是将褐煤转化为液体燃料的过程，通过液化可以提高褐煤的储运和利用便利性。

热解是将褐煤在高温下分解为煤焦油、煤气和固体炭的过程，通过热解可以提高褐煤的燃烧性能和提取煤焦油等有用产品。

总之，褐煤提质技术是为了提高褐煤的质量和燃烧性能，减少环境污染和提高煤炭利用效率而进行的研究。

随着科学技术的发展，褐煤提质技术将不断创新和完善，为褐煤的高效利用提供更多可能。

万方数据第４期杨云松等：褐煤的干法选煤实践２００９年８月２５日３褐煤干法洗煤的优势（１）选煤不用水，节约水资源。

对于千阜缺水地区的褐煤分选更有特殊意义。

（２）可避免洗选产生的泥化问题，无洗耗，经济效益好，商品煤回收率高。

（３）避免了煤泥水处理困难造成的环境污染问题。

（４）选后商品煤水分低。

干选不增加水分，图ｌ哈密大南潮＿矿原煤风化现象风力对煤炭表面水分还有一定的脱除作用，可减少（３）易泥化。

其矸石成分多为泥质页岩或泥岩，遇水泥化严重，多数泥化比＞２０％，属严重泥水分对商品煤发热量的影响。

化，因而不适于水洗。

（５）选后产品水分低，可避免北方冬季商品（４）发热量低。

一般低位发热量在１０．８６．煤因水分高产生的冻车皮问题。

１２．５４ＭＪ／ｋｇ，除煤质因素外，高水分和含矸量是（６）劳动生产率高，用人少。

影响发热量的重要因素。

（７）生产系统简单，设备少，生产管理容易。

（５）易碎。

由于风化作用，褐煤在开采和运输（８）投资省，干选投资是水洗投资的ｌ／５左过程中易产生大量细粉，造成原生煤泥量大。

右。

（９）生产成本低，平均吨煤加工费仅３元左２褐煤洗选加工的问题亡已有的褐煤选煤厂的生产实践。

暴露了褐煤洗（１０）占地面积小，建设周期短，投产快。

选的诸多问题，主要有：４复合式干法选煤分选褐煤工艺要点（１）矸石和煤遇水泥化严重，造成选煤厂用水量大，煤泥水处理困难。

由于煤泥灰分高，粒度根据褐煤的煤质特点，采用复合式干法选煤设细，粘度大，因而造成选煤厂煤泥水浓度高，使洗备分选褐煤时，尤其是风化严重的褐煤，在工艺设选效果受到严重影响；另一方面，煤泥还极难沉计时应注意以下几点：淀，经常造成压滤机“夹馅”，工作不正常，而外（１）为尽可能减少矸石风化成粉而影响干选排煤泥水又会造成严重的环境污染。

效果，需要将新采出的原煤及时分选，使原煤尽可（２）洗耗过大，使洗煤生产成本过高，从而能不落地，必要时设封闭的原煤仓，以减少风化。

导致褐煤洗选经济效益差，甚至出现洗煤亏损的情（２）大型干选机分选上限为８０一ｌＯＯｍｍ，分况。

从分选粒度上划分, 我国煤炭分选方法与技术主要包括粗粒( > 0.5mm ) 重选和细粒( <0.5mm) 浮选两大类, 分选粒度界限为0.5mm。

即把原煤分成两段分选，粒度大于0.5mm用一种选煤方法分选，粒度小于用另一种方法分选，这就是所谓的两段分选。

重力选：利用煤与矸石密度的差别进行分选的方法。

重介质选、跳汰选、风选等。

浮选：利用煤与矸石表面湿润性的不同进行分选的方法。

一、重介选煤1、重介特点分选效率高；分选原理明显，有利于实现自动化；投入产出比高；分选密度调解范围宽。

缺点：系统比较复杂，生产成本相对较高。

2、重介选煤的主要设备；1）立轮重介质分选机；结构简单，占地面积小，传动机构简单，用于块原煤，中煤分选，极其适用与难选及极难选煤的分选立轮重介质分选机的主要优点是：分选效率高于其它选煤方法；入选粒度范围宽，生产控制易于自动化；采用下降液流，保持分选机悬浮液稳定，因而可采用较粗的磁铁矿粉做加重质，能获得较好分选效果。

主要缺点是：生产费用较高，设备磨损较快，介质循环量比其它型重介质分选机大。

立轮重介质分选机主要用于洗选入料粒限为100-6mm的块原煤。

2）浅槽重介质分选机；重介浅槽是根据浮沉原理利用悬浮液，煤上浮，矸石下沉，煤从溢流口排出，矸石则下沉被运输设备运走。

重介质浅槽具有分选精度高，稳定可靠，维修量小，对块精煤没有破碎作用的特点，是块煤洗选的理想设备。

3）两产品重介质旋流器；无压给料重介质旋流器选煤，原煤不需经过泵和管道输送，因此具有以下特点：可减少入料原煤的再度粉碎；有利于适当提高旋流器的给料粒度上限；可减轻设备及管道磨损程度；可减少原料煤的提升高度，从而可节省厂房与设备投资；当加重介粒度较粗时，无压给料重介质旋流器有较强的适应能力。

重介质旋流器是一种利用离心力场分选未煤的设备，利用离心力可以产生比重力场高几十倍几百倍的离心力场，加速细粒级物料分选过程，提高分选精度。

4）三产品重介旋流器。

煤炭浮选选煤工艺煤炭浮选选煤工艺是一种常用的煤炭分选方法，通过物理和化学的作用，将煤炭中的矸石等杂质从煤炭中分离出来，提高煤炭的品位和利用价值。

下面将详细介绍煤炭浮选选煤工艺的原理和步骤。

煤炭浮选选煤工艺的原理是利用煤炭和矸石在不同物理和化学条件下的特性差异，通过浮选剂的作用，使煤炭和矸石分别浮起和沉降，从而实现煤炭和矸石的分离。

煤炭浮选选煤工艺一般包括以下几个步骤：1. 粉碎：将原煤进行粉碎，使其颗粒度适合浮选工艺要求。

常用的破碎设备有颚式破碎机、圆锥破碎机等。

2. 磨矿：将粉碎后的煤炭进行磨矿，使其颗粒细度更加均匀。

常用的磨矿设备有球磨机、磨煤机等。

3. 调节浮选剂：根据煤炭的性质和要求，选取合适的浮选剂进行调节。

常用的浮选剂有黄药、二硫化碳、脂肪酸等。

4. 煤炭浸泡：将调节好的浮选剂加入到煤炭中，使其充分浸泡，改变其表面性质，为后续的浮选作准备。

5. 气泡浮选：在浸泡后的煤炭中加入气泡，通过气泡与煤炭的接触，使煤炭颗粒上浮，而矸石颗粒下沉。

常用的气泡发生器有机械搅拌器、喷嘴等。

6. 煤炭分离：将浮起的煤炭和沉降的矸石进行分离，常用的分离设备有浮选机、离心机等。

7. 煤炭脱水：将分离后的煤炭进行脱水处理，减少煤炭中的水分含量，提高煤炭的品位。

常用的脱水设备有压滤机、离心机等。

8. 煤炭干燥：将脱水后的煤炭进行干燥处理，进一步降低煤炭的水分含量。

常用的干燥设备有热风炉、流化床干燥机等。

9. 煤炭筛分：将干燥后的煤炭进行筛分，按照不同粒度进行分级，以满足不同用途的需求。

常用的筛分设备有振动筛、旋流筛等。

10. 煤炭成品：经过以上步骤处理后的煤炭即为成品煤，可以用于发电、冶炼等领域。

总的来说，煤炭浮选选煤工艺是一种通过物理和化学的方法实现煤炭和矸石的分离的工艺，通过粉碎、磨矿、浮选剂调节、气泡浮选、分离、脱水、干燥和筛分等步骤，使煤炭的品位得到提高，提高煤炭的利用价值。

这种工艺具有操作简单、成本低、效果好等优点，被广泛应用于煤炭的选矿领域。

煤炭洗选工艺技术煤炭洗选工艺技术是指通过物理、化学和机械等一系列工艺流程，对煤炭进行分选、脱水、除尘等处理，提高煤炭的品位和利用价值的技术。

现在就煤炭洗选工艺技术进行简要介绍。

煤炭洗选工艺技术主要分为干法和湿法两类。

干法煤炭洗选是指在不添加水分的情况下，通过重力分选和气流分选等原理对煤炭进行分级处理。

干法洗选适用于粒度较大的煤炭，具有处理量大、成本低、能耗少等优点。

湿法煤炭洗选是指在加入适量水分的情况下，通过物理和化学方法对煤炭进行洗选。

湿法洗选适用于粒度较小的煤炭，具有较好的分选效果和高洗选率，但能耗较高。

煤炭洗选工艺技术的主要步骤包括破碎、筛分、漂选、重分和脱水等环节。

首先，将原煤进行破碎，将煤块分解为较小的颗粒。

然后，通过筛分，将煤炭按照不同颗粒大小进行分级处理。

接下来，利用浮选或重选等方法，对煤炭进行物理或化学分选，以提高煤炭的品位。

最后，对洗选后的煤炭进行脱水，去除多余的水分，提高煤炭的燃烧效率。

在煤炭洗选过程中，有许多关键设备和技术。

例如，浮选机、磁选机和重选机等物理分选设备，通过不同的原理分离和提取煤炭中的矸石和其他杂质。

化学分选技术主要包括沉降法、浸出法和氧化法等，通过添加化学药剂改变煤炭的表面性质，实现分离和去除杂质的效果。

除了基本的洗选技术，还有一些辅助技术和设备可以提高煤炭洗选的效果。

例如，浮选脱泥机用于提高泥炭的浮选效果，减少脱泥工序的运行费用。

而煤炭干燥机可以将洗选后的湿煤炭脱水和干燥，提高煤炭的燃烧效率和存储稳定性。

煤炭洗选工艺技术的发展不仅可以提高煤炭资源的利用效率，减少能源浪费和环境污染，还可以提高我国煤炭行业的竞争力。

因此，加强煤炭洗选工艺技术研发和应用是当前尤为重要的任务之一。

煤炭洗选技术
煤炭洗选技术是指对原煤进行物理或化学的处理，以分离其中的杂质和改善煤质的一系列工艺方法。

常见的煤炭洗选技术包括浮选、重介质分选、湿法筛选等。

1. 浮选：将煤浆与气泡接触，使煤与泡沫附着在一起，从而实现煤与固体杂质的分离。

浮选可以有效地去除煤中的硫、灰等杂质，并提高煤质。

2. 重介质分选：利用煤和固体杂质在不同比重下的浮力差异进行分离。

先将煤浆加入含有重质介质的槽中，煤与杂质会表现出一定的沉浮性差异，通过控制槽体的水平、沉浮液比重等参数，可以分离不同密度的煤。

3. 湿法筛选：将煤浆通过筛分，利用不同孔径的筛网将煤与杂质分离。

通过控制筛网孔径的大小，可以实现不同粒度的煤的分离。

除了上述的常见煤炭洗选技术外，还有一些其他的洗选技术，如干法筛分、湿法磁选、气力分选等。

不同的煤炭洗选技术适用于不同煤种和煤质要求，可以根据实际情况选择合适的技术进行煤炭的洗选处理，以提高煤质，并减少对环境的污染。

干法选煤的原理
干法选煤是煤矿加工中常用的一种选煤方法。

其基本原理是利用煤与空气在不同密度下的重力、浮力、组分差异等物理性质的不同，通过机械和气流的作用来实现煤与煤岩的分离。

下面将详细介绍干法选煤的原理。

干法选煤的主要步骤包括破碎、筛分、重选和尾矿脱水等。

首先是煤的破碎。

将原煤经过破碎设备破碎成适当的粒度，以便后续的筛分操作。

破碎后的煤炭颗粒通常具有不同的尺寸和密度差异。

然后是煤的筛分。

将破碎后的煤炭通过筛分设备进行筛分，分离出不同颗粒大小的煤块。

筛分的目的是根据煤的粒度和密度差异，将较大颗粒的煤块与细颗粒的煤块进行分离。

接下来是重选。

重选是干法选煤的核心步骤。

根据煤与空气在不同密度下的重力、浮力、组分差异等物理性质的不同，通过调节介质和物料在流体介质中的相对速度和浓度，实现煤与煤岩的分离。

重选过程中，煤炭颗粒受到气流或机械力的作用，在重力场的作用下，较轻的煤炭被抛向上方，形成浮选煤浆，而重煤炭则向下沉积。

通过不同煤和岩石的比重差异，使煤与岩石得以分离。

最后是尾矿脱水。

经过重选的煤炭和岩石混合物被输送到尾矿脱水设备进行脱水处理。

通过对尾矿进行脱水处理，可以提高原料的质量和煤的浓度，减少水的含
量，并减少尾矿的排放量。

总结来说，干法选煤的原理是通过破碎、筛分、重选和尾矿脱水等步骤，利用煤与空气在不同密度下的重力、浮力、组分差异等物理性质的不同，将煤与岩石进行分离。

通过对煤炭的处理，可以提高煤的品位和质量，减少含矸量，并降低环境污染。

干法选煤是一种高效、环保的煤炭加工方法，在煤矿行业得到广泛应用。