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重介选煤的基本原理重介选煤是一种利用重介质进行分选的煤炭加工技术，其基本原理是根据不同物理性质的差异将混合物分离成不同密度的两部分。
本文将从以下几个方面详细介绍重介选煤的基本原理。
一、重介质重介质是指密度大于水的液体或固体，常用的有磁性流体、金刚石悬浮液、铁粉悬浮液等。
在重介选煤中，通常使用的是稀土永磁材料制成的永磁流体或铁粉悬浮液。
这些重介质具有密度大、稳定性好、可回收利用等优点，可以有效地实现对混合物中不同密度组分的分离。
二、原理1.浮力原理根据阿基米德原理，物体在液体中受到向上的浮力大小等于其排开液体的体积乘以液体密度。
在重介选煤中，混合物经过加入重介质后会形成两个相互分离的层，其中密度较大的组分会沉降到底部，而密度较小的组分则会浮到重介质表面。
这是由于密度较大的组分受到的浮力较小，无法与重介质竞争，因此会沉降到底部；而密度较小的组分受到的浮力较大，可以与重介质竞争，因此会浮到表面。
2.惯性原理在重介选煤中，混合物经过加入重介质后通过旋流器或离心机等设备进行分离。
当混合物进入旋流器时，由于离心力的作用，密度较大的组分会向外侧移动，而密度较小的组分则会向内侧移动。
这是由于惯性原理的作用，在旋流器中，由于速度快慢不同导致了不同密度组分向不同方向运动。
3.表面张力原理在重介选煤中，混合物经过加入重介质后通过气泡法进行分离。
气泡法是利用气泡与固体颗粒之间的表面张力差异使颗粒上浮或下沉实现分离。
当气泡被注入混合物中时，它们会吸附在颗粒表面并将其带到液体表面。
在液体表面，气泡的表面张力会将颗粒推向液体表面或底部，从而实现分离。
三、影响因素1.重介质密度重介质密度是影响重介选煤效果的关键因素。
一般来说，重介质密度越大，分离效果越好。
但是过高的密度会导致设备成本增加、能耗增加等问题，因此需要根据具体情况进行选择。
2.混合物性质混合物中不同组分的密度差异越大，分离效果越好。
此外，颗粒大小、形状、比表面积等也会影响分离效果。
选煤工艺流程杉木树煤矿洗选工艺流程（单段重介质悬浮选煤）一、煤质特征杉木树煤矿开采煤层主要有C5、B3＋4、B4、B2煤层，各煤层煤质情况为：（1）C5煤层：平均灰份A＝35.25%；平均硫份S＝2.63%；平均挥发份V＝14.88%，平均发热量Q＝23.60MJ／kg。
（2）B3＋4煤层：平均灰份A＝30.27%；平均硫份S＝5.76%；平均挥发份V＝14.24%，平均发热量Q＝24.41MJ／kg。
（3）B4煤层：平均灰份A＝30. 52%；平均硫份S＝4.06%；平均挥发份V＝14.32%，平均发热量Q＝23.78MJ／kg。
（4）B2煤层：平均灰份A＝31.17%；平均硫份S＝2.96%；平均挥发份V＝13.01%，平均发热量Q＝23.45MJ／kg。
各煤层浮沉试验结果见表8。
杉木树煤矿各煤层煤的牌号均属于无烟煤，高灰、高硫、发热量较高。
主要用作动力燃煤。
二、洗煤工艺流程根据矿井原煤浮沉试验结果分析，结合商品煤质量要求，杉木树煤矿煤的可选性为易选煤，确定采用单段重介质悬浮选煤工艺，主要选煤设备选用KZL－2二产品重介分选机，分选比重1.84ｇ／ｃｍ３。
产品有块精煤、洗末煤、矸石。
详见《杉木树煤矿动力煤选煤厂工艺流程图》。
杉木树煤矿动力煤选煤厂工艺流程图矸石洗末煤块精煤＋0.5－0.5脱水分级捞坑精煤矸石－100分级+100重介质悬浮固定筛 －13+13原煤（90万吨／年）破碎r ＝36.21%A＝22.36%S＝2.64%W＝1.12%r ＝1.21%A＝21.42%S＝2.44%W=20.00%r ＝1.21%A＝21.42%S＝2.44%r ＝1.21%A＝21.42%S＝2.44%r ＝36.21%A＝22.36%S＝2.64%W＝1.12%r ＝3.21%A＝21.76%S＝2.53%W＝2.26%r ＝15.56%A＝71.62%S＝8.94%W＝8.83%r ＝15.56%A＝71.62%S＝8.94%W＝8.83%r ＝44.00%A＝26.52%S＝3.16%W＝0.95%r ＝56.00%A＝36.07%S＝4.39%W＝0.90%图 例r－产率（%） A －灰分（%）S －硫分（%） W －水分（%）Q －产量（t/h）悬浮液 r ＝40.44%A＝22.39%S＝2.64%r ＝100%A＝31.87%S＝3.85%W＝0.92%r ＝48.23%A＝26.41%S＝3.10%W＝1.52%滤饼滤液溢流底流压滤机浓缩机13-0.5+13－0.5根据环境保护及煤炭加工利用的要求，降低燃煤的硫份，减少SO2排放量，减少酸雨污染，提高原煤的加工利用率，充分利用煤炭资源，增加效益。
选煤厂分重介、主洗、干燥三个生产车间。
选煤厂重介车间负责把主井提升上来的毛煤进行分选加工成原煤、块煤和矸石等产品。
原煤进入原煤仓，供煤质科销售原煤。
矸石经运搬队矿车运往矸石山，块煤进入块煤仓供煤质科销售块煤。
毛煤、原煤、块煤、矸石等均通过皮带秤进行计量产量，集控员将当班产量填写在重介车间班日报表上，一式两份，班长签字，当班结束后将产量电话报矿调度室。
一天三个班结束后，值班厂长在重介车间班日报表上签字确认，一份由中班集控员送矿调度室，一份交厂统计员。
主洗车间根据集团公司及矿的洗精煤计划，对原煤仓中的原煤进行洗选，生产出精煤、洗混煤、煤泥和洗矸石等产品，这此产品装仓后供煤质科销售。
各种产品均通过皮带秤进行计量产量，集控员将当班产量填写在主洗车间班日报表上，一式两份，班长签字，当班结束后将产量电话报矿调度室。
一天三个班结束后，值班厂长在主洗车间班日报表上签字确认，一份由中班集控员送矿高度室，一份交厂统计员。
干燥车间把主洗车间生产的湿煤泥通过火力干燥后生产出干燥煤泥，供煤质科销。
通过皮带秤计量干煤泥产量。
集控员将当班产量填写在干燥车间班日报表上，一式两份，班长签字，当班结束后将产量电话报矿高度室。
一天三个班结束后，值班厂长在主洗车间班日报表上签字确认，一份由中班集控员送矿高度室，一份交厂统计员。
选煤厂完成集团公司及矿下达的各项指标任务，为矿创造最大的经济效益和社会效益。
选煤厂工艺流程选煤厂工艺流程，包括重介车间选煤工艺、主洗车间选煤工艺及干燥工艺。
一、重介车间选煤工艺选煤厂重介车间采用重介斜轮分选工艺，毛煤经重介车间分选后，生产出原煤、块煤和矸石等产品。
毛煤从主井提升到箕斗仓，经100给煤机入101皮带机，在101皮带机机头设有144除铁器，把毛煤中的铁器吸出，铁器分类装车运走。
101皮带以下分A、B两个系统，两个系统的原理一样，现以A系统为例进行介绍。
煤流经溜槽进入102棒条筛，大于140毫米的大块经大块溜槽进入西手选皮带，手选工将大块矸石捡出，捡出的矸石装车，由运搬队负责运往矸石山。
浅析重介质旋流器选煤工艺调试的要点霍延新(龙煤集团鸡西分公司平岗煤矿洗煤厂,黑龙江鸡西158165)摘要:根据重介质旋流器选煤工艺特征,以平岗厂现有设备及工艺条件为基础,主要针对提高旋流器分选效果和降低介质消耗,提出了稳定产品质量,提高数量效率,降低介质消耗的重介质选煤工艺调试要点。
关键词:重介质旋流器;选煤工艺;调试;脱介;介耗中图分类号:TD9427文献标识码:B文章编号:10077677(2010)03005402 Analysis on the adjustment of dense medium cyclone coal preparation processH UO Yan xin(Co a l P rep arat i o n P lant of P in gg ang Mi ne,J i xi Branch Co mp any,Longmay Mi nin g Gr o up,J i xi158165,Chi na)Abstr act:The measures of impr oving of dense me dium cyclone coal pre paration pr ocess,such as"stabilizing product quality, increasing quantity and efficiency and d ecreasing medium consuming",were put forwar d according to the characteristic of d ense medium cyclone coal preparation pr ocess,based on e xisting e quipment and pr ocess of Pinggang Coal Pr epar ation P lant,Thr ough the adjustment,the pre paration effect of cyclone was impr ove d and the me dium consumption was decr ease d.Key words:dense me dium cyclone;coal pr epar ation process;adjustment;medium dr aining;medium consuming1调试的目的平岗洗煤厂于2004年12月投产,分选设备采用3NZX1100/850型三产品有压重介质旋流器。
一、重介选煤工艺流程图
授煤坑或缓冲仓精煤
给煤机脱介筛
皮带机 1离心机1磁选机1
破碎机精煤皮带离心液
皮带机 2精煤场精磁尾桶合介桶三产品重介质旋流器磁尾泵
高频筛
离心机 2浮选机
浮精池浓缩池
压滤机渣浆泵渣浆泵
压滤机
煤泥场煤泥皮带中煤矸石
脱介筛
中煤矸石
皮带皮带
磁选机 2
中矸旋流器
高频筛
循环池
供筛子及磁选机喷水
合格介质泵
标注 :实线表示煤的流向,虚线表示介质液的流向,点实线表示水的流向。
二、跳汰选煤工艺流程图（市场普遍使用）
授煤坑或缓冲仓精煤中煤矸石给煤机
弧形筛中煤斗提机矸石斗提机
直线筛中煤堆场矸石堆场皮带机 1
块煤分级筛（筛下物）筛下水池罗茨风机
破碎机
（筛上物）（筛下物）
筛下水泵空压机
块煤皮带
皮带机 2
悬流器组（底流）
（?1cm 精煤）
（筛下物）
三产品跳汰机
末煤筛
（ 0.5mm~1cm精煤）精煤皮带1精煤皮带2末精煤池
离心机渣浆泵
（离心液）
（ 0.3mm~0.5mm精
煤）精煤离心筛压滤机精煤皮带 3
（ 0mm~0.3mm精煤）
浮精皮带
（筛下物）
精煤堆场
煤泥堆场
循环池
（溢流）
标注 :实线表示煤的流向,虚线表示煤泥水的流向,点实线表示水的流向。
（溢流）
浮选机
（溢流）
浓缩池（底流）
煤泥泵
压滤机
煤泥皮带。
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
州盘江煤电（集团）公司老屋基选煤厂协助实施。
经过双方共同努力，主体工程已于1998年7月完成并投入生产。
简化重介质选煤新工艺被命名为“JZJ”工艺。
“十五”期间，在政策引导和市场拉动下，我国的重介质旋流器选煤技术迅速法杖，开发了具有自主知识产权的新工艺、新设备，为重介质选煤技术的推广应用和煤炭企业经济效益的提升做出了贡献。
近年来，我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质入料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就，为生产现场广泛采用重介质选煤法，降低基本建设投资和生产费用，迅速提升我国重介质选煤入选比例，提高经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。
根据入洗的原煤粒度及产品结构不同，重介质选煤工艺有多种，分选效果各不相同。
下面为目前应用较成功的重介质选煤工艺流程。
（1）块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺。
该流程主要适用于煤泥含量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型洗煤厂。
但该工艺流程介质回收系统复杂，管理不方便。
（2）块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺。
该工艺充分发挥了跳汰分选成本低，处理量大，以及重介旋流分选精度高的特点。
适用于分选块煤可选性好、末煤可选性难的选煤厂。
（3）跳汰粗选—重介质旋流器精选工艺。
该工艺流程适用于原煤可选性好，排矸密度约1.80KG/L，采用跳汰方法即可实现高效分选的洗煤厂。
采用跳汰进行预排矸，可以有效降低矸石含量波动对重介旋流器分选的影响，并减少重介入料量和旋流器的磨损，且精煤产品质量较高。
（4）重介旋流器两次分选工艺。
该工艺充分发挥了重介旋流器分选效率高的优点，保证了精煤质量和精煤产率。
但该工艺流程较为复杂，需要两套介质回收系统，基建费用高，运行成本高，管理不方便。
（5）两产品重介旋流器分选工艺。
该工艺主要应用于中煤含量较低、原煤可选性好以及要求精煤灰分较高的原煤分选。
因为各厂普遍存在中煤，所以实际应用较少。
此外，该工艺流程较复杂，管理不方便。
（6）三产品重介质旋流器分选工艺。
该工艺可用单一低密度悬浮液一次性分选出精煤、中煤、矸石三种质量合格的产品，较二产品重介质旋流器分选工艺可以省去一套高密度悬浮液的制备、输送、回收系统。
该工艺可分为有压给料机无压给料，无压给料可以显著减少此生煤泥量，因此被越来越多的洗煤厂所采用。
