下载文档原格式
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。
gV 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 mm4）适应性强对精煤质量变化时，灰分可按要求变。
分级入选重介质旋流器选煤新工艺当前重介质旋流器分选工艺可分为两种:一种是脱泥入选;二是全级混合入选。
脱泥入选一般采用0.5mm脱泥筛对入选原煤进行预选脱泥。
为保证理想的脱泥效果，要用大量的冲水，这将给后续的煤泥水处理作业带来很大的负担；另外，当原煤中煤泥含量较高、粘度较大时采用0.5mm脱泥筛脱泥效果并理想。
全级混合入选就是原煤不分级、不脱泥全部进入旋流器进行分选。
由于取消了原煤脱泥作业，简化了选煤工艺，也较少了煤泥水环节的负担，选煤成本得以降低。
但总体来说并不能一概而论，如果煤泥含量过大，可采用预先脱泥，这样可以增加分选精度，有效降低介耗。
煤泥含量不大的情况下可采用全级混合入选。
介休选煤厂重介质系统改革推出了一种全新的双给介质大直径重介质旋流器分选。
分选工艺：50—2mm粒级采用双给介质无压三产品重介质旋流器分选2—0.3mm粒级用有压两产品重介质旋流器分选--0.3mm细煤泥采用浮选机分选介质回收工艺：50—2mm原煤分选系统中，精煤弧形筛筛下物的一部分返回粗粒煤合格介质桶，另一部分进入细粒煤介质桶，还有一部分进入精/中矿磁选机；精煤脱介筛下的合格介质返回粗粒煤合格介质桶，稀介质进入精/中矿稀介质桶；中煤和矸石弧形筛的筛下物返回粗粒煤合格介质桶，脱介筛的合格介质段也返回粗粒煤合格介质桶，中煤脱介筛的稀介质段进入精/中矿稀介质桶。
精煤稀介质桶中的物料用泵打给精/中矿磁选机，其精矿一部分进入粗粒煤合格介质桶，另一部分分流到细粒煤介质桶。
矸石脱介筛稀介质段进入矸石稀介质桶，然后用泵打给细粒煤矸石磁选机，其精矿全部返回粗粒煤合格介质桶。
2—0.3mm原煤分选系统中，精煤弧形筛的筛下物一部分返回细粒煤介质桶，另一部分分流到精煤磁选机；弧形筛的筛上物也进入精煤磁选机，磁选机精矿进入细粒煤介质桶。
矸石弧形筛的筛下物进入粗粒煤合格介质桶；筛上物进入矸石磁选机，磁选精矿也进入粗粒煤合格介质桶。
综合介质回收系统可知，在粗粒煤重介质系统中，随溢流排出的细粒级介质有一部分进入到细粒级煤重介质系统（50—2mm粒级分选系统中精煤弧形筛下的一部分筛下物进入细粒煤介质桶；精煤稀介质桶中的物料经过精/中矿磁选机分选后其中精矿中的一部分分流进入细粒煤介质桶）；而在细粒级煤重介质系统中，随底流排出的粗粒即介质全部回到粗粒煤重介质系统中（矸石弧形筛的筛下物进入粗粒煤合格介质桶；筛上物进入矸石磁选机，磁选精矿进入粗粒煤合格介质桶）。
有压给料两产品重介质旋流器
工作原理：
在重介质旋流器中的煤与矸石受重力与离心力的作用，当颗粒密度大于悬浮液密度时，所受作用力方向与离心加速度方向相同，颗粒在旋流器介质中做离心运动，集中在外层。
由于干扰下沉作用，紧贴器壁的
是大矸石，其次是中等粒度、小粒度矸石汇合形成螺旋运动的矸石带，当矿浆到达锥体部分时离心力急剧增加，形成明显颗粒带,由底流口排出。
当颗粒密度小于悬浮液密度时，颗粒在旋流器中作向心运动，并集中在旋流器的中心轴附近，呈螺旋运动形成精煤带。
当煤浆运动到溢流管时，精煤被压向溢流管，沿溢流管排出。
用途及特点：
应用范围宽，可广泛应用高硫煤、难选或极难选煤的分选；
适用于老厂改造：对跳汰产品（粗精煤或中煤）的再选（可提高3%～5%精煤回收率）；
处理能力大，分选效率高，分选下限低，自动化程度高；
分选精度高，一段可能偏差Ep1=0.03~0.05kg/L，数
量效率大于95%；
内衬95%高铝陶瓷、高铬合金等耐磨材料组合分段制作，耐磨性能好，使用寿命长，性价比高，易于更换等优点。
第27卷增刊2洁净煤技术Vol.27Supp.22021年12月Clean Coal TechnologyDec．2021选煤厂重介旋流器结构参数的研究及优化邬奎（国家能源神东煤炭洗选中心，陕西榆林719315）摘要：重介旋流器是目前常用的选煤设备，国内外以重介质旋流器为中心的选煤工艺趋于稳定。
重介选煤具有分选精度高，精煤产品质量高，对原煤可选性适应能力强，易实现自动化控制等优势，近几年得到广泛应用。
首先介绍重介旋流器的影响因素，阐述神东煤制油选煤厂重介旋流器应用现状，然后进行煤制油选煤厂重介质旋流器结构参数研究，得出最佳的圆柱体长度、溢流管范围及插入深度。
关键词：重介旋流器；结构参数；模拟；优化中图分类号：TD94文献标志码：A文章编号：1006－6772（2021）S2－0100－05Study and optimization of structural parameters of dense mediumcyclone in coal preparation plantWU Kui（CHN Energy Shendong Coal Preparation Center ，Yulin719315，China ）Abstract ：Dense medium cyclone is commonly used as coal preparation equipment．As the center of the coal preparation process ，heavy me-dium cyclone tends to be stable．Dense medium coal separation has many advantages ，such as high separation precision ，high quality of clean coal ，strong adaptability to raw coal ，easy to realize automatic control ，etc．．This paper first introduced the influencing factors of the dense medium cyclone ，described the application status of the dense medium cyclone in Shendong coal －to －oil coal preparation plant ，then studied the structural parameters of the dense medium cyclone in coal －to －oil coal preparation plant ，and obtained the optimal length of the cylinder ，overflow pipe range and insertion depth ，etc．Key words ：dense medium cyclone ；structure parameters ；simulation ；optimization收稿日期：2021－11－28；责任编辑：常明然DOI ：10．13226/j．issn．1006－6772．21112803作者简介：邬奎（1968—），男，内蒙古包头人，高级工程师，从事选煤工艺技术、选煤厂生产运营管理以及煤炭深加工工作。
选煤厂2011年集控员试题题库一、填空1、所谓重介质是指密度大于（ 1 g / cm2）的重液或重悬浮液。
2、重介质选煤法是当前最先进的一种重力选煤法，其基本原理是（阿基米德原理）。
3、在重介选煤过程中（介质的性质）是选别的最重要的因素。
4、选煤产品数量与原料的数量百分比叫产率,正配物在产品中的分配率叫（磁选管法）。
5、重介旋流器从外形看可分为圆锥形和（圆筒）形。
6、磁铁矿粉的磁性物含量广泛采用（回收率）测定。
7、对于重介悬浮液来说其粘度越大，稳定性（越好）。
8、煤的形成过程为泥炭化阶段.（变质阶段）。
9、重介选煤过程中实际分选密度比合介密度一般高（ 0.2—0.4 ）g/cm310、粒度组成指物料中（不同粒度颗粒）的重量分布11、重力分选主要是依据煤粒密度差异进行分选的，研究煤的密度组成主要是采用浮沉实验的方法。
12、原煤可选性就是煤炭在分选加工过程中获得既定质量的产品的可能性及难易程度，它是分选加工时一种工艺技术总评价。
我国采用根据原煤中密度邻近物含量的多少来评定原煤的可选性等级的分类方法。
13、对于小于0.50mm的细粒级煤泥，最有效的分选方法是浮游选煤法。
14、重介质选煤的基本原理是阿基米德原理，即浸没在重介质中的颗粒受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的介质重量。
15、在密度大于 1 g/cm3的介质中，按颗粒密度的差异进行选煤，叫重介质选煤或重介选煤。
16、洗煤厂常用的产品脱水方法有：重力脱水、离心脱水、过滤脱水、压滤脱水、干燥脱水等。
17、离心脱水可以采用两种不同的原理：离心过滤和离心沉降。
18、数量效率是指灰分相同时，精煤实际产率和理论产率的比值。
是生产、技术管理中评定分选效果优劣的一个重要指标。
19、重介质选煤过程中，悬浮液密度不波动是生产质量合格的选煤产品的首要条件。
20、重介质旋流器分选时，分选密度一般高于悬浮液密度0.1—0.2 g/cm3。
这是因为在离心力作用下，旋流器内的悬浮液被浓缩而使分选密度增大。
1.煤炭分选工程的建设、改建工程设计应该遵循的基本原则：①应该从我国的国情出发，顺应国际发展趋势，及时采取国内外先进技术、实践经验和成熟可靠的新工艺、新设备、新材料，不断提高选煤厂建设的现代化水平和经济效益。
②应合理利用资源，推广洁净煤技术，实现可持续发展。
动力煤应加工后销售。
稀缺煤种资源必须实行保护性加工利用。
③认真贯彻党和国家有关工程设计的方针、政策，遵守基本建设程序，执行煤炭分选工程设计规范和有关的规程、规范、法令，严格按照设计任务书的要求。
2.选煤厂的类型：矿井选煤厂、群矿选煤厂、矿区选煤厂、中心选煤厂、用户选煤厂。
根据处理原煤性质和用途不同，可分为炼焦煤选煤厂、动力煤选煤厂或炼焦煤和动力煤兼选的选煤厂以及只要求粒度分级的筛选厂。
3.炼焦煤配煤质量指标有：灰分、硫分、全水分、磷含量、结焦性和粘结性，其它配煤指标。
4.基本建设程序的主要内容：①项目建议书提出②可行性研究③项目评估、审批及设计任务书编制④设计工作⑤施工前准备⑥建设实施⑦生产准备⑧竣工验收⑨后评价。
5.基本建设程序的特点：全面性、现实性、透明性、反馈性、合理性。
6.可行性研究报告的作用：①建设银行主要依据可行性研究报告进行建设项目评估。
②可行性研究报告可作为与建设项目有关的单位签订合同协议的依据。
③可行性研究报告是进行初步设计的依据。
④可行性研究报告所使用的资料，可以作为进一步设计、施工所需要资料全面补充的依据。
⑤国家依据选煤厂可行性研究报告的项目实施计划，那如果名经济发展计划。
⑥可行性研究报告是向环保部门申请建设的依据，在通过了环境评价后，方可开展进一步的设计工作。
7.对选煤厂厂址选择的要求：①厂址应有足够的堆放器材、原材料、施工以及发展扩建的余地。
②要充分考虑供水和供电条件。
③认真考虑工程地质和水文地质条件。
④注意环境保护。
⑤厂址应靠近原材料和用户。
8.施工图设计的条件：①初步设计经过专家审评，并由主管部门审查批准。
②对于设计中遗留的或专家论证以及主管部门审查中提出的具体问题已解决。
有压给料与无压给料重介质旋流器选煤的比较作者：王小春陈常州来源：《中国新技术新产品》2012年第07期摘要：本文主要介绍了在有压给料三产品重介旋流器选煤及无压给料三产品重介旋流器选煤在选煤行业的应用情况，通过对两者优缺点的分析和比较，阐明了在选煤设计中分别选取两者的依据，揭示两者分别匹配的不同工艺。
关键词：有压给料；无压给料；重介旋流器；选煤中图分类号：TD45 文献标识码：A近年来，随着煤炭资源的开发和利用，国家优质易选煤逐渐减少。
面对入洗原煤煤质的变化，各种适应难选和极难选煤的工艺和设备也相继诞生，随着我国自行研发的各种类型重介旋流器工艺技术的日趋成熟，以及澳大利亚先进的模块式重介选煤厂的引进，使重介旋流器分选工艺不论在简化工艺环节、提高介质系统调控水平、易于操作管理方面，还是在减少介耗、电耗、降低生产成本等方面都有明显的优势。
尤其是对重介旋流器直径的大型化，大大提高单台处理量，为选煤设计工艺布置的进一步简化提供了有利条件，从而大大降低了工程造价。
但是，在重介选煤工艺设计中，面对有压给旋流器和无压给料旋流器得的选取，仍然是一个值得重点探讨的话题。
在此，针对两者的选取进行深入的探讨。
1两种入料形式重介旋流器的概述及分选原理1.1重介旋流器的分选原理介悬浮液在离心力场的作用下，在旋流器内会形成不同密度的等密度线，即密度场。
密度自上而下，由内而外增加，并存在一个理论上的分离界面，也称分离锥面。
这个界面上的平均悬浮液密度在理想情况下，近似等于矿粒的分离密度。
另外分离界面的形成，又决定于垂直零速面，并与径向零位面有关，即在分离界面以外的悬浮液形成外螺旋流，向底流口方向移动；在分离界面以内的悬浮液形成内螺旋流向溢流口方向移动，内、外螺旋流移动的方向正好相反.从而达到轻重产品的分离。
1.2有压给料重介旋流器及其入料过程有压给料重介旋流器从外形上来看，主要是圆筒圆锥形的配合。
而从入料压力来看，大体上分为两种：一是原煤直接经入混料桶，通过泵送直接延旋流器的切相给入，有人也把这种入料方式称着高压给料。
无压给料三产品重介旋流器分选技术探究作者：陆关伟来源：《E动时尚·科学工程技术》2019年第07期摘要：本文介绍了重介质旋流器工作原理，分析了无压给料三产品重介质旋流器分选精度影响因素，并明确了现阶段可选旋流器的产品参数，为原煤加工设备采购人员提供参考。
关键词：重介旋流器；分选原理；影响要素一、重介质旋流器工作原理重介质旋流器的设备结构如图1所示，在重介质旋流器分选过程中，物料及悬浮液在压力作用下沿切线方向进入旋流器，从而形成强有力的漩涡流；液流则从投料口进入沿旋流器内壁形成向下旋转的外螺旋流；在旋流器轴心周围形成向上的内螺旋流；由于内螺旋流的负压作用吸入空气，在旋流器轴心位置形成空气柱；入料种的精煤随内旋流向上而出，从溢流口排出，矸石则随着外螺旋流向下从低流口排出[1]。
二、无压给料三产品重介质旋流器分选精度影响因素影响重介质旋流器分选精度的因素分为两大类，其一是由工艺及分选设备所决定的生产中的确定因素，如入料煤质特征、旋流器入口形状、直径大小等；其二是可变因素，如入口压力、矿浆入料、入料方式等等。
1.入料煤质特性重介质旋流器的参数不可变，设备内部也没有动力装置，在设备内部原煤的密度组成是可变的，设备会在选料中将密度中等的颗粒及重介质从溢流口排出，升高分选密度，引起旋流器密度波动，结果会降低分选效率。
2.旋流器的结构参数重介质旋流器直径选择要满足处理能力要求，对应的是最低矿浆体积通过量，要满足分选离心力要求，使分离重产物从低流口排出。
如果无计划的增大旋流器直径则可能造成原煤资源浪费。
增大旋流器圆筒段的高度，增大了旋流器的总容积，一定程度上有利于分选效率提升。
底流口直径与入料重中产物的比例有关。
增大底流口在相同条件下降低分选密度，精煤的产力会有所降低。
底流口减小则会提升实际分选密度，溢流口直径与底流口直径要保持相应比例。
其他条件固定，溢流口直径越小，分选密度越低，使将要溢流的轻颗粒从底流口排出。
