礦業(yè)快報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;選煤機理;選煤設(shè)備中圖分類號:TD91文獻標識碼:A文章編號: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)濟的發(fā)展,人們對能源質(zhì)量的要求越.等)的差別,采用物理的方法來實現(xiàn)對原煤的加工來越高,煤炭作為我國的主要能源,長期以來由于處理。在實際應(yīng)用中物理選煤主要是指重力選煤，只追求暫時的經(jīng)濟效益,忽視了對環(huán)境的影響,結(jié)同時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(簡稱浮短期的經(jīng)濟效益和長期的社會效益、環(huán)境效益相選)。它依據(jù)礦物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)的差別進行分統(tǒng)一。但如何選擇合理的選煤方法,以及購置配套選的方法。浮選包括泡沫浮選、浮選柱、油團浮選、的選煤設(shè)備需要人們?nèi)ヌ接?。表層浮選和選擇性絮凝等。由于實際上常用的是1選煤方法分類泡沫浮選分選細粒的物料,所以通常所說的浮選選煤是通過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程?；x煤方法,因為原煤中含有的礦物質(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2004年2月第2期地理特征等實際情況來選取選煤方法。由于各國用下,床層的重力勢能減少,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。能量模型只是對分層前和分層后示了1999年世界上主要產(chǎn)煤國家的選煤方法比的兩個狀態(tài)點的狀態(tài)進行分析,不能反映分層的較情況。過程。表1世界主要產(chǎn)煤國家 選煤方法比較%(2)概率統(tǒng)計模型。1959年維諾格拉道夫等選煤方法中國 俄羅斯美國澳大利亞德國波蘭英國人根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計規(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為分選時間;K為合計100 100 100100 100 100 100與入料性質(zhì)及水流的脈動特性有關(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),還與時重介質(zhì)選煤和浮選選煤三種。間t有關(guān),時間越長分選效果越好。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)組成的準均勻重懸浮體,輕、重物料按變化的流體中作用下的運動過程,是最復(fù)雜的重準均勻重懸浮體的物理密度進行分層。選分選過程,迄今為止關(guān)于跳汰分層機理的觀點2.1.2 動力學(xué)觀點都只能反映跳汰的某個側(cè)面,不能全面地描述在動力學(xué)假說主要有1867 年奧地利學(xué)者雷廷跳汰過程中礦粒按密度分層的物理實質(zhì)。跳汰分智提出的床層按自由沉降末速分層假說,1888年層機理假說可以概括為兩種:靜力學(xué)觀點和動力美國學(xué)者門羅改進了末速分層假說,提出了干擾學(xué)觀點。沉降末速分層假說。該假說考慮了礦粒間的相互.靜力學(xué)觀點.作用。1908-1909年查茲提出吸附作用分層假靜力學(xué)假說主要有跳汰能量理論、跳汰概率.說;高登等人1939年提出的初加速度分層假說。統(tǒng)計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年德國學(xué)者邁耶爾首先按壓縮空氣室和跳汰機的相對位置可以將無提出,有物理學(xué)理論可知:對一個系統(tǒng)來說穩(wěn)定態(tài)活塞式跳汰機分為兩類:篩側(cè)空氣室跳汰機和篩的能量最低,當(dāng)系統(tǒng)中各組元之間的約束較弱時,下空氣室跳汰機。其中我國常用的是篩側(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,目前我國生產(chǎn)的篩側(cè)跳汰機主要由LTG的約束較強時,系統(tǒng)只有在外力作用下才能實現(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，床層的重力勢能較高,在脈動水流的作表2 LTG- 15篩側(cè)空氣室跳汰機主要技術(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)顆粒在懸浮液中運動時,顆粒不僅受到浮價格昂貴,回收復(fù)雜、困難,在工業(yè)上沒有應(yīng)用,目力作用外,還受到懸浮液的阻力作用。對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煤化工釣顆粒,最終將以一個末的分選介質(zhì)。重介質(zhì)選煤具有分選效率高、分選密Y片CNMHG浮液靜止運動。度調(diào)節(jié)范圍寬、適應(yīng)性強、分選粒度寬等優(yōu)點。主-般來說,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，重力相對慣性離心力可以忽略。在重介質(zhì)分選的機理是依據(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/r .選機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)分選機的類型較多,國內(nèi)外應(yīng)用也比較廣-泛。fe=Vpv:/r，常用的有德國的太司卡型、波蘭的DISA型等。我式中:V為顆粒體積,其它符號意義同前。國自行設(shè)計制造的JL型立輪分選機。因此當(dāng)fc>fe,即δ>p時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，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)分選機和立輪重介質(zhì)分表3我國圓錐形重介質(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)的差別及對水呈現(xiàn)不同濕潤性,分選細粒煤和調(diào)整劑。的選煤方法。2.3.2浮選設(shè) 備2.3.1浮選機理浮選機按充氣方式可以分為機械攪拌式浮選煤的表面是非極性的,礦物質(zhì)表面主要是極機和非機械攪拌式浮選機。我國選煤廠應(yīng)用最廣性的,因此煤表面顯現(xiàn)出極強的疏水性,而礦物質(zhì)泛的是XJM型機械攪拌式浮選機表面有極強的親水性。由于礦漿中煤粒和礦物質(zhì)參考文獻:的不同濕潤性,當(dāng)煤粒和氣泡發(fā)生碰撞時，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)用與市場營銷[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、擴大煤與礦物質(zhì)濕潤(收稿日期2003- 10-16)●信息平臺●中國煤炭市場容量將長期增加中國煤炭市場的容量未來會有較長時間的增消費需求將達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2003年,中國煤炭產(chǎn)量接近16億t,創(chuàng)出歷廢礦井因素的影響,屆時煤炭供應(yīng)缺口將分別為史最高紀錄。但由于電力、冶金等重點用煤行業(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,預(yù)計全國煤炭中國煤化工消費需求將達到16億t以上。從國際市場看，YHcNMH與建設(shè)規(guī)模.不僅會使市2004年世界經(jīng)濟復(fù)蘇可能加快,國際煤炭需求增場容量有較長時間的增加,同時也將為煤炭基本加,煤價呈現(xiàn)上漲趨勢。建設(shè)和煤機制造企業(yè)提供廣闊市場。據(jù)預(yù)測,2005年、2010年和2020年中國煤炭.