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1、重介质选煤降低介耗的技术方法与措施杨鹏（山东科技大学化工学院，山东 青岛 266510）摘 要：以重介质旋流器洗选原煤为例，介绍洗选原煤过程中严把介质质量关、降低重介质选煤介耗的方法与措施，通过加强脱介系统的管理，提高产品脱介效果。关键词: 重介质选煤;重介质旋流器；介质消耗煤炭是我国的第一能源，储量丰富，约占化石资源探明储量的90%。但煤炭是不洁净能源的，在其开采加工及使用过程中会产生一系列的环境污染问题。选煤可以大大减少煤中的灰分和硫分。重介质选煤是国内外公认的先进选煤技术，具有显著的优点，在全世界得到广泛应用。目前，重介质选煤普遍存在的问题是介质消耗高。介质消耗是衡量重介质选煤厂工艺水平
2、和管理水平的重要指标，也是提高选煤经济效益的重要环节。介质消耗损失包括技术损失和管理损失，由重介产品和磁选尾矿带走的磁铁矿之和，折合成每吨入选原煤的损失量，称为磁铁矿的技术损失；由运输转载和添加方式不佳、管理不善而造成的损失称为管理损失。两者之和称为实际损失。通常，入选吨原煤的磁铁矿粉技术损失宜控制在：块煤系统0.20.3kg，末煤系统0.51.0kg。有些选煤厂每吨入料煤介质耗量高达数千克，主要原因是管理损失较大，应采取方法与措施降低介耗。1 严把介质质量关我国对磁铁矿粉的质量有明确的规定，具体包括磁性、粒度组成和纯度三方面：（1）磁铁矿粉的磁性强弱不仅影响介耗，还影响分选效果。磁性过弱会增
3、大磁选难度，介质回收效果差；磁性过强，磁性颗粒易集结，不仅难脱介，还会恶化分选效果。因此为了降低介耗，磁铁矿粉的磁性物含量应95%。（2）磁铁矿粉粒度组成对分选效果和介耗都有影响。通常，分选块煤时要求磁铁矿粉中80%；分选末煤时要求磁铁矿粉中90%；分选混煤时要求磁铁矿粉中80%。因此，应根据重介系统实际，在确保系统稳定和效益最大化的原则下，选择适宜的粒度组成。2 调整脱介设备，保证脱介效果 产品脱介是关键环节，目前选煤厂主要应用的脱介系统的设备有脱介筛和磁选机。2.1 脱介筛 重介质选煤工艺系统大多采用固定筛+振动筛对产品进行脱介，因此，应从改善脱介筛脱介效果入手，最大限度地减少介质的技术损
4、失。尽量少用冲水，以缓解介质回收系统负荷；加大脱介冲水量时，应保证筛面不跑水、不串水。（1）筛子的选择。实践证明：筛条与物料流向垂直的平面筛可缩小透筛粒度上限，保持脱介效果稳定；弧面筛多用于末煤重介产品预先脱介。当排料量较大或排料角度较小时，筛上物易堆积，造成筛缝堵塞。加大筛缝尺寸固然可加大透筛量，但筛下物粒度变粗，此时应加快给料流速或加大筛分机的安装倾角。筛板使用周期20d左右，中间要调头一次。振动筛通常采用条缝0.5mm的条缝筛板。脱介伴随脱水过程，因此水在筛面上应有洗涤过程；由于脱介过程也伴随脱泥，不仅应采用开孔率较大的横条条缝筛，还要适当选择喷水位置和保证足够喷水；脱介是粒度很细、密度
5、渐高的加重质透筛过程，应采用高振次低振幅的振动筛。（2）喷水。喷水是影响脱介效果和煤泥水处理的重要因素。喷水的作用是促进加重质颗粒与产品颗粒分离，从而帮助加重质颗粒透筛。为了充分发挥喷水的作用，喷水的压力、浓度以及位置都十分重要。一般来讲，块煤脱介时宜采用有压喷水，以便将粗糙表面上附着的加重质洗涤掉；细粒产品脱介以无压喷水为宜，不仅可以节水，且为加重质透透筛创造条件。无压喷水时，宜采用水槽溢流水幕式为宜；不脱泥工艺宜采用有压喷水脱介。使用清水做喷水有利于脱介，但成本较高，同时还会增大煤泥水处理系统的负荷，因此，一般采用循环水作喷水。同时，喷水量必须根据系统负荷量、脱介筛能力和磁选系统能力确定最
6、大允许量，以保证生产系统稳定和介质系统平衡。喷水位置的选取要结合实际。第一喷水点的位置取决于预先脱介固定筛的运行效果，如果预先脱介固定筛能力很强，一进振动筛即可见物料，就应将第一喷水点设在入料端，否则应选在可见物料层处，但要与筛下槽位置对应；第二喷水点选在第一喷水点与排料端中间。2.2 磁选机磁选机的性能和工作状况是重介质选煤厂降低介耗的保障。重介质选煤厂中磁介质的回收再利用主要靠磁选机完成, 选择磁选机要注意的几个主要参数是: 磁选机的磁性材料和磁系结构、磁选机的槽体结构、生产系统中的煤泥水浓度、磁选机入料粒度上限及处理量。矿物质磁性强弱是磁选效果好坏的决定因素。回收强磁性矿物用弱磁场磁选机
7、, 回收弱磁性矿物用强磁场磁选机。选煤厂回收介质所用磁选机的选择要服从系统工艺要求, 磁选机处理能力要留有余地, 所选磁铁矿粉也必须满足本厂实际生产要求。评定磁选机的效果不仅看其磁性物回收率, 也要看其磁选效率, 要求其磁选效率达99%以上。重介选煤多用永磁筒式磁选机进行湿式磁选。不同结构的磁选机对给料粒度、浓度、磁性物含量都有不同要求。顺流型磁选机小时处理量大, 但不能得到高的磁性物回收率; 逆流型磁选机的磨损最大, 磁性物的回收率较高; 半逆流型磁选机被选物料从下方给入, 磁性介质和非磁盘性矿粒的运动方向相反, 精矿的质量和回收率都比较高。因此重介选煤厂多用此种结构磁选机, 但半逆流式对给
8、料量、粒度、浓度、非磁性物含量的变化非常敏感,给料粒度增大、浓度提高都会引起磁选机的堵塞,生产现场操作时需要严格管理。影响磁选机工作效率的主要因素有给矿浓度、液位、冲洗水（或精矿刮板）和磁偏角等。结合现场实际，应根据脱介筛的喷水大小，调整底流放料阀门，使磁选机正产工作时保证溢流平稳均匀，保证合适的给矿浓度，确保正常液位高度，定期检查磁选机的磁选效果，根据检查结果，及时调整磁偏角，使磁选机处于高水平工作状态。2.3 介质悬浮液的粘度与分流量介质悬浮液的体积浓度越大，悬浮液粘度越高，会造成严重的筛上跑介现象，因此必须将系统中多余的煤泥分流出去，但若分流量过大，会增大磁选机的负荷，介质会损失在磁选机
9、尾矿中；分流量过小，又会加大脱介筛的负荷，使悬浮液的流动性变差，最终产品（电煤、矸石）帯介过高。因此，必须保持悬浮液粘度和分流量的稳定：一般悬浮液的固相浓度在15%30%，分流量在30%左右时，重介质旋流器工作效果与脱介筛的脱介效果较好。3 生产管理3.1 加强介质制备，添加的管理。为降低磁铁矿粉的管理损失，选煤厂应设贮存库，严格出入管理制度，改进包装、运输和添加方法，最大限度地减少磁铁矿粉在贮存中的损失。介质在添加过程中要避免外撒，在保管方面，一定要防止磁铁矿粉出现氧化和板结现象。制备的新悬浮液的密度要达到实际分选密度以上，因此添加新介质一定要控制好水量，防止水量过大介质密度过低，起不到提升
10、密度的作用。加介质前要先将合格介质桶的桶位降到有能力容下系统内的所有合格介质和新添加的介质，如果桶位降到足够低时，系统内的分选密度还达不到分选要求，此时再选择添加新介质的方法分选密度。3.2 加强设备的维护、检查力度。在整个生产过程中，各处管路要及时排除堵漏等事故隐患。（1）避免跑、冒、滴、漏现象，明确每段管路的安装日期和使用寿命、以确定更换时间，做好相关材料计划，避免因管道磨损严重出现喷漏现象。（2）要加强设备的巡检力度，一般设备再运转正常后停下来到下一次起车就不一定能正常运行，特别是停止运行的时间越长越容易出现此种情况，这就要求每次开车后，对全厂运行设备进行巡检，尤其是脱介筛、介质回收添加
11、设备、介质回路。发现脱介筛上有细颗粒的煤结成团块，一般就可判断存在跑介现象。（3）脱介弧形筛需要定期调头，保证筛面的动态积煤效果；振动筛喷水沿筛面全宽给入，并做到连续、不断流，在保证产品不带介的前提下尽量减少喷水量，以减轻磁选机负荷；定期检查磁选机入料管是否堵塞，保证给料均匀；分流量的控制应视系统内煤泥含量而定；加强对介质输送、贮存及工艺系统中跑、冒、滴、漏的管理，杜绝因管理上的问题造成介质流失。3.3加强技术管理重介质选煤技术操作的重点是密度、介质泵、磁选机和脱介筛岗位，要对4个岗位的职工重点进行介质回收、设备性能、操作方法、故障排除及介质特性知识的培训，要求职工在日常生产中掌握好重介质系统
12、生产的平衡（给煤量的平衡、设备负荷的平衡、合格介质桶与混料桶液位的平衡）。建立弧形筛和给料箱及脱介筛喷嘴的定期检查制度，严格执行操作规程中队加介系统、磁选机给料箱及旋流器底流箱及时清理的规定。调正密度由手动改为自动操作，尽量避免人为因素造成的密度波动，减少不加水量，合格介质分流量均衡分配。添加介质按照“少加、勤加”的原则，以防突然停机或改洗不同灰分的精煤时，造成介质外流。4 煤质变化煤质变化是影响接好的重要因素，特别是煤泥的含量。适当的煤泥量可以改善悬浮液的稳定性，减少悬浮液密度的波动，实现良好的分选效果。煤泥量过小，悬浮液稳定性差，容易出现分层现象（即悬浮液上下层密度相差大），甚至在槽内沉淀
13、；但若煤泥量过大，会使悬浮液粘度增加，物料进入分选槽的阻力增大，影响分选效果，使产品带走更多的介质，从而使介耗升高。因此，保持合格悬浮液中的煤泥量，并适时、适量地添加新的悬浮液，采用措施尽量减少悬浮液的循环量和密度的波动，有利于降低介耗。.5结语重介质消耗是重介质选煤技术的一项重要经济技术指标, 也是影响选煤厂经济效益的关键。各选煤厂在进行重介工艺设计或改造时在工艺设计、介质选用、设备选型等方面就进行严格把关,根据选煤厂煤炭质量的特性, 选购高性能的进口磁选机、脱介筛等设备和合适的重介质, 重视控制介质消耗的理论依据, 为降低消耗奠定了良好基础。同时选煤厂在生产过程中从岗位操作、设备管理环节入
14、手, 加强了脱介筛、磁选机和重介厂房地沟等重要岗位的日常生产管理和系统关键环节的管理, 通过生产过程的精细化管理, 做到选煤厂介质消耗最小化和选煤经济效益最大化。参考文献1 顶格吴生富.浅析降低介耗及正确实施考核的效用J.露天采煤.2009,(4): 6365.2冉银华.降低重介质选煤介耗的探讨J.煤炭加工与综合利用,2007,(2) :1618.3李超.完善工艺 强化管理 降低介耗J.煤质技术,2006,(2) 删除:5961.4吴式逾、岳胜云.选煤基本知识M.煤炭工业出版社,2008年3月5陈兆民.浅析重介选煤厂降低介耗的措施J.化工之友,2007,(7) :910.6方伟国.选煤厂降低介
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