三章重力選煤課件

第三章重力選煤第一節(jié)概述第二節(jié)跳汰選煤第三節(jié)重介選煤第四節(jié)其它重力選煤方法簡(jiǎn)介第五節(jié)重力選煤效果評(píng)定第三章重力選煤第一節(jié)概述1第一節(jié)概述重介質(zhì)分選：利用密度，介質(zhì)的浮力

跳汰：利用不同密度、粒度礦粒在垂直交變水流運(yùn)動(dòng)特性（速度、加速度）的不同搖床與螺旋選礦：利用不同密度、粒度礦粒在水流中運(yùn)動(dòng)特性（速度、加速度）的不同（薄層水流中）第一節(jié)概述2

第二節(jié)跳汰選煤跳汰的過程跳汰選煤指物料在垂直脈動(dòng)為主的介質(zhì)中，按其物理—力學(xué)性質(zhì)（主要是按密度）實(shí)現(xiàn)分層的重力選煤方法，物料在固定運(yùn)動(dòng)的篩面上連續(xù)進(jìn)行的跳汰過程，由于沖水、頂水和床層水平流動(dòng)的綜合作用，在垂直和水平流的合力作用下分選。在跳汰選煤過程中，物料按密度的效果，在很大程度上取決于床層的松散特性，而床層的松散特性又取決于跳汰機(jī)的跳汰周期、水流脈動(dòng)的頻率和振幅等水動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

第二節(jié)跳汰選煤跳汰的過程3跳汰術(shù)語水流運(yùn)動(dòng)的最大距離稱振幅水流每分鐘脈動(dòng)的次數(shù)稱頻率水流完成一個(gè)上升和下降運(yùn)動(dòng)叫跳汰周期。跳汰術(shù)語水流運(yùn)動(dòng)的最大距離稱振幅4跳汰機(jī)類型動(dòng)篩式活塞式空氣脈動(dòng)式跳汰機(jī)類型動(dòng)篩式5篩側(cè)空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)篩側(cè)空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)6篩下式空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)篩下式空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)7SKT系列SKT系列8跳汰機(jī)德國(guó)Humboldtwedag公司是世界上著名的選礦設(shè)備生產(chǎn)廠家。其中的Batac跳汰機(jī)和動(dòng)篩跳汰機(jī)（ROMJIG）在中國(guó)選煤行業(yè)進(jìn)口跳汰機(jī)中所占比例在80%以上。ROMJIG動(dòng)篩型跳汰機(jī)是一種單段跳汰機(jī)，用于30-400mm塊煤預(yù)先選矸。這種跳汰機(jī)采用傾斜的活動(dòng)篩板，用液壓驅(qū)動(dòng)的搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)做上下運(yùn)動(dòng)，物料隨篩板提起后自由下落，完成顆粒的松散和分層過程。矸石和煤兩種產(chǎn)品分別從排料輥和溢流堰進(jìn)入提升輪外排。動(dòng)篩跳汰機(jī)Batac跳汰機(jī)跳汰機(jī)德國(guó)Humboldtwedag公司是世界上著名的選礦設(shè)9跳汰系統(tǒng)1、6-壓力表；2、3-電磁閥；4、5-蓋板風(fēng)閥；7-通流道；8-進(jìn)氣室；9-跳汰室；10-支架圖3－2跳汰機(jī)系統(tǒng)聯(lián)系圖跳汰系統(tǒng)1、6-壓力表；2、3-電磁閥；4、5-蓋板風(fēng)閥；710跳汰機(jī)正常生產(chǎn)的標(biāo)志水流脈動(dòng)整齊表層水厚度合適床層厚度變化平穩(wěn)跳汰機(jī)正常生產(chǎn)的標(biāo)志水流脈動(dòng)整齊11正常生產(chǎn)的觸覺探測(cè)周期完成徹底（翻花、吐黑水）床層起振有力床層緊-松-緊變化節(jié)奏明顯、有規(guī)律要有快灰、快浮做及時(shí)指導(dǎo)。正常生產(chǎn)的觸覺探測(cè)周期完成徹底（翻花、吐黑水）12有效維護(hù)是跳汰機(jī)正常工作的保證給料均勻，無偏析均勻噴水，原煤潤(rùn)濕均勻選好篩板經(jīng)常性清篩板，清床層部件的檢修和維護(hù)。有效維護(hù)是跳汰機(jī)正常工作的保證給料均勻，無偏析13跳汰分選的影響因素原料和給料-入料的均質(zhì)化頻率與振幅風(fēng)量與水量風(fēng)閥周期床層狀態(tài)產(chǎn)物排放跳汰分選的影響因素原料和給料-入料的均質(zhì)化14第五章重介質(zhì)選煤阿基米德浮力原理：介質(zhì)密度是最重要的因素，分層速度是粒度及物料與介質(zhì)密度差的函數(shù)：阻力與粒度、形狀有關(guān)。

第五章重介質(zhì)選煤阿基米德浮力原理：15分選過程與設(shè)備重介質(zhì)選煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之間的重液或重懸浮液作介質(zhì)實(shí)現(xiàn)分選的一種重力選煤方法。選煤工業(yè)上用磁鐵礦粉做加重質(zhì)。分選過程當(dāng)原煤給入充滿這種懸浮液分選機(jī)后，小于懸浮液密度的煤上浮，大于懸浮液密度的矸石（或中煤）下沉，實(shí)現(xiàn)按密度分選。

2.重介選煤設(shè)備

重力場(chǎng)：立輪、斜輪、圓筒。分選塊煤離心力場(chǎng)：重介選流器。-90mm以下塊、末煤分選過程與設(shè)備重介質(zhì)選煤是用密度大于水，并介于煤和矸石之間的16我國(guó)重介廠典型流程我國(guó)重介廠典型流程1750—2mm2—0.15mm脫泥/分級(jí)浮選模塊50—2mm2—0.15mm脫泥/分級(jí)浮選模塊18優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）

分選效果好，數(shù)量效率95%以上；分選精度高，Ep低，0.05左右；（2）

分選密度容易調(diào)節(jié)1.30-2.00；（3）

分選粒度寬，下限可達(dá)0.1mm；（4）

精煤灰分較跳汰容易調(diào)節(jié)，原煤性質(zhì)對(duì)分選影響不大

缺點(diǎn)（1）

加工成本高（2）

設(shè)備磨損大優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：19重介質(zhì)分類及性質(zhì)

介質(zhì)：重液、重懸浮液重液是指某些無機(jī)鹽類的水溶液和高密度的有機(jī)溶液。有機(jī)重液（四氯化碳、三溴甲烷）無機(jī)鹽水溶液（氯化鋅、氯化鈣）重懸浮液是由加重質(zhì)（高密度固體微粒）與水配制成具有一定密度呈懸狀的兩相流體。水為分散介質(zhì)重介質(zhì)分類及性質(zhì)介質(zhì)：重液、重懸浮液20磁鐵礦粉的選擇

1.

純度：磁性物含量，>90%

測(cè)量方法：磁選管，小型磁選機(jī)2.

有效密度：純磁鐵礦5.17，要求在4.6—以上3.

脆性：脆性要小，不易泥化4.

磁導(dǎo)率要高，比磁化系數(shù)要大，磁滯性要低（不易形成磁鏈）測(cè)量方法：磁天平（古依法）5.

粒度組成：要有上下限。0.01~0.1mm之間含量80%，-0.1占90%以上磁鐵礦粉的選擇1.純度：磁性物含量，>90%21重懸浮液密度

1.

懸浮液的密度

：懸浮液密度；容積濃度=粒群所占的體積/粒群與介質(zhì)的總體積例題：磁鐵礦粉密度4.8，要配成容積濃度為25%的重介懸浮液，問懸浮液密度是多少，一公斤水要配多重的磁鐵礦？要配密度為1.4的重懸浮液，一公斤水又要配多重的磁鐵礦？解：（1）=0.25*4.8+0.75*1=1.950.25=w/4.8/(1000+w/4.8)，解方程得w=1600克=1.6公斤（2）1.4=1+w/4.8/(1000+w/4.8)*3.8w=564.7克重懸浮液密度1.懸浮液的密度22懸浮液的穩(wěn)定性和流變粘度

（1）

穩(wěn)定性指懸浮液保持自身各部分密度不變的能力，穩(wěn)定性用加重質(zhì)沉降速度的倒數(shù)來表示。（2）粘度（3）影響因素容積濃度：濃度增加，密度提高，非磁性物含量提高，穩(wěn)定性變好，流變黏度增加。粒度：加重質(zhì)粒度減小，穩(wěn)定性增加，黏度提高懸浮液密度：懸浮液密度高，穩(wěn)定性好，黏度增加。細(xì)泥含量：細(xì)泥含量高，懸浮液穩(wěn)定性好懸浮液的穩(wěn)定性和流變粘度（1）穩(wěn)定性23斜輪重介質(zhì)分選機(jī)

斜輪重介質(zhì)分選機(jī)24立輪重介質(zhì)分選機(jī)

立輪重介質(zhì)分選機(jī)25三章重力選煤課件26重介旋流器（1）分類從外形分

有圓筒、圓錐旋流器。給料方式分：有壓、無壓旋流器。按產(chǎn)品數(shù)量分：有兩產(chǎn)品、三產(chǎn)品旋流器。重介旋流器（1）分類27有壓給料兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器懸浮液與煤混合后以一定壓力沿切向給入旋流器，形成強(qiáng)大的旋流。在離心力的作用下，礦物主要在重介質(zhì)旋流器中按密度分離，分層的結(jié)果，高密度物料（如矸石）集中在外壁，并沿螺旋線向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)底流口排出，低密度礦物（如精煤）不能穿透重介質(zhì)懸浮床層而集中在中心部位，由溢流口排出，從而實(shí)現(xiàn)了高效、精確分選。

有壓給料兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器懸浮液與煤混合后以一定壓力沿切向給28有壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是由一臺(tái)圓筒旋流器，一臺(tái)圓筒圓錐旋流器串聯(lián)而成的機(jī)組。該旋流器的分選密度由低到高，在圓筒旋流器中可以把原煤分成兩種產(chǎn)品，而且還可以為下一段分選提供高密度的懸浮液，即把進(jìn)入第二段旋流器的懸浮液濃縮到需要的密度。三產(chǎn)品旋流器第一段溢流中排出的是精煤和濃度很低的懸浮液，重產(chǎn)品與懸浮液一起經(jīng)連接管到第二段旋流器進(jìn)行再選，選后獲得最終中煤和矸石。

小于0.5mm的煤泥在高壓差小直徑旋流器中可以獲得高效率的分選。大直徑旋流器可以分選大顆粒煤。目前旋流器直徑已經(jīng)大到1500mm。

有壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是由一臺(tái)圓筒旋流29無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器30

重介質(zhì)旋流器分選過程重介質(zhì)旋流器分選過程31無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器入選原煤和10％～20％分選懸浮液(總量)，從一般圓柱形旋流器的頂端中心管5給入。另外80％～90％分選懸浮液(總量)用定壓箱或固液泵，從第一段旋流器圓柱下部沿筒體內(nèi)壁切線管4給入。被選物料在旋流器內(nèi)受離心力和密度場(chǎng)的作用下，輕產(chǎn)物(精煤)伴隨一部分低密度懸浮液從一段圓柱旋流器下端中心管7排出。重產(chǎn)物(中煤、矸石)與部分高密度懸浮液在外旋流的作用下，沿一段旋流器的內(nèi)壁向上，通過第一段與第二段旋流器的連接管3進(jìn)入第二段圓錐形旋流器，選出中煤和矸石。

無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器入選原煤和10％～20％分選懸浮液32無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器由于煤從中心圓筒給入，無需泵送，沒有二次破碎，且高壓力給入懸浮液彌補(bǔ)了驅(qū)動(dòng)煤粒旋轉(zhuǎn)消耗的動(dòng)力，改善了細(xì)粒煤的分選效果，該類型旋流器在近幾年在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。西山煤礦公司各個(gè)選煤廠技術(shù)改造時(shí)所選重選設(shè)備就是無壓三產(chǎn)品旋流器。

無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器由于煤從中心圓筒給入，無需泵送，沒33三章重力選煤課件34三章重力選煤課件35三章重力選煤課件36其他類型旋流器其他類型旋流器37三章重力選煤課件38世界各國(guó)重介旋流器的發(fā)展趨勢(shì)澳大利亞傾向于使用二產(chǎn)品大直徑圓錐形旋流器，提高處理能力，簡(jiǎn)化分選系統(tǒng)，減少旋流器入料分配不均和磨損程度不同造成的分選效率損失。目前設(shè)計(jì)的最大直徑旋流器1500mm，處理能力700t/h；實(shí)際使用最大1300mm，處理能力550t/h。南非與澳大利亞基本相似，最大直徑旋流器1500mm，美國(guó)不主張旋流器直徑越大越好，目前最大直徑為1000mm，處理能力370t/h。英國(guó)在無壓給料兩產(chǎn)品圓筒形重介旋流器方面處于領(lǐng)先地位，LARCODEMS旋流器最大直徑1350mm，處理能力450t/h，適應(yīng)于重產(chǎn)物較多的場(chǎng)合，即使重產(chǎn)物含量高達(dá)80%，亦可有效分選。這是有壓給料圓錐形重介旋流器難以實(shí)現(xiàn)的。世界各國(guó)重介旋流器的發(fā)展趨勢(shì)澳大利亞美國(guó)39影響旋流器工作因素影響旋流器工作因素進(jìn)料壓力，懸浮液密度，入料固液比，旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)（圓柱體長(zhǎng)度，圓錐角，溢流口直徑，底流口直徑，錐比，入料口尺寸，溢流管插入深度），重介旋流器的給料方式，安裝方式等。

影響旋流器工作因素影響旋流器工作因素404影響重介質(zhì)旋流器工作的因素1）進(jìn)料壓力

進(jìn)料壓力高，懸浮液的速度大，離心力升高，分選速度提高，分選效果改善，處理量大。但壓力過高，懸浮液濃縮嚴(yán)重，實(shí)際分離密度提高，反而降低了效果，此外，壓力高，增加動(dòng)力設(shè)備磨損，動(dòng)力消耗大。

一般入料壓力，0.05~0.1Mpa。2）入料固液比（礦粒與懸浮液的體積比）礦粒與懸浮液的體積比影響處理量及分選效果，當(dāng)?shù)V粒與懸浮液的體積比增加時(shí)，處理量增大，過程慢，效果差。（因阻力大）一般，1:4~1:6，極難選煤時(shí)，1：8。4影響重介質(zhì)旋流器工作的因素413）懸浮液密度懸浮液密度高，旋流器內(nèi)物料實(shí)際分選度越大。實(shí)際，入料懸浮液密度與實(shí)際分選密度差值，可通過改變給料壓力及底流口孔徑調(diào)節(jié)。入料的密度不同，經(jīng)調(diào)節(jié)可達(dá)按同一分選密度分選。因此，實(shí)際對(duì)入料的懸浮液密度的要求不十分嚴(yán)格，當(dāng)然，若懸浮液密度穩(wěn)定，則調(diào)整量少。入料懸浮液密度低，加重質(zhì)少，但受離心力濃縮，使懸浮液密度分布不均，分選效率降低。3）懸浮液密度424）給料料度上限不超過入料口或底流孔徑的1/4；下限不必太細(xì)，太細(xì)脫介難，不經(jīng)濟(jì)，入料中雖然細(xì)物料，分選效果差，但它不影響粗粒分選。4）給料料度435）結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響（1）旋流器錐角旋流器錐角增大，懸浮液濃縮作用強(qiáng)，分離密度大，懸浮液密度分布不均，效果降低。一般并不大，約150~300。選煤，200。（2）溢流口與底流口大小增大溢流口直徑可使軸向零速包絡(luò)面向外擴(kuò)大，增大分離密度。溢流口過大會(huì)造成圓柱部分溢流速度過大，影響溢流穩(wěn)定。雖然精煤產(chǎn)量增加，三章重力選煤課件44但質(zhì)量降低。因此應(yīng)根據(jù)原煤性質(zhì)定，易選煤溢流口應(yīng)大些，一般可取(0.30~0.40)D，D為旋流器直徑。縮小底流口直徑同樣會(huì)使軸向零速包絡(luò)面向外擴(kuò)大，使分離密度增大，但底流口過小時(shí)，會(huì)使礦粒在底流口擠壓，使矸石易混入精煤中，嚴(yán)重堵塞。底流口過大，會(huì)引起精煤損失。一般，取（0.24~0.3)D。錐比——底流直徑與溢流直徑之比。改變錐比可調(diào)節(jié)分離密度，或輕、重產(chǎn)物產(chǎn)率。當(dāng)錐比增加時(shí)，可得較純凈精煤，當(dāng)錐比下降時(shí)，可得較純凈矸石。但質(zhì)量降低。因此應(yīng)根據(jù)原煤性質(zhì)定，易選煤溢流口應(yīng)大些，一般可45錐比與D、入料性質(zhì)、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。一般0.7~0.8。（3）給料口大小給料口只影響處理能力，不影響效果。給料口過小，入料粒度上限受限，易堵，過大，切線速度減少。一般（0.20~0.25)D。（4）圓柱體長(zhǎng)度圓柱體長(zhǎng)度加長(zhǎng)，物料停留時(shí)間長(zhǎng)，分選密度提高，低密度產(chǎn)物質(zhì)量下降，反之，圓柱體長(zhǎng)度過短，介質(zhì)不穩(wěn)，分選密度下降，低密度易進(jìn)底流。錐比與D、入料性質(zhì)、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。一般0.7~0.46（5）溢流管插入深度實(shí)踐表明，320~400mm較好。5旋流器安裝及給料方式1）、安裝方式垂直、倒立、及傾斜。垂直：直徑不大時(shí)；倒立：水力分析時(shí)；傾斜：直徑較大、錐角較小時(shí)。選煤用，一般，100。2）、給料方式泵打入、定壓箱給入、無壓給料。（5）溢流管插入深度47泵：壓力大，物料粉碎及磨損嚴(yán)重。6、重介旋流器的使用效果1、優(yōu)點(diǎn)1）粒度下限低，達(dá)0.5mm-0.3mm；2）分選效率高，可達(dá)95%以上，至99%；3）可用粘度高甚至結(jié)構(gòu)化懸浮液；4）處理能力高；5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無動(dòng)力。2、缺點(diǎn)1）上限較低；2）物料在旋流器及泵中，粉碎、泥化程度高；泵：壓力大，物料粉碎及磨損嚴(yán)重。483）磨損重；加襯板。4）介質(zhì)量大。7、其它類型旋流器1）