选煤经验谈:介耗、浮选、细粒煤脱水

重介选煤厂介耗影响因素

1、磁选机

其工作状态对重介质的回收率影响极大。磁选机效率稍有降低，介质损失会陡然增加，磁选机回收率一般应>98%。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。因此，应根据脱介筛的喷水大小，调整底流放料阀门，使磁选机正常工作时保证有溢流，确保正常液面高度，给料平稳，不能忽多忽少；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、脱介筛

重介选煤工艺系统大多采用固定筛＋振动筛对产品进行脱介。

（1）筛子的选择。脱介过程是粒度细、密度高的加重质的透筛过程，宜采用高振次、低振幅振动筛。当排料量较大或排料角度较大时，筛上物容易堆积，堵塞筛缝；加大筛缝尺寸固然可以加大透筛量，但筛下物粒度变粗，此时应加快给料流速或加大筛机的安装倾角；固定筛筛缝为2mm，在入料端加挡水皮子，以减小水流的速度，以保证脱介效果。

（2）喷水。喷水是脱介过程的必要条件，是影响脱介效果和煤泥水处理的重要因素之一。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，这样不仅可以节水，而且为加重质透筛创造了较好条件。无压喷水时，以用水槽溢流产生水幕的方式为宜。不脱泥工艺宜采用有压喷水脱介。使用清水作喷水有利于脱介，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，喷水必须根据物料的性质选择适当的位置，以便达到较好的脱介效果。

（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，分选效果变差，最终产品（电煤、矸石）带介量高。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、介质选择

我国对介质粉的质量有明确规定，具体包括磁性、粒度组成和纯度三方面。介质粉的磁性强弱不仅影响介耗的大小，还会影响分选效果。磁性过弱会增大磁选的难度，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，介质粉的磁性物含量应>95%；另外介质粉的水分对介耗也有影响，水分高，会使介质凝结成团，不仅加介困难，而且介质进入悬浮液中难于分散，造成悬浮液不稳定。介质粉的粒度组成对分选效果和介耗都有影响。通常，分选块煤时要求介质粉中<0.074mm的粒级含量应>80%；分选末煤时要求介质粉中<0.044mm的粒级含量>90%，分选混煤时要求介质粉中<0.044mm的粒级含量>80%，这样才能保证悬浮液稳定。介质粉粒度过粗与过细都不利于介质的回收。

煤质的变化也会影响介质粉消耗。各选煤厂的介耗表明，原煤中-0.5mm煤泥的含量和介质粉中-5µm粒级的含量是影响介耗的主

要因素，因为煤泥具有较大的吸附表面积，-5µm粒级的介质粉很容易被其吸附。因此，必须根据煤质的变化在确保生产系统稳定性和效益最大化的原则下，选择适宜粒度组成的介质粉。

重介质选煤厂降低介耗，生产管理大有可为

1、 加强介质粉的管理

为降低介质粉的管理损失，选煤厂应设介质粉贮存库，严格介质粉的出入库管理制度，改进介质粉的包装、运输和添加方法，最大限度地减少介质粉在贮运过程中的损失。修建介质粉贮存库，防止夏天介质粉随雨水流走，冬天被风刮走。同时，加强对介质验收工作的重视，保证采样、制样、化验的准确性。

2、加强设备管理

(1)保证密度计和液位计的准确性；

(2)定期调节脱介弧形筛，保证筛面的动态积煤效果；

(3)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；

(4)定期检查磁选机入料管是否堵塞，保证给料均匀；

(5)分流量的控制应视系统内煤泥含量而定；

(6)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、 加强技术管理

(1)加强岗位培训。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）；

(2)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对加介系统、磁选机给料箱及旋流器底流箱及时清理的规定；

(3)调整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，减少补加水量，合格介质分流量均衡分配

(4)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；

(5)检查巡视到位，减少小事故的发生。建立介质回收体系，防止因检修放介，导致大量的介质流失。

煤泥粒度对浮选的影响

浮选适用于粒度小于0.5mm的煤泥，不同的粒级具有不同的浮选行为。粗粒级煤泥选择性好，但浮选速度慢，过粗时超过气泡的承载能力，浮不起来，损失在尾矿中；细粒级选择性差，但浮选速度快，过细时失去选择性，只有中等粒度的煤粒才具有较好的可浮性。气泡上矿粒附着的牢固程度，直接影响浮选效果。为保证浮选能够顺利进行，入浮的矿粒要求有适宜的粒度。试验表明：0.074mm～0.5mm的煤粒在不同浓度下均具有较高的回收率。粗颗粒对精煤污染较小，细粒杂质对精煤的污染最严重。细粒煤泥“抢先”吸附浮选药剂，使粗粒级煤粒减少了与药剂接触的机会，疏水性降低，与气泡的粘附难度增加，从而影响精煤指标。最佳的煤泥浮选粒度范围为-0.25+0.074mm，对于+0.25mm的粗煤泥和-0.074mm的细煤泥应根据选煤厂自身的实际情况，选择合适的分选设备和方法进行处理。中等粒级-0.15+0.05mm浮选速度最快，细粒级-0.05mm浮选速度最慢，并认为在不同粒度配比的条件下其浮选效果也不一样。中、粗粒级含量较高时，整体浮选速度不快，但分选较平稳，精煤产率最高。当细粒级含量高时，则浮选速度和最终的精煤产率均较低，粒度配比均匀时则均处于中间水平。

对细粒级难选煤泥进行浮选研究表明，随着粒度减小，其可浮性和浮选选择性均降低。当粒度小于0.045mm时，其可燃体回收率下降最为显著，可见其可浮性和浮选选择性最差。分析认为-0.045mm微细粒的可浮性最差是由于细泥比表面大，浮选体系中只有存在足够量微小粒径的浮选药剂才能产生有效吸附。而根据目前生产情况来看，所使用的浮选捕收剂如柴油、煤油都是非极性烃类油，在水中的溶解度小，难以在矿浆中充分分散，且在浮选进行过程中，由于捕收剂表面张力的存在，即使分散的油滴，也容易很快兼并重聚为较大颗粒的油滴，致使更多细粒煤粒药剂吸附不够，影响浮选效果。浮选速率常数随着煤泥粒度的减小而减小。粗粒和细粒煤泥浮选速度较慢，中等粒度的煤粒浮选速度最快。

矿浆浓度是浮选过程中重要的工艺因素，影响下列指标：

1.回收率：矿浆很稀时，回收率较低。矿浆浓度逐渐提高，回收率也逐渐提高，并达到最大值，超过最佳的矿浆浓度时回收率又降低。

2.精矿质量：一般矿浆较稀时，精矿质量高；矿浆浓度较大时，精矿质量下降。

3.药剂用量：矿浆浓度较大时，液相中的药剂浓度也大，吨矿石用药量就减少，反之则增大。

4.浮选机的生产能力：随矿浆浓度加大，其生产能力可提高。

5.浮选时间：矿浆较浓时，浮选时间会延长，这样有利于提高回收率和浮选机的生产能力。

6.水电消耗：矿浆越浓，处理吨矿石的水电消耗就越小

细粒煤脱水技术研究现状
细粒煤一般指粒度小于0.5mm的煤炭。随着采煤及分选过程机械化程度的提高，原生煤泥和次生煤泥含量都大幅增加，大大加大了洗煤产品中细粒级煤的含量。在现有的选煤工艺中，湿法分选仍是主导技术，细粒煤中水分的高低则决定了商品煤质量的高低。对炼焦精煤来讲，水分高会增加热能消耗，延长焦化时间，缩短焦炉使用寿命；在运输时，水分的流失将带走部分精煤，既浪费了宝贵的能源和运输资源，又污染了环境。因此，降低当前选煤厂精煤的水分是选煤行业亟待解决的主要问题之一。随着极细粒煤分选技术的提高，细粒煤脱水技术也有了较大发展，很大程度上降低了浮选精煤水分，改善了煤泥水处理系统的工况。

现有最常用的煤泥压滤设备主要有加压过滤机、快开隔膜式（也称强气流式）压滤机和沉降过滤式离心脱水机三种。

加压过滤机

加压过滤机是近年来出现的一种新型高效的细粒物料脱水设备。他是在原来盘式过滤机的基础上，外罩了密封压力罐。工作时，压力罐内的气压达到0.3-0.5Mpa，使过滤机在正压下进行煤泥脱水，由于这一特点，过滤机滤扇内外侧压力差达到了0.2-0.4Mpa，是盘式真空过滤机的5-10倍。压差的增加大大提高了过滤机的处理能力，降低了滤饼水分，滤饼呈松散状态可直接均匀与其他产品混合。加压过滤机的特点是自动化连续工作、处理能力大、产品松散且水分低、能耗低等。在解决密封元件连接技术、密封排料装置大型化等技术难题后，96㎡加压过滤机在生产现场得到成功应用。生产实践表明：滤液浓度5-7g/L，滤饼水分16-17%，处理量为0.7-1t/(㎡·h)，卸饼率达到95%以上，最大过滤面积达120 ㎡。

快开隔膜式压滤机

快开隔膜式压滤机是在原有的板框压滤机的基础上发展起来的新的压滤脱水设备，该压滤机与传统的压滤机的基本结构上是一致的，不同的是该压力机增加了隔膜压榨和空气强气流风吹滤饼。第一步，借助泵或者压缩空气，将固液两相构成的矿浆压入由相邻两块滤板组成的密闭滤室中，使滤布两边形成压力差，在压力差的作用下形成挤压，通过过滤介质实现固液分离，第二步利用滤饼两侧的隔膜进行压榨脱水，进一步降低滤饼的水分，第三步从压紧板端吹入高压气体，高压气体在滤饼中穿流进一步带出滤饼中的水分，同时吹出进料管中残存的物料。该压滤机很好的解决了由于浮选精矿太多大量气泡，易产生气蚀的问题。克服了传统尾矿压滤机机型大，压滤速度慢所带来的弊端。由于精煤的水分得到了降低，滤饼脱落效果相对于原有的板框压滤机要好的多。滤液浓度低可以直接进入循环水系统，克服了真空过滤机滤液浓度较高，返回浮选系统，造成浮选效果恶化的缺点。

沉降过滤式离心脱水机

它是借助离心加速度来实现固液分离，并利用离心沉降和离心过滤两种操作机理的一种脱水设备，可用于浮选精煤脱水，也可用于原生煤泥及浮选尾煤的脱水回收。沉降离心机有如下特点：产品水分低，一般在12-20%；固体回收率高，可达95%以上；系统简单，性能稳定，适应性强；单台设备处理能力大，能耗小,所需功率消耗比真空过滤机低20%左右；筛网、螺旋体易磨损，检修更换难度较大；对小于0.045mm级含量较多的固液混合物，固体回收效率和脱水效率明显降低。