重介质粗煤泥分选装置及分选工艺的制作方法

  【专利摘要】本发明为重介质粗煤泥分选装置及分选工艺。本发明的原煤脱泥筛喷水喷头为四排，筛缝为1mm。精煤泥振动弧形脱泥筛设置有两排喷水，筛条为棱形。TBS分选机溢流堰为高度可调。主洗工艺为重介旋流器，分洗工艺顺序经过、圆锥斜板沉淀池、TBS分级旋流器、TBS分选机、精矿弧形脱泥筛、精煤磁尾桶、浓缩旋流器组、精煤泥振动弧形脱泥筛、精煤泥离心机得粗精煤，上述细煤泥参加浮选得精煤，其余为尾煤。本发明技术使重介质选煤工艺得到了逐步优化。将粗煤泥从重介主洗系统分离后，粗煤泥分选工艺更加合理，末精煤回收率显著提升。由于粗煤泥分选系统的改造使粗煤泥灰分得到了降低，重介主洗分选密度和分选精度得到了有效的提高，保证了重介主洗的效果。

  [0001] 本发明技术为一种采用重介质进行选煤的系统装置，及采用该系统装置进行选煤 的分选工艺，涉及到粗精煤分选技术。

  [0002] 我国是一个炼焦煤贫乏的国家。在我国煤炭储量中，作为炼焦用煤的气煤、肥煤、 焦煤和瘦煤总量仅占我国煤炭资源总量的27. 6%，尤其是在炼焦中起骨架作用的肥煤和焦 煤仅占10. 5%，加之大多数肥、焦煤灰分和硫分较高、可选性较差，精煤回收率一般仅30%? 60%，十分稀缺珍贵。

  [0003] 原煤经过洗选加工后，被分为精煤、中煤和矸石。精煤用于炼焦，中煤则作为动力 用煤，两者价格相差悬殊，如因洗选工艺不合理而导致大量炼焦煤混入中煤，将造成稀缺煤 种资源的大量流失。研究新的选煤工艺和方法，提高精煤产率，不但可以提高企业经济效 益，而且对于解决我国炼焦煤资源短缺也具有十分重要的意义。

  [0004] 对粗煤泥的分选一直是制约我国选煤技术发展的一个瓶颈。粗煤泥是指粒度介于 2?0. 2_的粉煤，其中含有一部分精煤。

  [0005] 重介选煤技术是一种分选效率高的选煤技术，主导分选粒级为+0. 5mm原煤。重介 质选煤是米用密度介于煤与砰石密度之间的液体作为分选介质的选煤方法，将原煤和重介 悬浮液投入重介旋流器中，煤与矸石得以分离。

  [0006] 重介质选煤生产线采用原煤脱泥筛预先脱泥，脱泥后的筛上物50-0. 5mm粒级煤 采用重介旋流器分选，脱泥后的筛下水经过圆锥倾斜板沉淀池分级后，圆锥倾斜板沉淀池 的底流通过振动弧形筛脱泥脱水，0. 5-0mm细粒煤泥采用直接浮选，圆锥倾斜板沉淀池的筛 上物(粗煤泥）与脱泥后的原煤一起进入重介旋流器分选，大部分高灰煤泥又重新进入重介 系统(见图1)。对于原煤预先脱泥的选煤工艺，原煤脱泥筛承担着回收原煤脱泥筛筛下水中 粗煤泥的工作，该工艺上存在最大的难点是重介主洗系统中的细煤泥量偏多，影响重介旋 流器的分选效果。生产系统中虽有原煤预先脱泥工艺，但脱泥效果较差。根本原因为大部 分高灰煤泥又重新进入重介系统，致使重介悬浮液中的煤泥含量偏大，重介悬浮液粘度偏 高(一般在60%左右，有时高达70%以上)，降低了重介旋流器分选精度，造成洗精煤质量不 稳，同时也增加系统脱介难度，导致介耗偏高。

  [0007] 选用基于TBS分选机的粗煤泥分选工艺，有利于优化重介选煤工艺，降低介耗，将 大部分煤泥从重介分选系统中分尚出去。

  [0008] TBS分选机以水作为分选介质，在上升水流作用下使细矿物颗粒流态化，其原理 为：高密度、粒度粗的矿物颗粒具有较大的沉降速度；低密度、粒度细的矿物颗粒，其沉降 速度则较小。

  [0009] TBS分选机的常见分选工艺见（图2):经原煤脱泥筛后，筛下水进入重介质旋流器 分选，筛上物进入分级螺旋器、TBS分选机、高频筛、煤泥浓缩机进一步分选。但这种工艺对 TBS分选机的要求比较高，因原煤脱泥筛的筛下物直接入TBS分选机，其入料粒度不均或入料 粒度较大，造成TBS分选机分选效果差。

  [0010]目前，对于粗煤泥的分选，提出了很多结合TBS分选机的分选工艺： 煤炭加工与综合利用-2013(3).-7-9提出了大武口选煤厂金能分厂粗煤泥深度洗选 工艺探讨，其分选工艺为：粗煤一水力分级旋流器一TBS分选机分选一磨矿解离一浮选。

  [0011] 煤质技术-2012 (5). -67-68提出了《福源精煤公司重介选煤工艺的改造及应用》， 提出了通过提升筛机的解决能力，改变分级旋流器技术规格、新增粗煤泥分选系统等改造 方案，并采取分级旋流器、粗煤泥分选系统等有效措施进行技术改造，提高了选煤厂的精煤 产率和精煤数量效益。

  [0012] 2011年全国选煤技术门交流会论文集发表了《粗煤泥组合分选新工艺研究》，提出 了 TBS分选机精选、螺旋分选机扫选和螺旋分选机低密度轻产物返回TBS分选机再分选的 粗煤泥分选组合工艺。

  [0013] 专利CN79提出了一种粗煤泥分选设备及其工艺。TBS分选机包括槽 体、入料井、紊流板、密度传感器、执行器、排料阀、溢流堰构成，其工艺为：TBS分选机的尾 煤进入尾煤分选工艺分选，TBS分选机的溢流进入变频细颗粒分选机进一步分选。

  [0014] 除以上外，还有较多的重介质分选技术或TBS分选机分选技术。但这些技术都无 法解决一些问题，如下： 1、不适应煤质变化。

  [0015] 现有TBS分选机是根据单一易选煤设计制作的。当原煤煤质变化大后，现有TBS 分选机调控方法不能保证+〇. 25mm的低灰分精煤随TBS分选机的溢流上升到TBS分选机的 溢流面，导致精煤损失在TBS分选机的尾矿中。

  [0016] 2、TBS分选机在分选过程中高灰细泥煤泥随上升水流进入到TBS分选机的精矿 中，现有脱泥工艺对TBS分选机精矿的脱泥效果较差，粗煤泥精煤中含有较多的高灰细泥 物，直接引发粗煤泥灰分增加，对精煤产率有一定影响。

  [0017] 为保证最终精煤产品质量，相应降低了重介质选煤的分选密度，降低重介精煤灰， 我们应该一种更优的选煤设施及工艺。

  [0018] 为了更好的提高重介旋流器的分选效果，减少重介主洗系统中的细煤泥量，优化重介选 煤工艺，降低介耗，同时为了使TBS分选机适应原煤煤质变化，减少损失在TBS分选机尾矿 中的精煤量，本发明技术提供了 一种重介质粗煤泥分选设备及粗煤泥分选工艺。

  [0019] 本发明技术的一种重介质粗煤泥分选设备如下： 本发明的重介质粗煤泥分选设备主要由原煤脱泥筛、重介旋流器、圆锥斜板沉淀池、 TBS分选机、浮选设备、精煤泥振动弧形脱泥筛等按工艺流程布置组成。

  [0020] 其中，所述的原煤脱泥筛设置喷水喷头，喷头为四排，每排有10-20个喷头对准原 煤脱泥筛的筛面。原煤脱泥筛的筛缝为1mm。

  [0021] 所述的精煤泥振动弧形脱泥筛设置有两排喷水喷头1，每排有4-10个喷头，喷头 1的喷嘴对准精煤泥振动弧形脱泥筛的筛面，并逆向于筛面煤泥流动方向，精煤泥振动弧形 脱泥筛上的筛条2为棱形，即筛条上靠近物料来料方向的棱边3凸出。

  [0022] 所述的TBS分选机6的分选池4上设置有独立的溢流堰，所述的溢流堰5为可上 下调节的环形筒体。

  [0023] 如上述的重介质粗煤泥分选设备，更进一步说明为，溢流堰5通过螺栓连接在TBS 分选机分选池内壁，TBS分选机分选池上设置有调节螺钉孔。

  [0024] 本发明技术的重介质粗煤泥分选工艺按如下步骤进行： 1)、原煤经原煤脱泥筛脱泥后产生的筛上物进入重介旋流器处理，得粗精煤。

  [0027] 3)、经TBS分级旋流器处理后，底流进入TBS分选机分选。

  [0028] 4)、经TBS分选机分选后，底流进入到中煤/矸石磁尾桶处理，得尾矿。

  [0029] 5)、TBS分选机的溢流进入精矿弧形脱泥筛进行脱泥，脱泥后的筛下物返回圆锥斜 板沉淀池重复处理。

  [0030] 6)、将精矿弧形脱泥筛的筛上物顺序经过精煤磁尾桶进行分选；浓缩旋流器组进 行分选；精煤泥振动弧形脱泥筛进行脱泥；精煤泥离心机进行脱水，得粗精煤。

  [0031] 7)、如上述步骤中，圆锥斜板沉淀池产生的溢流、TBS分级旋流器产生的底流、浓缩 旋流器组产生的溢流、精煤泥振动弧形脱泥筛的筛下水、精煤泥离心机脱出的煤泥水均进 入浮选工艺进行浮选。

  [0032] 如上述的重介质粗煤泥分选工艺，具体按如下步骤进行： 1)、将原煤经脱泥筛脱泥，并在脱泥过程中向原煤脱泥筛进行喷水，产生的筛上物为 1mm以上的煤泥，将其进入重介旋流器处理，得粗精煤。产生的筛下物为1mm以下的煤泥，进 入圆锥斜板沉淀池处理。

  [0033] 2)、圆锥斜板沉淀池产生的底流为0· 5mm以上的煤泥，进入到TBS分级旋流器处 理。

  [0034] 3)、经TBS分级旋流器产生的底流为0· 5mm以上的煤泥，进入TBS分选机分选。

  [0035] 4)、经TBS分选机分选产生的底流为灰分大于60%的尾矿，进入到中煤/砰石磁尾 桶处理。

  [0036] 5)、TBS分选机产生的溢流为灰分小于20%的精矿，进入精矿弧形脱泥筛进行脱 泥，经精矿弧形脱泥筛脱泥后，筛下水返回圆锥斜板沉淀池重复处理。

  [0037] 6)、将精矿弧形脱泥筛的筛上物顺序经过精煤磁尾桶做处理、浓缩旋流器组分 选、精煤泥振动弧形脱泥筛进行脱泥，精煤泥离心机脱水，得灰分小于11%的粗精煤。

  [0038] 7)、如上述步骤中，圆锥斜板沉淀池产生的溢流、TBS分级旋流器产生的底流、浓缩 旋流器组产生的溢流、精煤泥振动弧形脱泥筛的筛下水、精煤泥离心机脱出的煤泥水均为 粒度小于〇. 5_的精煤泥水，将所述粒度小于0. 5_的精煤泥水浮选，得精煤。

  [0040] 9)、根据TBS分选机溢流中的灰分含量调节TBS分选机溢流堰高度。

  [0041] 10)、精煤泥振动弧形脱泥筛脱泥过程中，向精煤泥振动弧形脱泥筛脱的筛面提供 喷水。

  [0042] 有益效果： 1、本发明技术使重介质选煤工艺得到了逐步优化。将粗煤泥从重介主洗系统分离 后，粗煤泥分选工艺更加合理，末精煤回收率显著提升。由于粗煤泥分选系统的改造使粗煤 泥灰分得到了降低，重介主洗分选密度和分选精度得到了有效的提高，保证了重介主洗的 效果。

  [0043] 1)、重介质悬浮液粘度由原60%降至40%以下。原煤处理量提高了 23吨/小时， 原煤小时处理量提高了 12%。

  [0044] 2)、通过六级强化脱泥工序降灰，粗煤泥灰分由原13. 5%以上降到11%以下，不仅 保证了产品质量，而且改善了重介质旋流器的分选效果，提高了精煤产率，洗煤数量效率由 原95%增加到98%以上。

  [0045] 3)、逐步降低了洗煤介耗，洗煤介质消耗由原2kg/t原煤以上降到1. 5kg/t以 下。

  [0046] 本设备及工艺对比【背景技术】，每年能增加精煤1. 5万吨，增加中煤0. 85万吨，减少 介质消耗2100吨，增收节支达1800万元以上。

  [0047] 具体为：原煤经筛缝为1_的脱泥筛脱泥后，筛下水经圆锥斜板沉淀池、TBS分级 旋流器进行预脱泥，预脱泥后的分级旋流器底流(主导粒级〇. 25?1. 5mm)进入TBS分选机 粗煤泥分选机进行分选，分选出的TBS分选机精矿经弧形脱泥筛脱泥后进入精煤磁尾桶， 通过浓缩旋流器组、精煤泥振动脱泥筛、精煤泥离心机脱水脱泥；TBS分选机尾矿进入矸石 (中煤）磁尾桶。该工艺通过TBS分选机分选前的2道预脱泥工序和TBS分选机分选后的4 道脱泥工序共6道脱泥工序，强化了脱泥效果，保证了粗煤泥精煤的质量。该粗煤泥回收工 艺完善了重介质选煤工艺，提高了重介质选煤的分选效果，并有助于降低介耗，提高原煤处 理量。

  [0048] 2、将原煤脱泥筛的筛缝由1. 5mm改为1mm，有效控制了 TBS分选机入料粒度上限， TBS分选机溢流中+0. 25mm粒度级的低灰分精煤大量增加。

  [0049] 3、在两台精煤泥振动弧形筛上分别增加两排与物料逆向的喷水管，通过喷水的喷 淋强化物料的透筛效果，有效脱出粗煤泥精煤中的高灰细泥物；另外将振动弧形筛的筛板 换成筛条棱角更加尖锐的筛板，以增加物料通过时的阻力，提高高灰细泥物的透筛效果，降 低粗煤泥精煤的灰分。

  [0050] 4、将TBS分选机的固定溢流堰改造为高度可调式溢流堰，使TBS分选机可根据煤 质的变化灵活调整溢流堰高度，有助于提高TBS分选机的分选精度，对煤质变化较大的原 煤的适应性更广，提高了末精煤产率。

  [0051] 5、对TBS分选机溢流出的精矿增加了两台煤泥振动弧形筛进行脱泥，确保粗煤泥 精煤中1?灰细泥物的脱除。

  [0058] 重介质粗煤泥分选工艺，按如下步骤进行： 1) 、将原煤经脱泥筛脱泥，并在脱泥过程中向脱泥筛进行喷水，产生的筛上物为1_以 上的煤泥，将其进入重介旋流器处理，产生的筛下物1mm以下的煤泥，进入圆锥斜板沉淀池 处理. 2) 、圆锥斜板沉淀池产生的底流为0. 的煤泥，进入到TBS分级旋流器处理。

  [0059] 3)、经TBS分级旋流器产生的底流为0· 的煤泥，进入TBS分选机分选。

  [0060] 4)、经TBS分选机分选后，TBS分选机的底流为灰分大于60%的尾矿，进入到中煤 /矸石磁尾桶处理。

  [0061] 5)、TBS分选机的溢流为灰分小于20%的精矿，进入弧形脱泥筛进行脱泥，经弧形 脱泥筛脱泥后，筛下水返回圆锥斜板沉淀池重复处理。

  [0062] 6)、将步骤5弧形脱泥筛的筛上物进入到精煤磁尾桶做处理，再进入浓缩旋流 器组处理，将浓缩旋流器组产生的底流进入精煤泥振动弧形脱泥筛进行脱泥，产生灰分小 于11%的粗精煤。

  [0063] 7)、精煤泥振动弧形脱泥筛脱泥过程中，向精煤泥振动弧形脱泥筛脱的筛面提供 喷水；将产生的筛上物进入精煤泥离心机脱水，经离心机脱水后，产生灰分小于11%的粗精 煤。

  [0064] 8)、如上述步骤中，圆锥斜板沉淀池产生的溢流、TBS分级旋流器产生的底流、浓缩 旋流器组产生的溢流、精煤泥振动弧形脱泥筛的筛下水、精煤泥离心机脱出的煤泥水均为 粒度小于〇. 5_的精煤泥，并将粒度小于0. 5_的精煤泥进入浮选工艺进行浮选，得精煤。

  [0065] 9)、上述步骤4中，将进入TBS分选机的水量控制在165t/h，煤在水中的密度控制 在 1. 55kg/l。

  [0066] 10)、根据TBS分选机溢流中的灰分含量调节TBS分选机溢流堰益流口高度。

  [0067] 以下数据为本发明技术在实施过程中得到的各项对比值，用于最终确定本发明技 术及本发明技术的工作参数。

  [0068] 以下提到的对比技术为现有的技术，对比技术数据为发明人实施本专利前按现有 技术实施而得到的数据。

  [0069] TBS分选机溢流口高度可调后，其使用效果明显，见下表(表1)。

  1. 重介质粗煤泥分选设备，由原煤脱泥筛、重介旋流器、圆锥斜板沉淀池、TBS分选机、 浮选设备、精煤泥振动弧形脱泥筛等按工艺流程布置组成，其特征是： 所述的原煤脱泥筛设置喷水喷头，喷头为四排，每排有10-20个喷头，并对准原煤脱泥 筛的筛面；原煤脱泥筛的筛缝为1mm ; 所述的精煤泥振动弧形脱泥筛设置有两排喷水喷头（1 )，每排有4-10个喷头，喷头（1) 的喷嘴对准精煤泥振动弧形脱泥筛的筛面，并逆向于筛面煤泥流动方向，精煤泥振动弧形 脱泥筛上的筛条（2)为棱形，即筛条上靠近物料来料方向的棱边（3)凸出； 所述的TBS分选机6的分选池4上设置有独立的溢流堰5,所述的溢流堰为可上下调节 的环形筒体。

  2. 如权利要求1所述的重介质粗煤泥分选设备，其特征是，溢流堰5通过螺栓连接在 TBS分选机分选池内壁，TBS分选机分选池上设置有调节螺钉孔。

  3. 重介质粗煤泥分选工艺，其特征是，按如下步骤进行： 1) 、原煤经原煤脱泥筛脱泥后产生的筛上物进入重介旋流器处理，得粗精煤； 产生的筛下物进入圆锥斜板沉淀池处理； 2) 、圆锥斜板沉淀池的底流进入到TBS分级旋流器处理； 3) 、经TBS分级旋流器处理后，底流进入TBS分选机分选； 4) 、经TBS分选机分选后，底流进入到中煤/矸石磁尾桶处理，得尾矿； 5) 、TBS分选机的溢流进入精矿弧形脱泥筛进行脱泥，脱泥后的筛下物返回圆锥斜板沉 淀池重复处理； 6) 、将精矿弧形脱泥筛的筛上物顺序经过精煤磁尾桶进行分选；浓缩旋流器组进行分 选；精煤泥振动弧形脱泥筛进行脱泥；精煤泥离心机进行脱水，得粗精煤； 7) 、如上述步骤中，圆锥斜板沉淀池产生的溢流、TBS分级旋流器产生的底流、浓缩旋流 器组产生的溢流、精煤泥振动弧形脱泥筛的筛下水、精煤泥离心机脱出的煤泥水均进入浮 选工艺进行浮选。

  4. 如权利要求3所述的重介质粗煤泥分选工艺，其特征是，按如下步骤进行： 1) 、将原煤经脱泥筛脱泥，并在脱泥过程中向原煤脱泥筛进行喷水，产生的筛上物为 1mm以上的煤泥，将其进入重介旋流器处理，得粗精煤；产生的筛下物为1mm以下的煤泥，进 入圆锥斜板沉淀池处理； 2) 、圆锥斜板沉淀池产生的底流为0. 5mm以上的煤泥，进入到TBS分级旋流器处理； 3) 、经TBS分级旋流器产生的底流为0. 5mm以上的煤泥，进入TBS分选机分选； 4) 、经TBS分选机分选产生的底流为灰分大于60%的尾矿，进入到中煤/矸石磁尾桶处 理； 5) 、TBS分选机产生的溢流为灰分小于20%的精矿，进入精矿弧形脱泥筛进行脱泥，经 精矿弧形脱泥筛脱泥后，筛下水返回圆锥斜板沉淀池重复处理； 6) 、将精矿弧形脱泥筛的筛上物顺序经过精煤磁尾桶做处理、浓缩旋流器组分选、精 煤泥振动弧形脱泥筛进行脱泥，精煤泥离心机脱水，得灰分小于11%的粗精煤； 7) 、如上述步骤中，圆锥斜板沉淀池产生的溢流、TBS分级旋流器产生的底流、浓缩旋流 器组产生的溢流、精煤泥振动弧形脱泥筛的筛下水、精煤泥离心机脱出的煤泥水均为粒度 小于0. 5_的精煤泥水，将所述粒度小于0. 5_的精煤泥水浮选，得精煤； 8) 、上述步骤4中，将进入TBS分选机的水量控制在160-170t/h，煤泥在水中的密度控 制在 1. 55kg/l ; 9) 、根据TBS分选机溢流中的灰分含量调节TBS分选机溢流堰高度； 10) 、精煤泥振动弧形脱泥筛脱泥过程中，向精煤泥振动弧形脱泥筛脱的筛面提供喷 水。

  【发明者】罗朝全, 王永胜, 黄伟 申请人:四川达竹煤电（集团）有限责任公司石板选煤发电厂

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  卤水资源综合利用、稀有元素分离技术、相平衡与相图、溶液热力学与热化学、海洋化学