T BS分選機在選煤中的應用

程亮（山東能源棗礦集團新安煤業(yè)公司,山東 濟寧 277642）

隨著選煤機械化程度的不斷提高，使得選煤廠原煤中的粒度較大的煤量不斷減少，同時粒度較小的粉煤比例不斷增高，使得原有選煤工藝及設備不能很好地滿足實際生產(chǎn)的需要，因此，為了適應煤質(zhì)的變化，提高生產(chǎn)實際中精煤回收率，選煤工藝及設備也在不斷的改進和發(fā)展。然而，目前我國大多數(shù)的選煤廠對于大于0.5mm的原煤均采用混合入選的方式，根據(jù)重選的分選原理按照單一的分選密度實現(xiàn)分選精礦和尾礦的分選，不考慮不同粒度的原煤分選效果的差異，必然影響分選效果。鑒于此，選煤工作者進行了大量的研究，研制出很多先進的分選設應用于選煤生產(chǎn)中，如干擾床分選機、煤泥重介旋流器、水介質(zhì)旋流器、螺旋分選機。這些設備改變了原有的選煤工藝，極大的提高了生產(chǎn)實際中精煤的回收率，但是針對粒度在0.25-2mm的細煤粒，應用傳統(tǒng)的基于密度差異的重選方法和基于表面性質(zhì)差異的浮選方法進行分選時，均不能得到理想的分選效果。

干擾床分選（TBS）是目前國內(nèi)外用于解決細粒煤高效分選和分級的重要設備之一，在國外已大量工業(yè)化應用，但在國內(nèi)的應用才剛剛起步。TBS分選機可以實現(xiàn)1.5mm-0.125mm級煤泥的有效分選，不僅在動力煤選煤廠有廣泛的應用，而且在煉焦煤的選煤廠得到推廣，是目前較為理想的細粒煤泥分選設備，同時也是選煤廠進行改造升級的重要途徑之一。

1 TBS的分選原理及工作過程

1.1 TBS分選機的工作原理

干擾床分選（TBS）是依據(jù)固體顆粒物理性質(zhì)的差異，基于一定粒度和密度的固體顆粒在流體中的沉降理論，使得高密度粗粒在流體中具有較大的沉降速度，低密度細粒的具有較小的沉降速度，而實現(xiàn)目的礦物和非目的礦物分離的一種分選方法。在整個分選過程中，上升的水流速度決定了干擾床的分選密度，也即目的礦物和非目的礦物的分離密度。因此，通過調(diào)節(jié)上升水流速度，使其介于高密度粗粒的沉降速度與低密度細粒的沉降速度之間，則高密度的粗粒將在該上升水流中沉降，而低密度的細粒將出現(xiàn)上浮，從而實現(xiàn)礦物顆粒按密度和粒度的不同實現(xiàn)分離。

當分選的礦物群粒度級很窄或接近相等時，礦物顆粒的分選主要根據(jù)其不同的密度差異實現(xiàn)，因此，對干擾床層的密度實時測定對于分選效果至關重要。干擾分選床層密度準確測定通過接近流化床層的兩個密度傳感器來完成的，然后通過PLC控制系統(tǒng)將兩個密度傳感器的信號轉(zhuǎn)化成床層的平均密度，再通過PLC內(nèi)部的一個PID控制循環(huán)。而PID控制過程是將傳感器的測定值和用戶得設定值進行比較，由調(diào)節(jié)閥做適當?shù)恼{(diào)整來控制系統(tǒng)以保持所要求的懸浮床層密度。

1.2 TBS的主要工作過程

干擾床分選（TBS）的主要工作過程為：入料由礦漿經(jīng)給料管給到干擾床分選機中，水通過泵打入分選機底部給入，并流體分布器的作用下形成平穩(wěn)的上升流。礦漿入料中顆粒的沉降速度恰好等于上升水流速的組分，懸浮在干擾床分選機中，形成具有一定密度的干擾床層。分布器的作用可使上升水流分布均勻，防止上升水流對干擾床層的沖擊。當干擾床層穩(wěn)定時，礦漿入料中沉降速度小于上升水流速的組分將隨上升水流進入溢流成為精礦，而沉降速度大于上升水流速度的組分將穿過干擾床層進入底流成為尾礦，最終實現(xiàn)分選。

1.3 影響TBS分選效果的因素

干擾床分選機結構簡單，其結構參數(shù)并不是影響其分選效果的主要原因。根據(jù)生產(chǎn)實際應用，可知影響其分選效果的主要因素為入料粒度、入料濃度、流量與流速。入料粒度范圍不能太寬，否則容易造成高密度細粒物料通過上升水流進去溢流污染精礦，也會造成低密度粗粒沉降如底流損失精礦。入料粒度的范圍一般為3-0.15 mm，即入料上下限粒度比為4:1。礦漿的入料濃度決定其生產(chǎn)能力、對其分選過程、產(chǎn)品質(zhì)量和回收率均由重要的影響。上升水流的流量與流速的控制是選效果的關鍵，此外，分選過程使用的上升水流需要專供，避免使用帶雜質(zhì)和濃度高的循環(huán)水，上升水濃度低于25 g/L。

2 建議

為了使TBS干擾床分選機能有效運行,在生產(chǎn)過程中應滿足入料粒度上下限比建議為4:1；入料濃度濃度范圍正好應該是旋流器底流濃度，為45%左右；同時應該保證槽體中干擾床懸浮液的平均相對密度保持穩(wěn)定；對于給水壓力應該控制在80-95kPa范圍內(nèi)。

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