大直徑三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選下限的探討

魏立勇，張翠艷

(開(kāi)灤集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北 唐山 063018)

旋流器作為重介質(zhì)選煤工藝中的主選設(shè)備，由于其分選精度高、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件及處理量大，尤其是在分選極難選煤時(shí)，精煤灰分的穩(wěn)定性及數(shù)量效率等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它選煤方法，因而在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用日益廣泛[1-2]。

采用大直徑重介質(zhì)旋流器在工藝流程設(shè)計(jì)方面所遇到的主要問(wèn)題是分選下限的確定。分選下限的高低決定了3 mm以下原煤的分選工藝和分選設(shè)備的選擇及弧形篩和脫介篩篩縫寬度的確定等，進(jìn)而直接影響到洗選效率和介質(zhì)消耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)[3-4]。

目前，關(guān)于大直徑旋流器分選下限的說(shuō)法不一。國(guó)外部分專家認(rèn)為大直徑旋流器有效分選下限只能到2 mm，因此在設(shè)計(jì)工藝流程時(shí)，50～2 mm原煤采用重介質(zhì)旋流器分選，2 mm以下原煤采用煤泥分選機(jī)分選，優(yōu)點(diǎn)是脫介篩篩縫大，可大幅度降低介耗。國(guó)內(nèi)部分專家認(rèn)為大直徑旋流器分選下限可以達(dá)到0.15 mm，因此在設(shè)計(jì)工藝流程時(shí)，50～0.15 mm原煤采用重介質(zhì)旋流器分選，0.15 mm以下煤泥采用浮選方法[5-6]。

對(duì)于這兩種說(shuō)法，目前尚無(wú)確切的試驗(yàn)數(shù)據(jù)或資料予以證明。因此，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)，探討正常生產(chǎn)條件下大直徑旋流器的分選下限，不僅對(duì)于選煤廠設(shè)計(jì)具有重要意義，而且也可對(duì)選煤廠的技術(shù)改造、降低成本、提高效益等提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)地點(diǎn)、條件和依據(jù)

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地點(diǎn)為唐山呂家坨選煤廠，該廠采用的是3NZX1000/700大直徑三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器(第一段φ1 000 mm，第二段φ700 mm)。

1.2 試驗(yàn)條件

在入洗原煤量穩(wěn)定、處理能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求以及重介旋流器入料壓力、懸浮液密度保持相對(duì)穩(wěn)定的條件下，對(duì)旋流器的入料、溢流(精煤)、底流(矸石)及中煤取樣，然后進(jìn)行篩分實(shí)驗(yàn)、浮沉實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，確定分選下限。

1.3 試驗(yàn)依據(jù)

根據(jù)中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤用重選設(shè)備分選下限評(píng)定方法》(MT/T811—1999)，小于0.5 mm某一粒度級(jí)的可能偏差小于或等于0.1 kg/L，按最小粒度級(jí)的粒度下限作為設(shè)備的分選下限[7]。

2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.1 取樣地點(diǎn)

旋流器入料的取樣點(diǎn)位于旋流器的入料錨鏈前的閘板處；旋流器精煤、末中煤、矸石的取樣點(diǎn)分別位于旋流器精煤、末中煤、矸石集料箱上。

2.2 煤樣試驗(yàn)項(xiàng)目

旋流器入料、溢流、中礦、底流試驗(yàn)項(xiàng)目為篩分浮沉，為更好的對(duì)粒度分選狀況進(jìn)行了解，采取增加粒度級(jí)別的方法。旋流器入料、旋流器溢流、中礦、旋流器底流各粒級(jí)的浮沉試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表1～表4。

表1 旋流器入料篩分試驗(yàn)結(jié)果

表2 一段旋流器溢流篩分試驗(yàn)結(jié)果

表3 二段旋流器溢流篩分試驗(yàn)結(jié)果

表4 二段旋流器底流篩分試驗(yàn)結(jié)果

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)分配率及可能偏差等項(xiàng)目進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 分選下限評(píng)定報(bào)告

由表5可知：

(1)在該旋流器第一段中，小于0.5 mm各粒級(jí)的可能偏差均大于0.1 kg/L(MT/T811-1999標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值)，因此，可以判定該重介質(zhì)旋流器第一段的分選下限大于或等于0.5 mm。

(2)在該旋流器第二段中，小于0.25 mm各粒級(jí)的可能偏差均大于0.1 kg/L，因此，同樣可以判定該重介旋流器第二段的分選下限大于或等于0.25 mm[8]。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)各粒級(jí)的浮沉試驗(yàn)可知，在工藝管理方面應(yīng)從以下兩個(gè)方面加強(qiáng)管理：

(1)在重介質(zhì)精煤脫水脫介方面，必須嚴(yán)格分級(jí)粒度，防止0.5 mm以上精煤顆粒進(jìn)入下一道分選工序，避免已經(jīng)過(guò)有效分選的精煤顆粒進(jìn)行重復(fù)分選，可降低分選條件惡化程度和精煤損失。

(2)結(jié)合中煤粒度、浮沉組成分析，再?zèng)Q定下一步中煤分級(jí)粒度和分選處理工藝，從而決定中煤磁選尾礦是否進(jìn)行浮選處理以及進(jìn)入浮選的粒度上限。