煤泥旋流器應用研究

張健 淮河能源股份有限公司選煤顧橋選煤廠

煤泥重介旋流器人料主要來自精煤弧形篩分流的合格介質以及精煤脫介篩噴水段之前的合格介質。部分合格介質收集到煤泥合格介質桶，由泵打入煤泥重介旋流器進行分選。煤泥重介旋流器溢流（輕產物）和精煤稀介混合，進入精煤磁選機回收磁鐵粉，煤泥重介旋流器底流（重產物）和中煤稀介混合，進入中煤磁選機。

一、煤泥重介旋流器結構特征和工作原理

（一）結構特征

SHMC450型煤泥重介旋流器SHMC450，該旋流器由圓柱一圓錐兩部分組成，圓柱部分有與徑向呈切線方向的人料口，旋流器軸線方向有溢流口、底流口，分別排出輕物料（精煤）和重物料（矸石），圓筒內部有溢流管。旋流器圓柱段直徑為450 mm，旋流器的圓柱、圓錐、底流口等均采用耐磨性能良好的硬鎳白口鑄鐵。

（二）工作原理

來自三產品重介質旋流器一段輕物料分流出的部分重懸浮液，與粗煤泥一并以一定壓力沿切線方向的人料口進人旋流器形成離心力場。在離心力作用下，重物料（矸石）向旋流器壁移動，由底流口排出；輕物料（精煤）則向中心空氣柱移動，經溢流管由溢流口排出，從而完成分選過程。

二、煤樣性質

（一）小篩分實驗

某選煤廠煤泥重介旋流器采樣小篩分試驗結果可知：①溢流精煤灰分由入料17.78%降至14.76%，底流灰分達到36.19%，煤泥重介旋流器起到了降灰作用；②0.25～0.10mm灰分由人料的14.86%分選為精煤的10.35%和尾煤的39.97%，分選效果非常明顯，因此煤泥重介旋流器的分選下限已達到0.10mm；③溢流精煤中-0.10mm質量分數為46.88%，灰分為20.80%，未起到分選效果，采用脫泥設備有效脫除這部分高灰煤泥才能保證煤泥重介旋流器精煤灰分合格。實際生產中，選煤廠采用弧形篩分級脫泥，分級粒度為0.25mm，篩上物料經沉降過濾式離心機脫水后摻人精煤產品，篩下水直接去浮選系統進行分選。

（二）小浮沉試驗

某選煤廠煤泥重介旋流器0.50～0.10mm煤樣小浮沉試驗結果：

可知，溢流精煤累計灰分為9.96%，小于精煤產品灰分要求（10.51%～11.00%），底流累計灰分為31.08%，分選效果比較理想。

（三）分配曲線

煤泥重介旋流器分配率計算結果繪制煤泥重介旋流器分配曲線可知，分選密度δp=1.55kg/L，密度值如δ25=1.48kg/L，δ75=1.65kg/L，可能偏差E=（δ75-δ25）/2=（1.65-1.48）/2=0.085，分選效果達到設計要求。

三、工業應用

（一）效果分析

煤泥重介工藝在選煤廠的應用效果較好，主要具有如下優點：

（1）工藝流程簡單，直接利用大直徑旋流器實現對介質的分級、濃縮，為小旋流器提供了密度、粒度合適的懸浮液。

（2）與大直徑重介旋流器配合使用，有效延伸了大直徑重介旋流器的分選下限。

（3）對粗煤泥分選精度較高，可直接生產出合格的精煤產品，大大降低了浮選環節的煤泥量，避免了系統跑粗造成浮選效果差的問題。

（二）存在的問題及解決措施

（1）合格介質分流量的調節空間受限影響煤泥重介旋流器分選效果的主要因素是人料壓力，因此在生產過程中必須保證煤泥合格介質桶液位穩定，既不能拉空也不能跑冒。原設計3臺精煤弧形篩的3道分流都到煤泥合格介質桶，合格介質分流量會受到煤泥合格介質桶液位的制約，不利于原煤合格介質密度的調節。選煤廠將其中l道分流引至精煤稀介桶作為備用分流，當原煤合格介質密度提高時開啟，既保證了煤泥合格介質桶液位穩定，又保證了分流量的靈活調整。

（2）煤泥合格介質密度調節滯后

理論上可通過加水或補加介質調節煤泥合格介質的密度，但實際生產中，由于煤泥重介產品量較少，容易忽視對部分產品灰分的監測。密控司機對煤泥合格介質密度的調節相對滯后，調節效果不明顯，易造成精煤損失。針對這個問題，選煤廠加強對煤泥重介精煤產品的監測，由原來一班一個灰分改為2h一個灰分，為密控司機調節密度提供參考，并且每周對煤泥重介尾煤取樣做小浮沉試驗，查看精煤損失情況。

（3）選煤廠煤泥重介精煤產品采用弧形篩脫水分級，分級粒度為0.25mm，篩上物進入沉降過濾離心機脫水后摻入精煤產品，篩下水進入浮選處理。弧形篩分級屬于機械分級法，有節能和嚴格按粒度分級的優點。實際生產中，由于弧形篩處理量不足，易磨損，經常造成分級效果差，弧形篩跑水跑粗嚴重不但污染精煤產品，也不利于浮選操作。為解決這一問題，選煤廠增加1臺弧形篩改為可翻轉震動弧形篩。同時加強管理，發現跑水及時翻轉弧形篩，發現跑粗及時更換互相篩片，從根本上解決分級效果差的問題。

四、結語

煤泥重介工藝自應用以來，生產效果改善明顯。1.00～0.25mm粗精煤灰分由原來的14%降至11%以下，避免了對精煤產品的污染，降低了浮選系統的入浮煤泥量。精煤損失較低，煤泥重介旋流器單機檢測結果顯示洗選效率達到90%以上。實際生產中需根據煤質變化及時調整煤泥重介旋流器底流口大小，降低精煤損失，更好地發揮該工藝的優勢。