CN102489384A - 一种集成设计的两产品重介质分选工艺 - Google Patents

Abstract

一种集成设计的两产品重介质分选工艺，其特征在于：①把传统轻重产物的垂直排料方式该为同向排料，使轻重产物可以共用同台固定筛、直线振动筛进行脱介，筛子中间用隔板隔开；②脱介筛筛下合格介质和稀介质溜槽经特殊设计，分别取代合格介质桶、稀介质桶；③磁选后的磁选精矿直接进到合介桶，减少了浓介桶；④从合格介质泵输出管路上直接分出三个出口，分别去浅槽重介分选机的水平流、上升流和进入磁选机磁选，后者取代了传统工艺设计的分流箱；⑤密度调节装置的使用，保证了工作悬浮液在分选过程中密度的稳定。在返回到浅槽重介质分选机介质流的管路上使用压差密度计，确保了分选过程中悬浮液的密度不至于出现较大的波动。

Description

一种集成设计的两产品重介质分选工艺

技术领域

本发明涉及一种选煤技术，具体说是涉及一种集成设计的两产品重介质分选工艺。

 

背景技术

随着我国经济的快速发展，对能源的需要也与日俱增。煤炭在一次能源生产和消费构成中约占70%，开采和洗选过程中产生的煤矸石，可经过再选, 把洗矸中的煤分选出来，以减少煤炭资源损失, 变废为宝。对跳汰矸石的分选工艺研究就显得尤为迫切。

目前，国内对于煤矸石分选的研究主要集中在湿法分选和干法分选两个领域。其中，煤矸石的湿法分选的主要方式有跳汰分选和重介质旋流器分选；煤矸石的干法分选主要是复合式干法分选工艺。国外各主要产对煤矸石分选做了大量研究工作，先后提出了20余种形式的分选识别方法，其中包括天然丫射线、人工丫射线、机械振动、无线电探测、红外反射和雷达等方法，尽管提出了多种煤矸石分选识别方法，但真正能形成大规模工业应用的方法还较少。

以龙煤集团城山洗煤厂为例，其厂过去主选工艺为跳汰分选，但由于跳汰机分选精度差，洗选效率低，矸中带煤量大，洗矸热值在5．85 MJ／kg～7．11 MJ／kg之间波动，资源得不到充分利用。目前，龙煤集团城山洗煤厂采用了跳汰—干选联合工艺来保证资源的回收率，即干、湿法分选结合工艺，先通过跳汰机对入选原煤进行分选，回收其中大部分的精煤，然后使用FGX复合干法分选机对矸石进行再选，回收洗矸中的煤。

华丰煤矿洗煤厂针对本厂洗矸中—1.8g/cm³密度级含量3%-4%以及细碎矸石发热量又高的情况,建立了矸石再洗系统, 回收洗矸中的煤及细碎矸石。目前，华丰煤矿洗煤厂采用手选—旋流分选联合工艺，即旋流器分选、人工拣选结合工艺：先将洗矸送至φ25mm分级振动筛，大于25mm 的到人工手选皮带选出中块煤、矶子石后进入矸石仓, 运往矸石山堆积；小于25mm 的进入缓冲水仓, 形成水、矸石混合体, 由渣浆泵打入水力旋流器。水力旋流器分选后, 其底流和溢流分别进人中间隔开的振动筛脱水,产出再洗煤和碎矸石。

以上所述的处理工艺中，对于矸石再选所采用的均是分选精度不高的选煤方法。FGX复合式干选机主要用于易选煤的预先抛矸，但由于其不用水、工艺简单、投资少、加工成本低，故不少选煤厂也利用其对洗矸石进行再选；水力旋流器分选主要是利用入料中的细粒末煤与水形成的加重质在螺旋流的作用下进行分选，其分选的精度较差，且对入料粒度要求较小、入料粒度范围较窄，同时也存在不利于自动化控制的缺点。

目前，在得到普遍使用的浅槽重介质选煤工艺中，存在如下特点：①整套分选工艺涉及的设备包括预先筛分设备、浅槽重介质分选机、弧线振动筛、直线振动筛、合格介质桶、稀介质桶、浓介质桶和磁选机等，多为跨层布置，其中合格介质桶和稀介质桶多布置于厂房的一层，占用了较高的厂房高度；②分选得到的轻重产物采用垂直排料的方式，分别采用弧线振动筛和直线振动筛进行脱介；③采用设置分流箱的方法，分流出部分一次脱介后的循环介质进入磁选机进行磁选。正因为该工艺的这三个特点，使得系统中必须有完成相应功能的分流箱，介质桶，多台脱介筛，从而带来增加了系统工艺环节，增加了系统投资和厂房的基建投资，降低了系统的可靠性，增大了系统的功率，增加了管理和维护的工作量等问题。

 

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种更低投入、更高效率的分选工艺。本发明所提出的分选工艺是对传统的浅槽重介质分选工艺分选进行高度集成，使其适合洗矸石的再选，特别是使其适合选煤厂对跳汰矸石再选的技术改造，减少了系统的投资和厂房的基建投资，提高了系统的可靠性，降低系统消耗功率，简化管理和维护工作、分选效率高。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的特点是：①把传统轻重产物的垂直排料方式该为同向排料，使轻重产物可以共用同台固定脱介筛、直线振动筛进行脱介，筛子中间用隔板隔开；②脱介筛筛下合格介质和稀介质溜槽经特殊设计，取代了合格介质桶和稀介质桶；③磁选后的磁选精矿直接进到合格介质桶，减少了浓介桶；④从合格介质泵输出管路上直接分出三个出口，分别去浅槽重介分选机的水平流、上升流和进入磁选机磁选，后者取代了传统工艺设计的分流箱 ；⑤密度调节装置的使用，保证了工作悬浮液在分选过程中密度的稳定。在返回到浅槽重介质分选机介质流的管路上使用压差密度计，确保了分选过程中悬浮液的密度不至于出现较大的波动。

本发明的分选工艺过程包括如下步骤：

a. 将物料送入预先分级筛，进行预先分级，分级粒度为13mm；筛上物进入到浅槽重介质分选机，筛下物进入料仓；

b.将来自a步骤的筛上物在浅槽重介质分选机中进行分选，分选后产生轻产物和重产物；

c.对来自步骤b中的轻产物进入到中间设置有隔板的固定脱介筛相应侧进行一次脱介，筛下物作为合格介质，筛上物进入到中间设置有隔板的直线脱介振动筛相应侧进行二次脱介，直线振动筛前段的筛下物作为合格介质，后段的筛下物作为稀介质进入到磁选机；

d.对来自步骤b中的重产物进入到中间设置有隔板的固定脱介筛相应侧进行一次脱介，筛下物作为合格介质，筛上物进入到中间设置有隔板的直线脱介振动筛相应侧，直线振动筛前段的筛下物作为合格介质，后段的筛下物作为稀介质进入到磁选机；

e. 来自步骤c、d中固定脱介筛的筛下物和直线振动筛前段的筛下物作为合格介质通过筛下溜槽在合格介质泵出口的分流管处进行分流，一部分进入到磁选机进行分选，另一部分直接返返回浅槽重介质分选机中循环使用；

f. 进入到磁选机进行磁选的分流物经磁选后，尾矿水进入到煤泥处理系统进行处理，磁选得到的精矿进入到直线振动筛前段的筛下物溜槽；新补加的介质加入到直线振动筛前段的筛下物溜槽中；密度调节装置根据设定的分选密度，将清水补加到合格介质泵的出料管中；

g.对来自步骤c的直线振动筛的筛上物作为产品块精煤，进到储存室；对来自步骤d的直线振动筛的筛上物作为产品矸石，块精煤和矸石分别进入到不同的储存室，作为产品出售。

本发明中所述步骤c和步骤d中共用了一台中间设置有隔板的弧形脱介筛和直线振动筛，节约了空间，充分利用了设备的处理能力，进一步集成了本分选工艺。

上述工艺步骤中，未标示出的补水、循环、磁选等等是该系统的常规技术，这里不再叙述。

本发明的有益结果如下：

1.本发明工艺采用的是目前工业上应用成熟的浅槽重介质分选方法，保证了分选的精度和分选过程的高度自动化控制。

2.本发明采用经过特殊设计的筛下溜槽，设计了分流管，取代了分流箱，在合格介质泵的出口分出三个出口，分别去浅槽重介分选机的水平流、浅槽重介分选机的上升流和磁选机，取代了分流箱，节约了大量的空间，同时针对矸石流中煤泥含量低的特点，该集成也可保证了分选过程的顺利进行。

3.本发明将传统的浅槽重介的垂直排料改为了同向排料，使其可以利用同台脱介筛进行筛分（中间用隔板隔开），节省了空间，充分利用了设备的处理能力。

4.本发明提供了集成化的控制，系统可以实现一键启动和停机，各种介质不再返回介质桶，运转时先进行短时间的空运转，来保证介质的均匀稳定。

5.本发明提供了密度调节装置，使密度的检测准确，调整迅速，各工艺参数可以得到准确、有效的控制，确保了分选过程悬浮液密度的稳定，保证了产品质量。

 

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明所对应的设备联系图的主视图。

图3是本发明所对应的设备联系图的侧视图。

图2、3中序号：1.入料，2.预先分级筛， 3.浅槽重介质分选机， 4.直线振动筛的后段， 5.预先分级筛筛下溜槽， 6输送分选得到的块精煤用溜槽， 7.直线振动筛后段（稀介）溜槽， 8.直线振动筛前段（合介）溜槽， 9.磁选机， 10.浅槽重介质分选机得到的重产物(矸石)， 11.浅槽重介质分选机得到的轻产物(精煤)， 12.直线振动筛的前段，13.输送分选得到的块矸石用溜槽，14.直线振动筛筛下溜槽。

图4是本发明所对应的密度调节装置示意图。

图中序号：A.清水电磁阀，B.液位传感器，C.磁性物含量计 ，D.压差密度计。

 

具体实施方式

本发明以下将结合实施例（附图）作进一步描述：

本发明针对跳汰洗矸石煤流中煤泥含量低的特性，提出了一种集成式两产品重介分选工艺，即对传统的浅槽重介质分选工艺分选进行高度集成，使其适合洗矸石的再选，特别是使其适合选煤厂对跳汰矸石再选的技术改造。

本发明的技术方案概述如下：

本发明的主要技术特点是：①把传统轻重产物的垂直排料方式该为同向排料，使轻重产物可以共用同台固定筛、直线振动筛进行脱介，筛子中间用隔板隔开；②脱介筛筛下合格介质和稀介质溜槽经特殊设计，分别取代合格介质桶、稀介质桶；③磁选后的磁选精矿直接进到合介桶，减少了浓介桶；④从合格介质泵输出管路上直接分出三个出口，分别去浅槽重介分选机的水平流、上升流和进入磁选机磁选，后者取代了传统工艺设计的分流箱 ；⑤密度调节装置的使用，保证了工作悬浮液在分选过程中密度的稳定。在返回到浅槽重介质分选机介质流的管路上使用压差密度计，确保了分选过程中悬浮液的密度不至于出现较大的波动。

本发明以下结合图1对作进一步的详述：

a. 将跳汰矸石送入预先分级筛，进行预先分级，分级粒度为13mm，可以充分保证浅槽重介质分选机的分选效果；筛上物进入到浅槽重介质分选机，筛下物进入到储存室；

b.将来自a步骤的筛上物在浅槽重介质分选机中进行分选，分选后产生轻产物（块煤）和重产物（矸石）； 

c.对来自步骤b中的块煤进入到中间设置有隔板的固定脱介筛相应侧进行一次脱介，筛下物作为合格介质，筛上物进入到中间设置有隔板的直线脱介振动筛相应侧进行二次脱介，直线振动筛前段的筛下物作为合格介质，后段的筛下物作为稀介质（由于在直线振动筛的后段添加了喷水,将合格介质进行了稀释,得到了稀介质。这一步加水的操作属于脱介系统的常规操作）进入到磁选机；

d.对来自步骤b中的矸石进入到中间设置有隔板的固定脱介筛相应侧进行一次脱介，筛下物作为合格介质，筛上物进入到中间设置有隔板的直线脱介振动筛相应侧，直线振动筛前段的筛下物作为合格介质，后段的筛下物作为稀介质（由于在直线振动筛的后2/3段添加了喷水,将合格介质进行了稀释,得到了稀介质。这一步加水的操作属于脱介系统的常规操作）进入到磁选机；

e.来自步骤c、d中弧形脱介筛的筛下物和直线振动筛前段的筛下物作为合格介质通过筛下溜槽，合格介质泵出口的分流管（代替分流箱）处可对介质进行分流，一部分进入到磁选机进行分选，另一部分返回到浅槽重介质分选机中再次循环使用（分流的作用是为了降低循环介质流中的细粒煤泥含量，分流主要考虑的是分流量的大小）；使用分流管代替分流箱直接在合格介质泵的出口进行分流，既节省了空间、减少了投资，又保证了悬浮液的稳定性；

f. 进入到磁选机进行磁选的分流物经磁选后，尾矿水进入到煤泥处理系统进行处理，磁选得到的精矿进入到直线振动筛前段的筛下物溜槽；新补加的介质加入到直线振动筛前段的筛下物溜槽中；密度调节装置根据设定的分选密度，将清水补加到合格介质泵的出料管中；

g.对来自步骤c的直线振动筛的筛上物作为产品块精煤，进到储存室；对来自步骤d的直线振动筛的筛上物作为产品矸石，块精煤和矸石分别进入到不同的储存室，作为产品出售。

本发明中所述步骤c和步骤d中共用了一台中间设置有隔板的固定脱介筛和直线振动筛，节约了空间，充分利用了设备的处理能力，进一步集成了本分选工艺。

上述工艺步骤中，未标示出的补水、循环、磁选等等是该系统的常规技术，这里不再叙述。

本发明以下结合设备联系图2、图3做进一步的详述：

a.跳汰矸石入料1进入到预先分级筛2进行预先分级，分级粒度为13mm；该下限可以充分保证跳汰矸石在浅槽重介质分选机的分选效果，分级筛筛下物进入预先分级筛筛下溜槽5排出；

b.预先分级筛筛上物进入到浅槽重介质分选机3，系统所用的浅槽重介分选机为自制深床型浅槽重介分选机，可以保证分选过程的稳定性；

c.经过浅槽重介质分选机分选后，浅槽重介质分选机得到的重产物10和浅槽重介质分选机得到的轻产物11，同向排料进入到直线振动筛12进行脱介；可以从图2中看出，轻重产物为同向排料，改变了传统浅槽重介质分选机的垂直排料，方便了后续的脱介环节；

d. 浅槽重介质分选机分选得到的轻、重产物进入到同一台直线振动筛12进行脱介，筛子中间用隔板隔开；可以从图2中看出，脱介筛筛下合格介质和稀介质溜槽经特殊设计，代替了介质桶，从而节省了相当大的空间;

e.脱介完成后得到的块精煤和块矸石进入到相对应的溜槽进入储存室，等待下一步处理。

从图2、图3中可以看出，整套设备布置紧凑且避免了跨层，检修方便，设备布置一目了然。

以下将进一步结合图2和图3对本发明中所涉及的设备的安装过程做进一步的详述：

a. 预先分级筛子2在安装前，应该认真检查。防止因成品库存时间较长，造成的轴承生锈，密封件老化或者搬运过程中损坏等问题。此外，对于配套的激振器，出厂前为防生锈，注入了防锈油，正式投入运行前应更换成润滑油。筛子的安装过程如下所述：

⑴ 安装支承：安装时，要将基础找平，然后按照支承的部件图和筛子安装图，顺序装设各部件。

⑵ 将筛箱连接在支承上：装好后，按规定倾角进行调整。隔振弹簧的受力应该均匀，其受力可通过弹簧压缩量判断。

⑶ 安装电动机及三角胶带： 安装时，电动机的基础应找平，需要校正，两胶带轮对应沟槽的中心线应该重合，带的拉力要合适。

⑷ 按要求安装和固定筛面。

⑸ 检查筛子各连接部件固定情况，筛网应张紧，以防产生局部振动。检查各部分润滑情况，电动机及控制箱的连线是否正确，并用手转传动部分，看运转是否正常。

⑹ 检查筛子的入料、出料溜槽及筛下漏斗在工作时有无碰撞情况。

b.浅槽重介质分选机3采用的是深床、深槽型浅槽重介质分选机，保证了分过过程的稳定性，浅槽重介质分选机的安装过程如下所述：

⑴ 将设备安装在钢架上，槽体沿长度方向高差不大于0.3mm/m，沿宽度方向高差不大于0.2mm/m，二次灌浆高度不低于30mm。

⑵ 起吊设备时，注意槽体不得变形。

⑶ 槽体安装找正后，再安装各部件。

⑷ 尾轴组件的下部在安装时与槽体焊接。

⑸ 随动轴和尾轮轴组件安装时需将链轮先安在轴中部，带两端固定后再将链轮移动到设计位置，并用螺钉紧固。

⑹ 上升介质漏斗下部管路倾角不小于45°。

⑺ 全部溜槽（给料溜槽、轻产品溜槽、重产品溜槽）按设计位置就位，与分选机槽体焊接固定。

c.磁选机的安装除了常规的安装操作注意的要点之外，还需要特别注意以下要求：

⑴ 根据安装图，找正安装位置。

⑵ 支架操平找正后固定。

⑶ 槽体找平，溢流堰水平方向两端高差不大于2mm。

⑷ 在槽体角钢下加垫，调整工作间隙在40-45mm左右。

⑸ 排料间隙调整在20-25mm。

⑹ 调整磁系调整装置向排矿口方向旋转20°左右。

d.泵的安装注意以下几点：

⑴ 卧式渣浆泵机组采用二次灌浆法进行安装，按照泵和电机的安装尺寸，浆泵直接安装在基础上，机组中心线与基础中心线保持一致，机组中心标高与设计偏差不应大于±2mm，机组水平允许误差为1/10000。

⑵ 渣浆泵与电动机应安装在牢固的基础上，不应垫橡胶等软垫，地脚螺栓应均匀拧紧。

以下将结合图4对本发明的密度调节装置做进一步的详述：

a.首先根据生产实践设定一个分流量。

b.由压差密度计D对即将返回浅槽重介质分选机的循环介质测其密度信号，事先设定一个给定值（即分选密度）。

c.当测量密度低于给定值时，通过控制清水电磁阀门，减少清水补加量，当清水补加阀门关闭且密度还低于给定值时，则增加分流量。

Claims (1)

1.一种集成设计的两产品重介质分选工艺，其特征在于：所述分选工艺包括如下步骤：

a. 将物料送入预先分级筛，进行预先分级，分级粒度为13mm；筛上物进入到浅槽重介质分选机，筛下物进入料仓；

b.将来自a步骤的筛上物在浅槽重介质分选机中进行分选，分选后产生轻产物和重产物；

c.对来自步骤b中的轻产物进入到中间设置有隔板的固定脱介筛相应侧进行一次脱介，筛下物作为合格介质，筛上物进入到中间设置有隔板的直线脱介振动筛相应侧进行二次脱介，直线振动筛前段的筛下物作为合格介质，后段的筛下物作为稀介质进入到磁选机；

d.对来自步骤b中的重产物进入到中间设置有隔板的固定脱介筛相应侧进行一次脱介，筛下物作为合格介质，筛上物进入到中间设置有隔板的直线脱介振动筛相应侧，直线振动筛前段的筛下物作为合格介质，后段的筛下物作为稀介质进入到磁选机；

e. 来自步骤c、d中固定脱介筛的筛下物和直线振动筛前段的筛下物作为合格介质通过筛下溜槽在合格介质泵出口的分流管处进行分流，一部分进入到磁选机进行分选，另一部分直接返返回浅槽重介质分选机中循环使用；

f. 进入到磁选机进行磁选的分流物经磁选后，尾矿水进入到煤泥处理系统进行处理，磁选得到的精矿进入到直线振动筛前段的筛下物溜槽；新补加的介质加入到直线振动筛前段的筛下物溜槽中；密度调节装置根据设定的分选密度，将清水补加到合格介质泵的出料管中；

g.对来自步骤c的直线振动筛的筛上物作为产品块精煤，进到储存室；对来自步骤d的直线振动筛的筛上物作为产品矸石，块精煤和矸石分别进入到不同的储存室，作为产品出售。

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