CN103785530A - 一种针对高灰高泥高矸石煤的洗选工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对高灰高泥高矸石煤的洗选工艺，其将原煤先入选空气重介选煤机提前抛矸石，再进入三产品重介旋流器得到粗精煤，粗中煤，粗矸石，粗精煤进入脱介脱水筛得到粗颗粒精煤，粗矸石进入脱介脱水筛得到矸石，粗中煤进行重选和浮选得到细颗粒精煤、末精煤和煤泥。其中浮选使用了二级浮选柱，兼顾了浮选效率和浮选收回率。

Description

一种针对高灰高泥高矸石煤的洗选工艺

技术领域

本发明涉及煤泥的分选工艺，尤其是适用于高灰高泥高矸石的难选煤泥的分选工艺。

背景技术

随着我国多年来对煤的大量超负荷开采，优质的煤资源起来越少，在以前看来难开采难回收的贫煤矿现在成了必须要面对的矿源，这些贫煤矿大多具有高灰、高泥、高矸石率、可选性差等几方面。其中特别是－200目的微细煤含量增加，导致浮选精煤经常由于高灰细泥夹带而灰分偏高，粗颗粒连生体对浮选过程也产生干扰，连生体矿物的灰分一般与原煤灰分接近，比例约占原煤的20%左右，连生体部分如进入精煤部分，则污染精煤，连生体部分如若不回收，进入尾煤部分，则使得尾煤部分偏低，所以细泥污染和连生体矿物的分选问题已成为严重制约最终精煤产品质量的关键因素常规的浮选工艺流程是将浮选入料经矿浆预处理器处理后送入浮选柱（或浮选机），浮选柱（或浮选机）分选出精矿和尾矿，并进入各自的后续产品处理作业。该工艺主要适用于常规易选煤泥的分选，在我国应用广泛，但针对高灰高泥高矸石难选煤泥，该工艺存在产品回收率和生产效率低的缺陷，很难解决高灰细泥夹带和连生体矿物对浮选过程的影响，故开发适配高灰难选煤泥高矸石率的高效分选的关键技术已成为煤炭资源高效洁净利用过程中亟需解决的一个难题。

发明内容

本发明中的针对高灰高泥高矸石煤的洗选工艺，将原煤先入选空气重介选煤机提前抛矸石，再进入三产品重介旋流器得到粗精煤，粗中煤，粗矸石，粗精煤进入脱介脱水筛得到粗颗粒精煤，粗矸石进入脱介脱水筛得到矸石，粗中煤进行重选和浮选得到细颗粒精煤、末精煤和煤泥。

更优选为，粗精煤进入脱介脱水筛，脱介脱水筛的筛面分为三部分，粗精煤从脱介脱水筛出来后筛上物成为粗颗粒精煤，粗精煤在筛面第一部分脱出的筛下物为合格介质，合格介质直接进入合介桶，在筛面的第二部分和第三部分对粗精煤进行水喷淋，第二部分脱下的筛下物进入磁选机选出重介质，第三部分脱下的筛下物进入离心机选出大颗粒的煤之后并入粗颗粒精煤，离心机和磁选机选出的煤泥水作为富煤水进行后续处理。

更优选为，粗矸石进入脱介脱水筛，粗矸石从脱介脱水筛出来后筛上物成为矸石，粗矸石在筛面第一部分脱出的为合格介质，合格介质直接进入合介桶，在筛面的第二部分和第三部分，对粗矸石进行水喷淋，第二部分脱下的筛下物进入磁选机选出重介质，第三部分脱下的筛下物进入离心机选出大颗粒的矸石之后并入矸石，离心机和磁选机选出的煤泥水作为贫煤水进行后续处理。

更优选为，将粗中煤进一步进行重介分选并得轻重两种产品，轻产品经脱水脱介后，得到的合格介质进入合格介质桶，得到的细颗粒精煤作为最终产品；重产品经脱水脱介后，得到合格介质进入合格介质桶，得到的细颗粒矸石作为矸石，从轻重两种产品中脱出的煤泥水混合进入浮选流程。

更优选为，所述的浮选流程包括快速浮选柱中的快速浮选和中速浮选柱中的中速浮选，富煤水进入快速浮选柱，而贫煤水进入中速浮选柱，在中速浮选柱中使用超声波震荡结构，使高浓度的灰与泥离开煤的表面，快速浮选和中速浮选的泡沫作为末精煤，中速浮选柱内尾矿进入螺旋溜槽，螺旋溜槽将大粒度共生矿选出来，进入闭路磨矿，磨矿后返回中速浮选柱，螺旋溜槽分选出的富含灰和泥的煤泥水进入供料泵。

更优选为，供料泵将螺旋溜槽分选出的煤泥水加压供给布料螺旋管，布料螺旋管的出口与水介旋流器的入料口相连，并且布料螺旋管出口的内圆周管壁与水介旋流器入料口的外圆周管壁相接，布料螺旋管出口的外圆周管壁与水介旋流器入料口的靠近圆心侧的管壁相接。

更优选为，水介旋流器的底流进入高频振动筛，高频振动筛的筛下物进入浓缩机，浓缩机后接压滤机，压滤机生产的循环水重复使用；水介旋流器的溢流进入浓缩机，高频振动筛的筛上物和压滤机分选出的固体为煤泥。

有益效果：

1）本发明使用空气重介选煤机，不但提前抛除部分矸石防止其进入后续流程加大后部设备的分选压力，还没有引入水的使用，不但节水减排，还不影响后面的重介旋流器的分选；

2）对粗中煤进行有针对性的进一步分选，即针对高灰高泥部分有针对性的分选，使整个分选系统的煤料流量大大减少。使用分速浮选，引入富煤水和贫煤水，使一级浮选高效、快速；二级浮选全面、彻底，最大的限度的回收煤，最小程度的减少灰和泥对煤浮选的影响。并且使用螺旋溜槽及闭路磨矿的方法使共生矿深度解离，进一步分离灰泥和煤。使用布料螺旋管对水介旋流器的入选煤泥水进行颗粒排布控制，使旋流器尽可能的排出固体，减少对后续设备的分选压力。

综上，该工艺流程合理，投资少，耗电量小，运行费用低。同传统分选工艺相比，分选效率高，经济效益显著。

附图说明

图1是本发明的工艺流程系统图。

图2是本发明的布料螺旋管与水介旋流器的主视图。

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述：

如图1所示，将原煤入选空气重介选煤机，空气重介选煤机是干式选煤机，其采用空气重介质流化床干法分选，选煤机主要由空气室、布风板、刮板输送装置等部分组成。物料（原煤）在分选机中的分选过程是：经筛分后的100?13mm粒级原煤与重介质同时分别加入分选机中。具有一定速度的有压气体输入底部空气室，经布风板后均匀作用于重介质，形成具有一定密度的均匀稳定的气－固流化悬浮体。根据阿基米德定律，轻重物料在悬浮体中按密度分层，轻物上浮、重物下沉。分层的物料分别由刮板输送装置从床体中逆向排出，经脱介后即可获得合格的轻重产品。利用空气重介选煤机可以初步的提前排出矸石，防止矸石大量进入后续流程。空气重介法要求入选的原煤含水份低，否则入选的原煤将把布风板的布风孔堵死。因此，如果入选原煤含水量过高，比如南方煤矿所产的煤，在进入空气重介选煤机前需要进行强风干燥或自然干燥。

空气重介选煤机选出的矸石直接抛弃，选出的合格的煤进入三产品重介旋流器，在使用中煤由三产品重介旋流器的中心管自重给入旋流器顶部，重介质悬浮液沿切线泵入旋流器上端。用一种低密度的悬浮液，可同时选出粗精煤、粗中煤和粗矸石三种产品。空气重介选煤机，不但提前抛除部分矸石防止其进入后续流程加大后部设备的分选压力，还没有引入水的使用，不但节水减排，还不影响后面的重介旋流器的分选，如果在三产品重介旋流器之前使用湿法分选，煤料就会含有相当一部分水份，在重介质分离时会稀释重介质悬浮液，由于湿法分选中煤料的水份不可控，因此重介质旋流器的分选也会大受影响。

粗精煤进入脱介脱水筛，脱介脱水筛的筛面可分为三部分，粗精煤从脱介脱水筛出来后成为粗颗粒精煤，粗精煤在筛面第一部分脱出的为合格介质，合格介质直接进入合介桶，在筛面的第二部分和第三部分，对粗精煤进行水喷淋，第二部分脱下的筛下物进入磁选机选出重介质，第三部分脱下的筛下物进入离心机选出大颗粒的煤之后并入粗颗粒精煤。离心机和磁选机选出的煤泥水作为富煤水进行后续处理。

粗矸石也进入脱介脱水筛，粗矸石从脱介脱水筛出来后成为矸石，粗矸石在筛面第一部分脱出的为合格介质，合格介质直接进入合介桶，在筛面的第二部分和第三部分，对粗矸石进行水喷淋，第二部分脱下的筛下物进入磁选机选出重介质，第三部分脱下的筛下物进入离心机选出大颗粒的矸石之后并入矸石。离心机和磁选机选出的煤泥水作为贫煤水进行后续处理。

作为高灰高泥高矸石煤的洗选，难度最大的是对粗中煤的处理，现有技术中，也有将中煤直接进行脱水脱介，然后作为低品质煤直接出售，这无疑大大降低了煤的经济效益。本实施例中，将粗中煤进一步进行重介分选，细分出轻重两种产品，轻产品经脱水脱介后，得到合格介质进入合格介质桶，得到的细精煤作为最终产品，重产品经脱水脱介后，得到合格介质进入合格介质桶，得到的细粒矸石作为矸石。从轻重两种产品中脱出的煤泥水混合进入浮选流程。

浮选流程包括快速浮选柱中的快速浮选和中速浮选柱中的中速浮选，采用这种分速浮选的流程是因为，高灰高泥高矸石煤在基本排出矸石后，高的灰和泥仍然与煤混在一起，如果采用一级浮选柱，在浮选流程的后期煤粒难以上浮，浮选效率低下，回收率低。所述的富煤水进入快速浮选柱，进一步提高煤的含量，而贫煤水进入中速浮选柱进一步稀释煤含量，这样进一步拉大两级浮选的入选煤的品位差距，根据这些差距具体选择使用浮选剂。在中速浮选柱中使用超声波震荡结构，使高浓度的灰与泥离开煤的表面，这样使煤容易与浮选的捕收剂结合上浮。二级浮选制不但提高了分选效率分选质量，还节约了用药。快速浮选和中速浮选的泡沫作为末精煤，浮选柱内尾矿进入螺旋溜槽，螺旋溜槽将大粒度的共生矿选出来，进入闭路磨矿，磨矿后返回中速浮选柱，由于磨矿的作用使共生矿解离，煤粒表面露出来，因此可以与浮选剂结合，而与之共生的灰或泥则进入尾矿再次被排出。螺旋溜槽分选出的富含灰和泥的煤泥水进入供料泵。

参见图2、3，供料泵（未示出）将螺旋溜槽分选出的煤泥水加压供给布料螺旋管1，煤泥水由于在布料螺旋管内的离心运动，粗颗粒向外圆周管壁运动，在布料螺旋管的出口处的截面上靠向外圆周管壁处富集粗颗粒尾矿，而细颗粒尾矿集中在内圆周管壁侧，布料螺旋管与水介旋流器2的入料口相连，并且布料螺旋管的内圆周管壁与水介旋流器入料口的外圆周管壁相接，布料螺旋管的外圆周管壁与水介旋流器入料口的靠近圆心侧的管壁相接，这样，尾矿进入水介旋流器后，粗颗粒向水介旋流器分选腔的内壁运动，在粗颗粒迁移动程中，阻止了细颗粒向溢流管的运动，即粗颗粒将细颗粒推向分选腔的内壁并从底流排出，这样从溢流管流出的水夹杂的固体含量大大减少。这样做的原因是希望尽可能的将尾矿的固体分选出来，不论是灰这样的细小颗粒还是泥砂这样的中度颗粒，因此，即使煤泥水中颗粒的粒度不均，但经过布料螺旋管的预处理，经水介旋流器基本排出。如果不经布料螺旋管的预处理，煤泥水的中的细小的灰将大量从溢流口出跑出，加重浓缩机的负担。

水介旋流器的底流进入高频振动筛，高频振动筛的筛下物进入浓缩机，浓缩机的后接压滤机，压滤机生产的循环水重复使用。水介旋流器的溢流进入浓缩机，高频振动筛的筛上物和压滤机分选出的固体为煤泥。

这样，整体的分选流程后，分选出粗颗粒精煤，细颗粒精煤，末精煤，煤泥和矸石，有效的去除了高灰和高煤和矸石成份对成品煤的影响。

尽管参照实施例对所公开涉及的一种高灰高泥高矸石煤的洗选工艺进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种针对高灰高泥高矸石煤的洗选工艺，其特征在于：将原煤先入选空气重介选煤机提前抛矸石，再进入三产品重介旋流器得到粗精煤，粗中煤，粗矸石，粗精煤进入脱介脱水筛得到粗颗粒精煤，粗矸石进入脱介脱水筛得到矸石，粗中煤进行重选和浮选得到细颗粒精煤、末精煤和煤泥。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：粗精煤进入脱介脱水筛，脱介脱水筛的筛面分为三部分，粗精煤从脱介脱水筛出来后筛上物成为粗颗粒精煤，粗精煤在筛面第一部分脱出的筛下物为合格介质，合格介质直接进入合介桶，在筛面的第二部分和第三部分对粗精煤进行水喷淋，第二部分脱下的筛下物进入磁选机选出重介质，第三部分脱下的筛下物进入离心机选出大颗粒的煤之后并入粗颗粒精煤，离心机和磁选机选出的煤泥水作为富煤水进行后续处理。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的工艺，其特征在于：粗矸石进入脱介脱水筛，粗矸石从脱介脱水筛出来后筛上物成为矸石，粗矸石在筛面第一部分脱出的为合格介质，合格介质直接进入合介桶，在筛面的第二部分和第三部分，对粗矸石进行水喷淋，第二部分脱下的筛下物进入磁选机选出重介质，第三部分脱下的筛下物进入离心机选出大颗粒的矸石之后并入矸石，离心机和磁选机选出的煤泥水作为贫煤水进行后续处理。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的工艺，其特征在于：将粗中煤进一步进行重介分选并得轻重两种产品，轻产品经脱水脱介后，得到的合格介质进入合格介质桶，得到的细颗粒精煤作为最终产品；重产品经脱水脱介后，得到合格介质进入合格介质桶，得到的细颗粒矸石作为矸石，从轻重两种产品中脱出的煤泥水混合进入浮选流程。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的工艺，其特征在于：所述的浮选流程包括快速浮选柱中的快速浮选和中速浮选柱中的中速浮选，富煤水进入快速浮选柱，而贫煤水进入中速浮选柱，在中速浮选柱中使用超声波震荡结构，使高浓度的灰与泥离开煤的表面，快速浮选和中速浮选的泡沫作为末精煤，中速浮选柱内尾矿进入螺旋溜槽，螺旋溜槽将大粒度共生矿选出来，进入闭路磨矿，磨矿后返回中速浮选柱，螺旋溜槽分选出的富含灰和泥的煤泥水进入供料泵。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的工艺，其特征在于：供料泵将螺旋溜槽分选出的煤泥水加压供给布料螺旋管，布料螺旋管的出口与水介旋流器的入料口相连，并且布料螺旋管出口的内圆周管壁与水介旋流器入料口的外圆周管壁相接，布料螺旋管出口的外圆周管壁与水介旋流器入料口的靠近圆心侧的管壁相接。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的工艺，其特征在于：水介旋流器的底流进入高频振动筛，高频振动筛的筛下物进入浓缩机，浓缩机后接压滤机，压滤机生产的循环水重复使用；水介旋流器的溢流进入浓缩机，高频振动筛的筛上物和压滤机分选出的固体为煤泥。

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