CN105597914A - 一种重介质干扰床粗煤泥分选系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，特征是煤泥水桶经入料泵为煤泥水分级旋流器提供入料，重介质悬浮液桶经入料泵为重介质干扰床分选机提供上升介质流，重介质干扰床分选机分选出的中煤进入中煤弧形脱介筛进行脱介，筛上产品进入中煤磁选机进行磁选，磁选机尾矿进入中煤弧形脱水筛进行脱水，筛上产品进入中煤高频振动脱水筛进行二次脱水，得到最终中煤产物，重介质干扰床分选机分选出的精煤进入精煤弧形脱介筛进行脱介，筛上产品进入精煤磁选机进行磁选，磁选机尾矿进入精煤弧形脱水筛进行脱水，筛上产品进入精煤高频振动脱水筛进行二次脱水，筛上产品进入精煤离心脱水机得到最终精煤，简化了介质回收环节，方便生产操作和维护。

Description

一种重介质干扰床粗煤泥分选系统

技术领域

本发明属于煤炭洗选领域，具体地说是煤炭洗选工艺系统中的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统。

背景技术

随着原煤性质日趋复杂，煤炭开采技术的机械化，原煤中粗煤泥含量越来越多，对于粗煤泥进行“有效分选”成为各设计单位及选煤厂工作的重点问题。

目前，如何对3mm（或2mm）～0.20mm（或0.10mm）粒级的粗煤泥进行有效分选受到了选煤行业的广泛关注，国内外许多科研单位、院校及企业纷纷涉足研究、尝试，有关产品和新工艺也相继问世及应用，现在主要应用的有煤泥重介质旋流器、螺旋分选机、干扰床分选机、水介质旋流器等，其中：

1）螺旋分选机：螺旋分选机有效分选密度范围较窄，难以控制在1.60Kg/L以下，因此螺旋分选机主要用于精煤质量要求不高的动力煤选煤厂；

2）水介质旋流器：水介质旋流器利用大锥角的自生分选床层分选，但因设备锥体部分短，分选时间少因而分选煤泥效果有限，仅适用于少数的极易选煤种场所；

3）两产品煤泥重介质旋流器：两产品煤泥重介主要是重介合格介质系统中，分流出一部分介质用泵高压给入小直径两产品旋流器中，主要目的有二，一是为了降低原介质系统中的煤泥量，保证合格介质的流动性，一是分选其中的煤泥。由于原煤中煤泥量的时时变化，分流量一般波动比较大，而且介质流在分选过程中的无序性，导致按密度分层的分界面不规则甚至扭曲变形，轻产物环和重产物旋转运动方向不同，其在相对运动的同时，势必造成轻重产物的相互污染，即中间密度物去向具有很大的随机性，因此造成分选效果受到一定限制；

4）干扰床分选机：干扰床分选机是一种利用上升水流在分选机内产生紊流的干涉沉降分选设备。适合于分选易选、中等可选性原煤，使其在1～0.25mm粒度范围内能够达到理想的分选效果；其优点是分选密度完全可调，可实现精煤泥灰分灵活调节，全自动控制，无需人员操作，对入料量及煤质变化的适应性强，设计紧凑，占用空间小，设备自身无动力消耗，设备运行成本及维护费用低；其缺点是采用清水作为分选介质，对难选煤分选精度较差，且入料范围比较窄，且当入料粒度和灰分变化时，精煤灰分波动较大，精煤质量难以控制。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，以解决传统工艺分选对粗煤泥分选效果较差，入料粒度范围窄，局限性大，适应能力差，分选精度差的问题。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，包括：煤泥水桶、入料泵、煤泥水分级旋流器、重介质悬浮液桶、重介质干扰床分选机、中煤（或矸石）弧形脱介筛、精煤弧形脱介筛、中煤（或矸石）磁选机、精煤磁选机、中煤（或矸石）高频振动脱水筛、精煤高频脱水筛、精煤离心脱水机及密度计和压力传感器，其特征在于煤泥水桶内的煤泥水经入料泵进入煤泥水分级旋流器分级后，为重介质干扰床分选机提供入料，重介质悬浮液桶经入料泵为重介质干扰床分选机输送介质，介质输送管道上设置压力传感器及密度计，重介质干扰床分选机分选出的中煤（或矸石）进入中煤（或矸石）弧形脱介筛进行脱介，中煤（或矸石）弧形脱介筛的筛下物（即合格介质）返回重介质悬浮液桶循环，筛上脱介物进入中煤（或矸石）磁选机进行磁选，磁选出的精矿（即合格介质）进入重介质悬浮液桶循环，磁选出的尾矿进入中煤（或矸石）弧形脱水筛进行脱水，中煤（或矸石）弧形脱水筛的筛下物进入浓缩机，筛上产品进入高频振动脱水筛进行二次脱水，高频振动脱水筛的筛下物进入浓缩机，筛上得到中煤（或矸石）产品，重介质干扰床分选机分选出的精煤进入精煤弧形脱介筛进行脱介，精煤弧形脱介筛的筛下物（即合格介质）返回重介质悬浮液桶循环，筛上脱介物进入精煤磁选机进行磁选，磁选的精矿（即合格介质）进入重介质悬浮液桶循环，磁选的尾矿进入精煤弧形脱水筛进行脱水，精煤弧形脱水筛的筛下物进入煤泥水分级旋流器循环，筛上脱水物进入精煤高频脱水筛进行二次脱水，精煤高频脱水筛的筛下物进入煤泥水分级旋流器循环，筛上脱水物进入精煤离心脱水机进行最终水分控制并得到精煤产品，精煤离心脱水机的离心液进入煤泥水分级旋流器循环。

本发明所述的煤泥水分级旋流器，用于对煤泥水进行分级处理，获得窄粒级粗煤泥直接进入重介质干扰床分选机，煤泥水分级旋流器采用离心分级法对煤泥水进行粗细颗粒的分级；同时对所述煤泥水的矿浆量进行浓缩，得到高浓度的底流，溢流含有大量极细煤泥进入浮选作业，高浓度底流进入重介质干扰床分选机进行分选。

本发明所述的精煤弧形脱介筛下设置调节分流阀，根据重介质悬浮液中的煤泥含量进行开度调节，以控制重介质悬浮液中的煤泥含量，维持系统正常生产。

本发明所述的重介质悬浮液桶对于重介主洗工艺，新加合格介质采用主洗系统的精煤弧形脱介筛下的合格介质分流或主洗系统的精煤磁选机精矿（即合格介质）；对于重介跳汰主洗工艺，新加合格介质需采用粒度合格、磁性物含量合格的磁铁矿粉及清水进行单独配制。

本发明所述的重介质干扰床分选机：用于对3mm（或2mm）～0.20mm（或0.10mm）宽粒级粗煤泥进行分选，分选出精煤、中煤（或矸石）。

本发明所述重介质悬浮液桶采用柱锥体结构，内衬设有耐磨材料层，底部设置充气混料和搅拌装置，启动系统时对沉积搅拌；桶内设置液位装置和补水装置。

本发明所述的充气混料和搅拌装置设有搅拌轴，搅拌轴经支架支撑在重介质悬浮液桶内，搅拌轴上间隔地设有四宽叶推进旋桨和闭式自吸涡轮，搅拌轴的下端设有下端开口的稳定隔套，旋转稳定隔套使稳定隔套内外流体形成内外两种流向，稳定隔套外部流体流向与轴旋转相同，稳定隔套内部流体流向是与外部循环的液体流向相反，以起到扶正轴下端多余摆动量，延长搅拌轴及轴承使用寿命。

本发明采用独立的重介质悬浮液代替清水，作为干扰床分选机的上升介质流，分选系统采用密度计、压力传感器在线控制重介质悬浮液的密度及压力，以达到物料产品质量可控可调，生产应用灵活方便的目的；本工艺利用重介质干扰床分选机处理粗煤泥，可拓宽干扰床分选机的入料粒度范围，提高其对难选煤的适应性；另外本工艺采用弧形筛与磁选机组合回收分选机产品中的介质，简化了介质回收环节，方便生产操作和维护，具有操作简单、分选效果较好，入料粒度范围宽，适应能力强，分选精度高等优点。

附图说明

图1为本发明的重介质干扰床分选新工艺的设备流程示意图；

图中标记，煤泥水桶1，入料泵2，煤泥水分级旋流器3，重介质干扰床分选机4，重介质悬浮液桶5，入料泵6，中煤（或矸石）弧形脱介筛7，精煤弧形脱介筛8，中煤（或矸石）磁选机9，精煤磁选机10，中煤（或矸石）弧形脱水筛11，精煤弧形脱水筛12，中煤（或矸石）高频振动脱水筛13，精煤高频脱水筛14，精煤离心脱水机15，密度计16，压力传感器17、浓缩机18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示：一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，包括：煤泥水桶1、入料泵2和入料泵6、煤泥水分级旋流器3、重介质悬浮液桶5、重介质干扰床分选机4、中煤（或矸石）弧形脱介筛7和11、精煤弧形脱介筛8和12、中煤（或矸石）磁选机9、精煤磁选机10、中煤（或矸石）高频振动脱水筛13、精煤高频脱水筛14、精煤离心脱水机15及密度计16和压力传感器17，上述各组成部分的结构与现有技术相同，此不赘述，本发明的特征在于煤泥水桶1内的煤泥水经入料泵2进入煤泥水分级旋流器3分级后，为重介质干扰床分选机4提供入料，重介质悬浮液桶5经入料泵6为重介质干扰床分选机4输送介质，重介质悬浮液桶5与重介质干扰床分选机4的输送介质的介质输送管道上设置压力传感器17及密度计16，重介质干扰床分选机4分选出的中煤（或矸石）进入中煤（或矸石）弧形脱介筛7进行脱介，中煤（或矸石）弧形脱介筛7的筛下物（即合格介质）返回重介质悬浮液桶5循环，筛上脱介物进入中煤（或矸石）磁选机9进行磁选，磁选出的精矿（即合格介质）进入重介质悬浮液桶5循环，磁选出的尾矿进入中煤（或矸石）弧形脱水筛11进行脱水，中煤（或矸石）弧形脱水筛的筛下物进入浓缩机18，筛上产品进入高频振动脱水筛13进行二次脱水，高频振动脱水筛的筛下物进入浓缩机18，筛上得到中煤（或矸石）产品，重介质干扰床分选机4分选出的精煤进入精煤弧形脱介筛8进行脱介，精煤弧形脱介筛8的筛下物（即合格介质）返回重介质悬浮液桶5循环，筛上脱介物进入精煤磁选机10进行磁选，磁选的精矿（即合格介质）进入重介质悬浮液桶5循环，磁选的尾矿进入精煤弧形脱水筛12进行脱水，精煤弧形脱水筛12的筛下物进入煤泥水分级旋流器3循环，筛上脱水物进入精煤高频脱水筛14进行二次脱水，精煤高频脱水筛的筛下物进入煤泥水分级旋流器3循环，筛上脱水物进入精煤离心脱水机14进行最终水分控制并得到精煤产品，精煤离心脱水机的离心液进入煤泥水分级旋流器3循环。

本发明所述的煤泥水分级旋流器3，用于对煤泥水进行分级处理，获得窄粒级粗煤泥直接进入重介质干扰床分选机，煤泥水分级旋流器采用离心分级法对煤泥水进行粗细颗粒的分级；同时对所述煤泥水的矿浆量进行浓缩，得到高浓度的底流，溢流含有大量极细煤泥进入浮选作业，高浓度底流进入重介质干扰床分选机进行分选。

本发明所述的精煤弧形脱介筛8下设置调节分流阀，根据重介质悬浮液中的煤泥含量进行开度调节，以控制重介质悬浮液中的煤泥含量，维持系统正常生产，其结构及安装方法与现有技术相同，此不赘述。

本发明所述的重介质悬浮液桶5对于重介主洗工艺，新加合格介质采用主洗系统的精煤弧形脱介筛下的合格介质分流或主洗系统的精煤磁选机精矿（即合格介质）；对于重介跳汰主洗工艺，新加合格介质需采用粒度合格、磁性物含量合格的磁铁矿粉及清水进行单独配制。

本发明所述的重介质干扰床分选机4适用于对3mm（或2mm）～0.20mm（或0.10mm）宽粒级粗煤泥进行分选，分选出精煤、中煤（或矸石）。

本发明所述重介质悬浮液桶5采用柱锥体结构，内衬设有耐磨材料层，底部设置充气混料和搅拌装置，启动系统时对沉积搅拌；桶内设置液位装置和补水装置。

本发明所述的充气混料和搅拌装置设有搅拌轴，搅拌轴经支架支撑在重介质悬浮液桶内，搅拌轴上间隔地设有四宽叶推进旋桨和闭式自吸涡轮，搅拌轴的下端设有下端开口的稳定隔套，旋转稳定隔套使稳定隔套内外流体形成内外两种流向，稳定隔套外部流体流向与轴旋转相同，稳定隔套内部流体流向是与外部循环的液体流向相反，以起到扶正轴下端多余摆动量，延长搅拌轴及轴承使用寿命，上述结构及连接与现有技术相同，此不赘述。

本发明所述的煤泥水桶1：用于接收预先脱泥煤泥水、主洗系统精煤磁选机尾矿、中矸磁选机尾矿等，为本分选系统提供入料。

本发明所述的煤泥水入料泵2：用于将煤泥水桶中的煤泥水输送至煤泥水分级旋流器，为重介质干扰床粗煤泥分选机提供入料。

本发明所述的煤泥水分级旋流器3：用于本分选系统的煤泥分级作业，预先去除高灰细泥，得到粒级相对较窄的粗煤泥。

本发明所述的重介质悬浮液桶5：用于收集合格介质悬浮液，为重介质干扰床分选机提供上升介质流。

本发明所述的悬浮液入料泵6：用于将合格介质悬浮液桶中的悬浮液输送至重介质干扰床分选机，作为上升介质流。

本发明所述的中煤（或矸石）弧形脱介筛7：用于对重介质干扰床分选机分选出的中煤（或矸石）进行脱介，筛下物（即合格介质）返回重介质悬浮液桶循环使用；

本发明所述的精煤弧形脱介筛8：用于对重介质干扰床分选机分选出的精煤进行脱介，筛下物（即合格介质）返回重介质悬浮液桶循环使用，精煤弧形筛下设置可调节分流装置，可根据重介质悬浮液中的煤泥含量进行开度调节，以控制重介质悬浮液中的煤泥含量，维持系统正常生产；

本发明所述的中煤（或矸石）磁选机9：用于对中煤（或矸石）弧形筛上的中煤（或矸石）产品进行脱介，控制中煤（或矸石）介耗，磁选机精矿（即合格介质）进入重介质悬浮液桶循环使用；

本发明所述的精煤磁选机10：用于对精煤弧形筛上的精煤产品进行脱介，控制精煤介耗，磁选机精矿（即合格介质）进入重介质悬浮液桶循环使用；

本发明所述的中煤（或矸石）弧形脱水筛11：用于对中煤（或矸石）磁选尾矿进行初步脱水，筛下物进入浮选或浓缩系统；

本发明所述的精煤弧形脱水筛12：用于对精煤磁选机尾矿进行初步脱水，筛下物进入浮选或浓缩系统；

本发明所述的中煤（或矸石）高频振动脱水筛13：用于对中煤（或矸石）弧形脱水筛上产品进行二次脱水，筛上产品作为中煤（或矸石），筛下物进入浮选或浓缩系统；

本发明所述的精煤高频振动脱水筛14：用于对精煤弧形脱水筛上产品进行二次脱水，筛下物进入浮选或浓缩系统；

本发明所述的煤泥离心脱水机15：用于对精煤高频脱水筛上产品进行最终水分控制，产品掺入精煤，离心液进入浮选或浓缩系统；

本发明所述的密度计16：用于检测重介质悬浮液的密度；

本发明所述的压力传感器17：用于监控煤泥重介质悬浮液的入料压力。

实施例：如图1所示，本发明所述煤泥水分级旋流器3，用于对煤泥水进行分级处理，获得窄粒级粗煤泥。所述煤泥水分级旋流器3采用离心分级的原理，对所述煤泥进行粗细颗粒的分级；同时对所述煤泥水的矿浆量进行浓缩，得到高浓度的底流。溢流含有大量极细煤泥进入浮选作业，高浓度底流自流进入重介质干扰床分选机4。所述重介质干扰床分选机4，用于处理分级旋流器的高浓度底流，实现粗煤泥的分选作业。重介质干扰床分选机是一种利用上升流在分选机产生紊流的干扰沉降分选设备，具有分选密度完全可调，可实现精煤泥灰分灵活调节，全自动控制，无需人员操作，对入料量及煤质变化的适应性强，设计紧凑，占用空间小，设备自身无动力消耗，设备运行成本及维护费用低的优点。

所述重介质悬浮液桶5用于收集合格重介质悬浮液，图中中煤（或矸石）弧形脱介筛7、精煤弧形脱介筛8的筛下合格悬浮液，中煤（或矸石）磁选机9、精磁选机10的精矿，为干扰床分选机4提供一定密度的重介质悬浮液作为上升介质流。另外重介分选系统的补介、补水均给入重介质悬浮液桶5。重介质悬浮液桶设置空气搅拌，防止沉降。所述悬浮液入料泵6，用于将所述重介质悬浮液桶5中的重介质悬浮液输送至重介质干扰床分选机4，作为上升介质流。所述中煤（或矸石）弧形脱介筛7、精煤弧形脱介筛8用于处理重介质干扰床分选机2分选出的精煤、中煤（或矸石），初步脱除其中的合格介质悬浮液。所述中煤（或矸石）弧形脱介筛7、精煤弧形脱介筛8上的精煤、中煤（或矸石），加水稀释后，给入下一环节。中煤（或矸石）弧形脱介筛7、精煤弧形脱介筛8的筛下物返还重介质悬浮液桶5循环使用。所述中煤（或矸石）磁选机9、精磁选机10用于对应处理中煤（或矸石）弧形脱介筛7、精煤弧形脱介筛8的筛上物，进行进一步的脱介处理。中煤（或矸石）磁选机9、精磁选机10的磁选精矿返回重介质悬浮液桶5循环使用，中煤（或矸石）磁选机9、精磁选机10的磁选尾矿进入下一环节。所述弧形脱水筛11、12，用于处理中煤（或矸石）磁选机9、精磁选机10的磁选尾矿，进行重点的脱水处理，筛上物进入下一设备。精煤弧形脱水筛12的筛下煤泥水给入浮选作业，中煤（或矸石）弧形脱介筛9的筛下煤泥水进入浓缩系统。所述高频振动脱水筛13、14，用于处理弧形脱水筛9、10的筛上物，进行产品二次脱水。精煤高频振动脱水筛15的筛下煤泥水给入浮选作业，中煤（或矸石）高频振动脱水筛13的筛下煤泥水给入浓缩系统。所述精煤离心机15，用于对精煤产品水分进行最终控制，以达到产品水分要求。精煤离心机15的离心液给入浮选系统，精煤离心机15排出的精煤即为最终产品。所述密度计16，用于监控悬浮液入料泵6给入重介质干扰床分选机4的悬浮液密度，以控制粗煤泥的分选密度。所述压力传感器17用于监控悬浮液入料泵6给入重介质干扰床分选机4的悬浮液进料速度，以调整上升介质流的入料压力。

上述设施仅供说明本发明的分选系统之用，而并非是对本发明的分选系统的限制，有关本领域技术人员，在不脱离本发明分选系统的精神和范围情况下，还可以做出各种变化和变形，因此所有等同技术方案也应属于本发明的范畴，本发明分选系统的专利保护范围应由各权利要求限定。

Claims (7)

1.一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，包括：煤泥水桶、入料泵、煤泥水分级旋流器、重介质悬浮液桶、重介质干扰床分选机、中煤弧形脱介筛、精煤弧形脱介筛、中煤磁选机、精煤磁选机、中煤高频振动脱水筛、精煤高频脱水筛、精煤离心脱水机及密度计和压力传感器，其特征在于煤泥水桶内的煤泥水经入料泵进入煤泥水分级旋流器分级后，为重介质干扰床分选机提供入料，重介质悬浮液桶经入料泵为重介质干扰床分选机输送介质，介质输送管道上设置压力传感器及密度计，重介质干扰床分选机分选出的中煤进入中煤弧形脱介筛进行脱介，中煤弧形脱介筛的筛下物返回重介质悬浮液桶循环，筛上脱介物进入中煤磁选机进行磁选，磁选出的精矿进入重介质悬浮液桶循环，磁选出的尾矿进入中煤弧形脱水筛进行脱水，中煤弧形脱水筛的筛下物进入浓缩机，筛上产品进入高频振动脱水筛进行二次脱水，高频振动脱水筛的筛下物进入浓缩机，筛上得到中煤产品，重介质干扰床分选机分选出的精煤进入精煤弧形脱介筛进行脱介，精煤弧形脱介筛的筛下物返回重介质悬浮液桶循环，筛上脱介物进入精煤磁选机进行磁选，磁选的精矿进入重介质悬浮液桶循环，磁选的尾矿进入精煤弧形脱水筛进行脱水，精煤弧形脱水筛的筛下物进入煤泥水分级旋流器循环，筛上脱水物进入精煤高频脱水筛进行二次脱水，精煤高频脱水筛的筛下物进入煤泥水分级旋流器循环，筛上脱水物进入精煤离心脱水机进行最终水分控制并得到精煤产品，精煤离心脱水机的离心液进入煤泥水分级旋流器循环。

2.根据权利要求1所述的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，其特征在于煤泥水分级旋流器用于对煤泥水进行分级处理，获得窄粒级粗煤泥直接进入重介质干扰床分选机，煤泥水分级旋流器采用离心分级法对煤泥水进行粗细颗粒的分级；同时对所述煤泥水的矿浆量进行浓缩，得到高浓度的底流，溢流含有大量极细煤泥进入浮选作业，高浓度底流进入重介质干扰床分选机进行分选。

3.根据权利要求1所述的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，其特征在于精煤弧形脱介筛下设置调节分流阀，根据重介质悬浮液中的煤泥含量进行开度调节，控制重介质悬浮液中的煤泥含量。

4.根据权利要求1所述的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，其特征在于重介质悬浮液桶对于重介主洗工艺，新加合格介质采用主洗系统的精煤弧形脱介筛下的合格介质分流或主洗系统的精煤磁选机精矿；对于重介跳汰主洗工艺，新加合格介质需采用粒度合格、磁性物含量合格的磁铁矿粉及清水进行单独配制。

5.根据权利要求1所述的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，其特征在于重介质干扰床分选机用于对3mm（或2mm）～0.20mm（或0.10mm）宽粒级粗煤泥进行分选，分选出精煤、中煤。

6.根据权利要求1所述的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，其特征在于重介质悬浮液桶采用柱锥体结构，内衬设有耐磨材料层，底部设置充气混料和搅拌装置，启动系统时对沉积搅拌；桶内设置液位装置和补水装置。

7.根据权利要求6所述的一种重介质干扰床粗煤泥分选系统，其特征在于充气混料和搅拌装置设有搅拌轴，搅拌轴经支架支撑在重介质悬浮液桶内，搅拌轴上间隔地设有四宽叶推进旋桨和闭式自吸涡轮，搅拌轴的下端设有下端开口的稳定隔套，旋转稳定隔套使稳定隔套内外流体形成内外两种流向，稳定隔套外部流体流向与轴旋转相同，稳定隔套内部流体流向是与外部循环的液体流向相反。