CN108745623B - 一种焦肥煤煤泥分选系统及分选方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦肥煤煤泥全组分分选系统及分选方法，属于煤泥分选技术领域，解决了现有技术中从中煤中回收低灰精煤技术的不足和对高岭土等黏土矿物资源的浪费的问题。一种焦肥煤煤泥全组分分选系统，包括中煤分选作业装置，中煤分选作业装置包括棒磨机、二段分级旋流器、浮选柱和第一调浆机。一种焦肥煤煤泥分选方法，中煤分选作业的步骤如下：将一段分级旋流器的底流粗颗粒筛分→一段棒磨→二段棒磨→调浆→粗分选→精分选得到轻产物和重产物浮选尾煤，轻产物作为中煤产品排出完成焦肥煤煤泥中煤回收。本发明提供的焦肥煤煤泥全组分分选系统及分选方法可实现对焦肥煤煤泥全组分分选。

Description

一种焦肥煤煤泥分选系统及分选方法

技术领域

本发明涉及煤泥分选，尤其涉及一种焦肥煤煤泥全组分分选系统及分选方法。

背景技术

焦肥煤是我国稀缺性煤种，国家战略性物质，但其储量占煤炭资源总储量不到三分之一。由于焦肥煤普遍存在煤质品质差，杂物含量赋存多等特点，分选中产生20％～30％的中煤，随着资源条件的恶化，焦肥煤分选呈现恶化趋势。其突出表现为焦肥煤连生体含量大，无机矿物质和有机煤岩组分紧密连生，分选难度大，但焦肥煤中煤灰分含量一般在35％左右，含有大量的精煤；焦肥煤中含有大量高岭土等黏土矿物，黏土矿物在分选中形成以-45μm为主体的黏土微细粒，使得精煤灰分超标，尾煤灰分偏低，给煤炭资源的高效分离与洁净化利用带来了极大的挑战。

现有技术中，煤泥分选工艺采取连生体磨矿解离再浮选的工艺，但磨细后的产品细泥含量增加，精煤灰分难以得到保证，所以该工艺需要进一步的完善。也有针对中煤的解离再选工艺，但对于大量的、优质的高岭土矿物没有加以回收，造成了资源的浪费。

现有的煤泥分选工艺，存在从中煤中回收低灰精煤技术的不足和对高岭土等黏土矿物资源浪费的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种焦肥煤煤泥全组分分选系统及分选方法，解决了现有技术从中煤中回收低灰精煤技术的不足和对高岭土等黏土矿物资源的浪费的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种焦肥煤煤泥全组分分选系统，包括中煤分选作业装置；中煤分选作业装置包括棒磨机、二段分级旋流器、浮选柱和第一调浆机；棒磨机包括一段棒磨机和二段棒磨机，一段棒磨机的出料口接入二段分级旋流器的入料口，二段分级旋流器的底流口与二段棒磨机的入料口连接，二段棒磨机的出料口和二段分级旋流器的溢流口均与第一调浆机的入料口连接；浮选柱包括相互连接的一段浮选柱和二段浮选柱，一段浮选柱的直径大于二段浮选柱的直径，第一调浆机的出料口与一段浮选柱的入料口连接，一段浮选柱的溢流口与二段浮选柱的入料口连接。

与现有技术相比，本发明的焦肥煤煤泥全组分分选系统有益效果如下：

a.本发明煤泥分选系统在一段棒磨机之后还设置有二段棒磨机，这就有效避免了传统开路磨矿解离不充分和传统闭路磨矿解离易过磨的缺陷，既保证了焦肥煤连生体的物料得到充分解离，又减少了过磨现象发生，削弱了由于过磨现象对后续浮选作业的影响。

b.在一段浮选柱之后串联二段柱浮选，有效降低了高灰颗粒无选择性磨矿带来细泥污染精煤的程度，提高了选择性，能够达到对精煤产率和灰分的要求。

c.本发明提供的煤泥分选系统选择性高，操作简单，运行成本低，能够实现对中煤的再选和对高岭土的回收。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，还包括高岭土分选作业装置；高岭土分选作业装置包括分级旋流器和磁选机，分级旋流器包括相互连接的三段分级旋流器和四段分级旋流器，三段分级旋流器的直径大于四段分级旋流器的直径，三段分级旋流器的溢流口与四段分级旋流器的入料口连接，四段分级旋流器的溢流口与磁选机的入料口连接；一段浮选柱的底流口和二段浮选柱的底流口均与三段分级旋流器的入料口连接。

为了实现对高岭土的回收，本发明煤泥分选系统还包括高岭土分选作业装置，高岭土分选作业装置中设置有两段分级旋流器，并且三段分级旋流器的直径大于四段分级旋流器的直径，不仅可以保证细粒级煤泥的高效回收，而且避免了仅使用小直径分级旋流器进行脱泥，因煤泥粒径较粗可能造成小直径旋流器堵塞现象发生。

进一步，一段棒磨机之前还设置有高频筛和一段分级旋流器；高频筛的入料口与一段分级旋流器的底流口连接，高频筛的第一出料口与一段棒磨机的入料口连接；高频筛的第二出料口和一段分级旋流器的溢流口均与三段分级旋流器的入料口连接。此处设置一段分级旋流器，是为了对粗尾煤进行高效分级，进一步提高选择性，从而进一步提高精煤产率和高岭土品质。

此处设置高频筛，有助于对一段分级旋流器底流产物进行高效筛分，筛上产物进入中煤分选作业，有助于进一步提高整体精煤产率。

进一步，还包括精煤分选作业装置；精煤分选作业装置包括沉降过滤式离心机、第二调浆机、三段浮选柱和压滤机，沉降过滤式离心机和三段浮选柱均具有两个出料口；沉降过滤式离心机的第二出料口与第二调浆机的入料口连接，中煤分选作业装置中二段浮选柱的溢流口与第二调浆机的入料口连接，第二调浆机的出料口与三段浮选柱的入料口连接，沉降过滤式离心机的第一出料口和三段浮选柱的第一出料口均与压滤机的入料口连接。

为了实现对煤泥全组分的分选，本发明的煤泥分选系统还包括精煤分选作业装置。

具体来说，沉降过滤式离心机能够快速过滤低灰粗粒精煤水分，保证了对产品粒径的要求，避免了这部分低灰粗粒残余参与后续分选作业，节省分选时间，降低能量消耗。

为了保证精煤产率以及控制产品灰分，在沉降过滤式离心机之后设有浮选柱，这样可以充分利用浮选柱对细粒物料高回收率和高选择性的优势，使得精煤产率高，并且产品灰分低。

进一步，三段分级旋流器的直径为50mm，四段分级旋流器的直径为25mm。

本发明还提供了一种焦肥煤煤泥分选方法，包括中煤分选作业，中煤分选作业的步骤如下：

将一段分级旋流器的底流粗颗粒筛分，高频筛筛上产物进行第一次快速棒磨得到一段棒磨产物，将一段棒磨产物给入二段分级旋流器进行分级，二段分级旋流器的底流进行第二次快速棒磨，得到二段棒磨产物，将二段分级旋流器的溢流细颗粒，二段棒磨产物混合，调浆，经粗分选得到第一浮选产物和重产物浮选尾煤，对第一浮选产物进行精分选，得到轻产物和重产物浮选尾煤，轻产物作为中煤产品排出完成焦肥煤煤泥中煤回收。

一段分级旋流器将粗尾煤分为底流粗颗粒和细粒级黏土矿物，底流粗颗粒含有较多中煤，进入中煤分选作业，有助于提高精煤产率；细粒级黏土矿物进入高岭土分选作业，有助于减少高岭土分选作业处理压力和提高高岭土品质。

与现有技术相比，本发明提供的焦肥煤煤泥分选方法有效效果如下：

a.将高频筛筛上产物首先经第一快速棒磨，释放部分精煤，经旋流器分级，底流进行第二次快速棒磨，进一步解离中煤连生体，进一步释放精煤。两次棒磨工艺有效避免了传统开路磨矿解离不充分和传统闭路磨矿解离易过磨的缺陷，既保证了焦肥煤连生体的物料得到充分解离，又减少了过磨现象发生，削弱了由于过磨现象对后续浮选作业的影响。

b.两次快速棒磨过程释放高岭土等矿物，免去了高岭土解离的磨矿功耗，降低了能耗。

c.在本发明的分选方法中，在用大直径浮选柱进行了粗分选之后又用小直径浮选柱进行了精分选，一粗一精分选有效降低了高灰颗粒无选择性磨矿带来细泥对精煤的污染程度，提高了选择性，保证了对精煤产率和灰分的要求。

d.本发明的分选方法流程简单、技术成熟、投资少、运行费用低，经济效益显著。

进一步，还包括高岭土分选作业，高岭土分选作业的步骤如下：

将一段分级旋流器的溢流细颗粒、高频筛筛下产物以及中煤分选作业中的重产物浮选尾煤混合后，给入三段分级旋流器，得到第一底流产物和第一溢流产物，第一溢流产物给入四段分级旋流器，得到第二底流产物和第二溢流产物，第一底流产物和第二底流产物作为最终尾煤排出，完成焦肥煤煤泥尾煤回收，第二溢流产物进行磁选，得到初级高岭土，完成高岭土回收。

示例性地，本发明的分选方法采用大直径分级旋流器进行预先脱泥，溢流进入小直径分级旋流器进一步脱泥，不仅可以保证细粒级的高效回收，而且避免了仅使用小直径分级旋流器进行脱泥，因煤泥粒径较粗可能造成小直径分级旋流器堵塞现象发生。

本发明的分选方法对尾煤多次分级提取高岭土，最大化地提取优质的煤系高岭土矿物，减少了资源浪费，增加了企业经济效益和社会效益。

进一步，初级高岭土经煅烧、漂白得到高级高岭土。

为了使高岭土满足一定的要求，需要对初级高岭土进行煅烧、漂白，使其物理化学性能产生一定的变化。煅烧后的高岭土与未煅烧高岭土相比，含碳杂质明显减少，品质显著提高，活性点增加，结构发生变化，粒径较小且均匀，拉伸强度提高。

进一步，还包括精煤分选作业；精煤分选作业的步骤如下：

将粗精煤离心，得到固体颗粒和液体物料，中煤分选作业中的中煤产品和液体物料混合，调浆，浮选，得到精选精煤和精选尾煤，精选尾煤进入中煤分选作业，与中煤分选作业中的二段分级旋流器的溢流细颗粒和二段棒磨产物混合，进行后续中煤分选作业；精选精煤和离心后的固体颗粒压滤，得到最终精煤和循环水，完成焦肥煤煤泥精煤回收。

为了实现对煤泥全组分的分选，提高精煤的回收率，降低精煤的灰分，本发明的焦肥煤煤泥全组分分选方法还包括精煤分选作业。

具体来说，将粗精煤离心能够快速过滤低灰粗粒精煤水分，保证了对产品粒径的要求，避免了这部分低灰粗粒残余参与后续分选作业，节省分选时间，降低能量消耗。

为了保证精煤产率以及控制产品灰分，在离心机之后进行浮选，这样可以充分利用浮选柱对细粒物料高回收率和高选择性的优势，使得精煤产率高，并且产品灰分低。

进一步，在精煤分选作业、中煤分选作业和高岭土分选作业之前还包括调浆作业；调浆作业的步骤为：将入浮煤泥加入捕收剂、起泡剂后调浆、浮选，得到粗精煤和粗尾煤；粗精煤给入精煤分选作业，粗尾煤给入中煤分选作业和高岭土分选作业。

调浆作业的作用是对入浮煤泥进行粗选，将不同的粗选产物进入不同的分选作业单元。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例的工艺流程图。

附图标记：

A-调浆作业；B-精煤分选作业；C-中煤分选作业；D-高岭土分选作业；a-捕收剂；b-起泡剂。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

下面对本发明的实施作进一步的描述：

本发明的一种焦肥煤煤泥分选方法包括调浆作业A、精煤分选作业B、中煤分选作业C和高岭土分选作业D，如图1所示。

该方法的具体实现方式如下：

a.入浮煤泥加入捕收剂、起泡剂后给入调浆机，由泵给入浮选机，得到粗精煤和粗尾煤；将分选得到的粗精煤给入精煤分选作业B，分选得到的粗尾煤给入一段分级旋流器(旋流器直径75mm)，得到底流粗颗粒和溢流细颗粒，将得到的底流粗颗粒给入中煤分选作业C，溢流细颗粒给入高岭土分选作业D。

b.将粗精煤给入精煤分选作业B中沉降过滤式离心机实现固液分离，筛上固体颗粒作为精煤，筛下液体物料经调浆机调浆后给入浮选柱分选，得到精选精煤和精选尾煤，精选精煤和沉降过滤式离心机分离后的精煤混合给入压滤机，得到最终精煤和循环水，完成焦肥煤煤泥精煤回收。

c.一段分级旋流器的底流粗颗粒给入中煤分选作业C中的高频筛筛分，将筛分的筛上产物给入一段棒磨机进行第一次快速棒磨，得到一段棒磨产物，将一段棒磨产物给入二段分级旋流器(旋流器直径75mm)分级，将二段分级旋流器的底流给入二段棒磨机进行第二次快速棒磨，得到二段棒磨产物，将精煤分选作业B中的精选尾煤、二段分级旋流器的溢流细颗粒和二段棒磨产物混合，加药，调浆给入一段浮选柱进行分选，得到第一浮选产物和重产物，将第一浮选产物给入二段浮选柱进行分选，得到轻产物和重产物浮选尾煤，轻产物作为中煤产品排出，并与精煤分选作业B中沉降过滤式离心机筛下液体物料混合，进行后续的精煤分选。重产物作为浮选尾煤进入高岭土分选作业，完成焦肥煤煤泥中煤回收。

d.将一段分级旋流器的溢流细颗粒、中煤分选作业C中的高频筛筛下产物和中煤分选作业C中的重产物浮选尾煤混合后，给入三段分级旋流器(直径为50mm)，得到第一底流产物和第一溢流产物，第一溢流产物给入四段分级旋流器(直径为25mm)，得到第二底流产物和第二溢流产物，第一底流产物和第二底流产物作为最终尾煤排出，完成焦肥煤煤泥尾煤回收。第二溢流产物给入高梯度磁选机，脱除铁、钛等矿物，其余作为初级高岭土，初级高岭土经煅烧，漂白过程后，得最终高岭土，完成高岭土回收。

Claims (4)

1.一种焦肥煤煤泥全组分分选系统，其特征在于，包括中煤分选作业装置；所述中煤分选作业装置包括棒磨机、二段分级旋流器、浮选柱和第一调浆机；

棒磨机包括一段棒磨机和二段棒磨机，一段棒磨机的出料口接入二段分级旋流器的入料口，二段分级旋流器的底流口与二段棒磨机的入料口连接，二段棒磨机的出料口和二段分级旋流器的溢流口均与第一调浆机的入料口连接；

浮选柱包括相互连接的一段浮选柱和二段浮选柱，一段浮选柱的直径大于二段浮选柱的直径，第一调浆机的出料口与一段浮选柱的入料口连接，一段浮选柱的溢流口与二段浮选柱的入料口连接；

还包括高岭土分选作业装置；

所述高岭土分选作业装置包括分级旋流器和磁选机，分级旋流器包括相互连接的三段分级旋流器和四段分级旋流器，三段分级旋流器的直径大于四段分级旋流器的直径，三段分级旋流器的溢流口与四段分级旋流器的入料口连接，四段分级旋流器的溢流口与磁选机的入料口连接；一段浮选柱的底流口和二段浮选柱的底流口均与三段分级旋流器的入料口连接；

所述一段棒磨机之前还设置有高频筛和一段分级旋流器；高频筛的入料口与一段分级旋流器的底流口连接，高频筛的第一出料口与一段棒磨机的入料口连接；高频筛的第二出料口和一段分级旋流器的溢流口均与三段分级旋流器的入料口连接；

还包括精煤分选作业装置；

所述精煤分选作业装置包括沉降过滤式离心机、第二调浆机、三段浮选柱和压滤机，沉降过滤式离心机和三段浮选柱均具有两个出料口；沉降过滤式离心机的第二出料口与第二调浆机的入料口连接，中煤分选作业装置中二段浮选柱的溢流口与第二调浆机的入料口连接，第二调浆机的出料口与三段浮选柱的入料口连接，沉降过滤式离心机的第一出料口和三段浮选柱的第一出料口均与压滤机的入料口连接；

所述三段浮选柱的第二出料口与所述第一调浆机的入料口连接。

2.根据权利要求1所述的焦肥煤煤泥全组分分选系统，其特征在于，所述三段分级旋流器的直径为50mm，所述四段分级旋流器的直径为25mm。

3.一种焦肥煤煤泥全组分分选方法，其特征在于，使用权利要求1或2所述的焦肥煤煤泥全组分分选系统实现焦肥煤煤泥分选方法，包括中煤分选作业，所述中煤分选作业的步骤如下：

将一段分级旋流器的底流粗颗粒筛分，高频筛筛上产物进行第一次快速棒磨得到一段棒磨产物，将一段棒磨产物给入二段分级旋流器进行分级，二段分级旋流器的底流进行第二次快速棒磨，得到二段棒磨产物，将二段分级旋流器的溢流细颗粒，二段棒磨产物混合，调浆，经粗分选得到第一浮选产物和重产物浮选尾煤，对第一浮选产物进行精分选，得到轻产物和重产物浮选尾煤，轻产物作为中煤产品排出完成焦肥煤煤泥中煤回收；

还包括高岭土分选作业，所述高岭土分选作业的步骤如下：

将一段分级旋流器的溢流细颗粒、高频筛筛下产物以及中煤分选作业中的重产物浮选尾煤混合后，给入三段分级旋流器，得到第一底流产物和第一溢流产物，第一溢流产物给入四段分级旋流器，得到第二底流产物和第二溢流产物，第一底流产物和第二底流产物作为最终尾煤排出，完成焦肥煤煤泥尾煤回收，第二溢流产物进行磁选，得到初级高岭土，完成高岭土回收；

还包括精煤分选作业；所述精煤分选作业的步骤如下：

将粗精煤离心，得到固体颗粒和液体物料，中煤分选作业中的中煤产品和液体物料混合，调浆，浮选，得到精选精煤和精选尾煤，精选尾煤进入中煤分选作业，与中煤分选作业中的二段分级旋流器的溢流细颗粒和二段棒磨产物混合，进行后续中煤分选作业；精选精煤和离心后的固体颗粒压滤，得到最终精煤和循环水，完成焦肥煤煤泥精煤回收；

在精煤分选作业、中煤分选作业和高岭土分选作业之前还包括调浆作业；所述调浆作业的步骤为：将入浮煤泥加入捕收剂、起泡剂后调浆、浮选，得到粗精煤和粗尾煤；粗精煤给入精煤分选作业，粗尾煤给入中煤分选作业和高岭土分选作业。

4.根据权利要求3所述的焦肥煤煤泥全组分分选方法，其特征在于，所述初级高岭土经煅烧、漂白得到高级高岭土。

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