CN110170370A - 降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤炭洗选加工技术领域，特别是一种降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统的工艺。精煤稀介质分级设备底流出口与精煤磁选机连接，中煤稀介质分级设备底流出口与中煤磁选机连接；精煤合格介质脱除设备底流出口分别与原煤合格介质桶和分流器连接，分流器与煤泥合格介质桶连接；系统通过密度传感器数据控制煤泥合格介质桶的加水阀门及加介阀门的开度，实现密度的自动控制，通过磁性物传感器数据控制调节了系统煤泥含量的阀门开度，实现悬浮液粘度的自动控制；通过控制系统对分选参数的自动控制，实现煤泥重介质的高精度分选。

Description

降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统及工艺

技术领域

本发明涉及煤炭洗选加工技术领域，特别是一种降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统及工艺。

背景技术

我国目前是世界第一的产煤大国，据统计，2017年我国煤炭产量35.5亿吨，占一次能源消耗量的60.4%，且在相当长一段时间内，还是以煤炭为主的能源格局。我国煤炭资源禀赋差，低品质煤储量大，约占40%，灰分小于10%的特低灰煤仅占保有储量的15%-20%，硫分大于1%的中高硫煤占总量的33%。煤炭为国民经济发展做出了巨大贡献，同时也带来了严重的环境污染，2016年SO2排放1100万吨，烟尘1000万吨，其中燃煤造成的排放分别占85%和70%。因此实现煤炭的清洁利用对环境保护具有重要的意义，而煤炭的洗选是煤炭洁净利用的源头，通过洗选可去除煤炭中的大部分灰分、硫分，燃烧后可大大减少烟尘及SO2排放。2017年我国原煤入选率达到70.2%。

重介质选煤技术，尤其是重介质旋流器选煤技术因具有分选精度高、精煤回收率高的、脱硫降灰效率高等特点，在选煤厂建设中得到快速推广应用。

重介质选煤厂的一般工艺为：80（50）-0.5mm末煤采用重介质分选机进行分选，0.5-0mm煤泥采用浮选进行分选。重介质分选（简称重选）是利用矿物的密度差进行分选，分选精度高，浮选是根据矿物表面性质的不同进行分选，分选精度低，而且要通过捕收集和起泡剂调节矿物的表面性质，生产成本较重介质分选高很多。因此增加重选入选比例，减少浮选入选比例，即降低重选分选粒度下限成为选煤工艺创新的重点方向。

传统工艺介绍，如图1所示，说明如下：

来自原煤重介质旋流器精煤集料箱的精煤及悬浮液进入合格介质脱除设备（1）脱除大部分合格介质，合格介质脱除设备（1）筛上物进入精煤脱介筛（2）进一步脱除剩余的合格介质，并通过喷水冲洗掉粘在精煤上的介质，合格介质脱除设备（1）筛下水一部分进入原煤合格介质桶（11），另一部分进入分流器（3），根据入选原煤的煤泥含量大小，将合适量的合格介质分流到煤泥合格介质桶（4），通过煤泥合格介质泵（5）将合格介质打入煤泥重介质旋流器（6），分选出精煤泥及中煤泥，溢流中的精煤泥及介质进入精煤磁选机（7）脱介，其磁选尾矿进入分级设备（12），分级设备（12）粗颗粒物料进入精煤泥脱水系统回收，分级设备（12）细颗粒物料进入浮选系统进行分选。煤泥重介质旋流器（6）底流中的中煤泥及介质进入中煤磁选机（8）脱介，其磁选尾矿进入分级设备（13），分级设备（13）粗颗粒物料进入中煤泥脱水系统回收，分级设备（13）细颗粒物料进入浮选系统或煤泥水系统。

来自原煤重介质旋流器中煤集料箱的中煤及悬浮液进入合格介质脱除设备（9）脱除大部分合格介质，合格介质脱除设备（9）筛上物进入中煤脱介筛（10）进一步脱除剩余的合格介质，并通过喷水冲洗掉粘在中煤上的介质，合格介质脱除设备（9）筛下水进入原煤合格介质桶（11）。

精煤脱介筛（2）筛下稀介进入精煤磁选机（7）脱介，中煤脱介筛（10）筛下稀介进入中煤磁选机（8）脱介。

此工艺的缺点是只有合格介质里的煤泥经过了煤泥重介分选，而脱介筛下稀介中的煤泥没有经过煤泥重介分选，在同样分级粒度的情况下就会导致粗煤泥灰分偏高。为了使粗精煤灰分合格，就必须提高粗煤泥分级粒度，降低粗煤泥灰分，从而导致去浮选的粒度提高，增加了浮选入料量，降低了分选精度，增加了加工费。

发明内容

本发明的目的是在现有选煤工艺基础上，进行技术创新，提出一种简单、高效降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的工艺及系统。

本发明的分选系统采用以下技术方案：

一种降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，包括精煤合格介质脱除设备，精煤脱介筛，中煤合格介质脱介脱除设备，精煤脱介筛，中煤脱介筛，原煤合格介质桶，煤泥合格介质桶，分流器，煤泥重介质旋流器，精煤磁选机，中煤磁选机，精煤脱介筛底流出口与精煤稀介质分级设备连接，中煤脱介筛底流出口与中煤稀介质分级设备连接，精煤稀介质分级设备溢流出口和中煤稀介质分级设备溢流出口分别与煤泥合格介质桶连接；精煤稀介质分级设备底流出口与精煤磁选机连接，中煤稀介质分级设备底流出口与中煤磁选机连接；精煤合格介质脱除设备底流出口分别与原煤合格介质桶和分流器连接，分流器与煤泥合格介质桶连接；煤泥合格介质桶和煤泥重介质旋流器连接，煤泥合格重介质旋流器溢流出口与精煤磁选机连接，煤泥重介质旋流器底流出口与中煤磁选机连接；精煤磁选机溢流出口分别与煤泥合格介质桶和原煤合格介质桶连接，中煤磁选机溢流出口分别与煤泥合格介质桶和原煤合格介质桶连接。

系统所采用的分选方案是：

分流器通过控制管线与精煤稀介质分级设备连接，控制管线上装有调节控制阀门。

精煤合格介质脱除设备和中煤合格介质脱除设备选用弧形筛结构或单一角度固定筛结构。

煤泥重介质旋流器采用两产品重介质旋流器或三产品重介质旋流器。

精煤稀介质分级设备和中煤烯介质分级设备采用弧形筛和单一角度固定筛。

煤泥合格介质桶上装有液位计。

煤泥合格介质桶与煤泥合格介质泵连接，煤泥合格介质泵与煤泥重介质旋流器连接，煤泥合格介质泵与煤泥重介质旋流器连接的管路上装有压力传感器、密度传感器和磁性物传感器。

分选工艺采用如下技术方案：

一种降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统的工艺，采用自动控制系统对分选过程进行自动控制，压力传感器、密度传感器和磁性物传感器对煤泥重介质旋流器入料进行在线检测，控制系统根据传感器数据对分选参数自动控制；根据压力和液位计反馈的数据，系统通过变频调速器控煤泥合格介质泵的转速，从而实现液位的自动控制；系统通过密度传感器数据控制加水阀门及加介阀门的开度，实现密度的自动控制，通过磁性物传感器数据控制调节了系统煤泥含量的阀门开度，实现悬浮液粘度的自动控制；通过控制系统对分选参数的自动控制，实现煤泥重介质的高精度分选。

分选工艺采用如下优选方案：

精煤脱介筛筛稀介质和中煤脱介筛筛下稀介质先经过分级设备分级，粒度为0.5至0.07mm粗粒级物料通过溜槽或管道进入煤泥合格介质桶，与精煤合格介质分流部分一起打入煤泥重介质旋流器进行粗煤泥分选。

精煤稀介分级设备中的细粒级物料中，含有细粒煤泥、介质和较多的水，进入精煤磁选机；中煤稀介分级设备中的细粒级物料中，含有细粒煤泥、介质和较多的水，进入中煤磁选机中。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，该技术方案将精煤脱介筛筛下稀介和中煤脱介筛筛下稀介先经过分级设备分级，粒度一般为0.5～0.075mm的粗粒级物料通过溜槽或管道进入煤泥合格介质桶，和精煤合格介质分流部分一起打入煤泥重介质旋流器进行粗煤泥的分选。这样就将传统工艺中未得到有效分选的稀介部分中的粗煤泥进行了高效分选，使重介分选粒度下限降低到0.075mm。

根据统计结果，可减少浮选入料量30～40%，折合到入选原煤，则每吨原煤可降低加工费0.9-1.4元，按300万吨/年选煤厂计算，采用本技术方案，每年可降低加工费270-420万元。同时由于重介系统分选效率高于浮选系统，精煤产率可提高0.5-1%，对300万吨/年选煤厂，每年可增加税前利润1200-2400万元。可见采用本技术方案不但提高了选煤厂的经济效益，而且提高了煤炭资源的利用率。

精煤稀介分级设备、中煤稀介分级设备细粒级物料，其中含有细粒煤泥、介质和较多的水，这部分物料分别进入精煤磁选机、中煤磁选机，调节了煤泥重介质旋流器溢流和底流的浓度，有利于改善磁选机的工作状态，使介耗更低。

煤泥重介系统的分选密度是根据煤泥性质决定的。当密度不合格时，可根据需要向煤泥合格介质桶补加水降低介质密度，或从精煤磁选机精矿中分流部分介质提高介质密度。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图。

图2是本发明实施例的结构示意图。

图中：精煤合格介质脱除设备1、精煤脱介筛2、分流器3、煤泥合格介质桶4、煤泥合格介质泵5、煤泥重介质旋流器6、精煤磁选机7、中煤磁选机8、中煤合格介质脱除设备9、中煤脱介筛10、原煤合格介质桶11、精煤磁选机尾矿分级设备12、中煤磁选机尾矿分级设备13、精煤稀介质分级设备14、中煤稀介质分级设备15、调节控制阀门16、加介阀门17、加水阀门18。

具体实施方式

一种降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，参见附图2，精煤脱介筛2底流与精煤稀介质分级设备14连接，中煤脱介筛10底流与中煤稀介质分级设备15连接，精煤稀介质分级设备14溢流和中煤稀介质分级设备15溢流出口分别与煤泥合格介质桶4连接。

精煤稀介质分级设备14的底流出口与精煤磁选机7连接，中煤稀介质分级设备15的底流出口与中煤磁选机8连接。

精煤合格介质脱除设备1底流分别与原煤合格介质桶11和分流器3连接，分流器3与煤泥合格介质桶4连接；煤泥合格介质桶4和煤泥重介质旋流器6连接，煤泥合格重介质旋流6溢流出口与精煤磁选机7连接，煤泥重介质旋流器6底流出口与中煤磁选机8连接。

精煤磁选机7溢流出口分别与煤泥合格介质桶4和原煤合格介质桶11连接，中煤磁选机8溢流出口分别与煤泥合格介质桶4和原煤合格介质桶11连接。

分流器3通过控制管线与精煤稀介质分级设备14连接，控制管线上装有调节控制阀门16。

精煤合格介质脱除设备1和中煤合格介质脱除设备9选用弧形筛结构或单一角度固定筛结构。精煤合格介质脱除设备1溢流出口与精煤脱介筛2连接，精煤脱介筛2的系统上设置有喷水装置；中煤合格介质脱除设备9溢流与中煤脱介筛10连接。

中煤合格介质脱除设备9底流出口与原煤合格介质桶11连接；精煤合格介质脱除设备1的底流出口分别与原煤合格介质桶11和分流器3连接。

煤泥重介质旋流器6采用两产品重介质旋流器或三产品重介质旋流器；精煤稀介质分级设备14和中煤烯介质分级设备15采用弧形筛和单一角度固定筛；起到脱除煤与悬浮液混合物中的介质的作用，脱下的介质返回原煤合格介质桶11循环使用，降低了介质消耗，未脱除的介质进入脱介筛通过喷水将其冲洗掉，进入稀介质，通过磁选机回收磁性物介质，磁选机精矿返回原煤合格介质桶11，保证分选所需的介质。

煤泥合格介质桶4上装有液位计。煤泥合格介质桶4与煤泥合格介质泵5连接，煤泥合格介质泵5与煤泥重介质旋流器6连接，煤泥合格介质泵5与煤泥重介质旋流器6连接的管路上装有压力传感器、密度传感器和磁性物传感器。

煤泥重介质旋流器6溢流通过管道进入精煤磁选机7，精煤磁选机7尾矿通过集料箱和管道与精煤磁选尾矿分级设备12相连，精煤磁尾矿分级设备12的粗颗粒物料去精煤泥脱水系统脱水成为最终精煤产品，细颗粒物料通过管道进入浮选系统。

煤泥重介质旋流器6底流通过管道进入中煤磁选8机，中煤磁选机8尾矿通过集料箱和管道与中煤磁选尾矿分级设备13相连，中煤磁选尾矿分级设备13的粗颗粒物料去中煤泥脱水系统脱水成为最终中煤产品，细颗粒物料通过管道进入浮选系统或煤泥水系统。

精煤磁选机尾矿分级设备12和中煤磁选机尾矿分级设备13两者可以是弧形筛，也可是水力分级旋流器，分级粒度范围为0.075mm～0.2mm。

来自原煤重介质旋流器精煤集料箱的精煤及悬浮液进入精煤合格介质脱除设备1脱除大部分（80～90%左右）合格介质，精煤合格介质脱除设备1筛上物进入精煤脱介筛2进一步脱除剩余的合格介质，并通过喷水冲洗掉粘在精煤上的介质，精煤合格介质脱除设备1筛下水一部分进入原煤合格介质桶11，另一部分进入分流器3；根据入选原煤的煤泥含量大小，将适量（20%～50%左右）的合格介质分流到煤泥合格介质桶4，通过煤泥合格介质泵5将合格介质打入煤泥重介质旋流器6中，分选出精煤泥及中煤泥，煤泥重介质旋流器6中的溢流中的精煤泥及介质进入精煤磁选机7脱介，经过磁选的尾矿进入精煤磁选尾矿分级设备12中精煤磁选尾矿分级设备12粗颗粒物料进入精煤泥脱水系统回收作为精煤产品；精煤磁选尾矿分级设备12细颗粒物料进入浮选系统进行分选。

煤泥重介质旋流器6底流中的中煤泥及介质进入中煤磁选机8脱介，经过磁选的尾矿进入中煤磁选分级设备13中，中煤磁选分级设备13中粗颗粒物料进入中煤泥脱水系统回收作为中产品，中煤磁选分级设备13中细颗粒物料进入浮选系统或煤泥水系统。

精煤脱介筛2筛下稀介进入精煤稀介分级设备14，分级后的粗粒级物料通过溜槽进入煤泥合格介质桶4，分级后的细粒级物料经集料箱收集后通过管道进入精煤磁选机7。

中煤脱介筛10筛下稀介进入中煤稀介分级设备15，分级后的粗粒级物料通过溜槽进入煤泥合格介质桶4，细粒级物料经集料箱收集后通过管道进入中煤磁选机8。进入煤泥合格介质桶4的粗粒级物料和来自分流器3的合格介质一起通过煤泥合格介质泵5将打入煤泥重介质旋流器6，分选出精煤泥及中煤泥。

分流器3与精煤稀介分级设备14通过管道连接，管道上安装调节控制阀门16，用于控制分选介质的粘度，确保煤泥重介质旋流器6的高效率分选。

精煤脱介筛2筛下稀介质先经过精煤稀介质分级设备14分级，粒度为0.5至0.07mm粗粒级物料通过溜槽或管道进入煤泥合格介质桶4，与精煤合格介质分流部分一起打入煤泥重介质旋流器6进行粗煤泥分选。

中煤脱介筛10筛下稀介质先经过粗煤稀介质分级设备15分级，粒度为0.5至0.07mm粗粒级物料通过溜槽或管道进入煤泥合格介质桶4，与精煤合格介质分流部分一起打入煤泥重介质旋流器6进行粗煤泥分选。

精煤稀介分级设备14中的细粒级物料中，含有细粒煤泥、介质和较多的水，进入精煤磁选机7中；中煤稀介分级设备15中的细粒级物料中，含有细粒煤泥、介质和较多的水，进入中煤磁选机8中。

根据要求的精煤泥灰分，需要调整煤泥重介质旋流器6的分选密度。当来自分流器3的合格介质密度高于需要的分选密度时，往煤泥合格介质桶4补加循环水，当来自分流器3的合格介质密度低于需要的分选密度时，往煤泥合格介质桶4补加来自精煤磁选机7的高密度磁选精矿。

采用自动控制系统对分选过程进行自动控制，压力传感器、密度传感器和磁性物传感器对煤泥重介质旋流器6入料进行在线检测，控制系统根据传感器数据对分选参数自动控制；根据压力和液位计反馈的数据，系统通过变频调速器控煤泥合格介质泵5的转速，从而实现液位的自动控制；系统通过密度传感器数据控制煤泥合格介质桶上的加水阀门18及加介阀门17的开度，实现密度的自动控制，通过磁性物传感器数据控制调节了系统煤泥含量的阀门开度，实现悬浮液粘度的自动控制；通过控制系统对分选参数的自动控制，实现煤泥重介质的高精度分选。

Claims (10)

1.一种降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，包括精煤合格介质脱除设备，精煤脱介筛，中煤合格介质脱介脱除设备，精煤脱介筛，中煤脱介筛，原煤合格介质桶，煤泥合格介质桶，分流器，煤泥重介质旋流器，精煤磁选机，中煤磁选机，其特征在于：精煤脱介筛底流与精煤稀介质分级设备连接，中煤脱介筛底流出口与中煤稀介质分级设备连接，精煤稀介质分级设备溢流出口和中煤稀介质分级设备溢流出口分别与煤泥合格介质桶连接；精煤稀介质分级设备底流出口与精煤磁选机连接，中煤稀介质分级设备底流出口与中煤磁选机连接；精煤合格介质脱除设备底流出口分别与原煤合格介质桶和分流器连接，分流器与煤泥合格介质桶连接；煤泥合格介质桶和煤泥重介质旋流器连接，煤泥合格重介质旋流器溢流出口与精煤磁选机连接，煤泥重介质旋流器底流出口与中煤磁选机连接；精煤磁选机溢流出口分别与煤泥合格介质桶和原煤合格介质桶连接，中煤磁选机溢流出口分别与煤泥合格介质桶和原煤合格介质桶连接。

2.根据权利要求1所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，其特征在于：

分流器通过控制管线与精煤稀介质分级设备连接，控制管线上装有调节控制阀门。

3.根据权利要求1所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，其特征在于：

精煤合格介质脱除设备和中煤合格介质脱除设备选用弧形筛结构或单一角度固定筛结构。

4.根据权利要求1所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，其特征在于：煤泥重介质旋流器采用两产品重介质旋流器或三产品重介质旋流器。

5.根据权利要求1所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，其特征在于：精煤稀介质分级设备和中煤烯介质分级设备采用弧形筛和单一角度固定筛。

6.根据权利要求1所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统，其特征在于：煤泥合格介质桶上装有液位计。

7.根据权利要求1所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统的工艺，其特征在于：煤泥合格介质桶与煤泥合格介质泵连接，煤泥合格介质泵与煤泥重介质旋流器连接，煤泥合格介质泵与煤泥重介质旋流器连接的管路上装有压力传感器、密度传感器和磁性物传感器。

8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统的工艺，其特征在于：采用自动控制系统对分选过程进行自动控制，压力传感器、密度传感器和磁性物传感器对煤泥重介质旋流器入料进行在线检测，控制系统根据传感器数据对分选参数自动控制；根据压力和液位计反馈的数据，系统通过变频调速器控煤泥合格介质泵的转速，从而实现液位的自动控制；系统通过密度传感器数据控制煤泥合格介质桶的加水阀门及加介阀门的开度，实现密度的自动控制，通过磁性物传感器数据控制调节了系统煤泥含量的阀门开度，实现悬浮液粘度的自动控制；通过控制系统对分选参数的自动控制，实现煤泥重介质的高精度分选。

9.根据权利要求8所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统的工艺，其特征在于：精煤脱介筛筛稀介质和中煤脱介筛筛下稀介质先经过分级设备分级，粒度为0.5至0.07mm粗粒级物料通过溜槽或管道进入煤泥合格介质桶，与精煤合格介质分流部分一起打入煤泥重介质旋流器进行粗煤泥分选。

10.根据权利要求8所述的降低重介质选煤厂重选分选粒度下限的系统的工艺，其特征在于：精煤稀介分级设备中的细粒级物料中，含有细粒煤泥、介质和较多的水，进入精煤磁选机；中煤稀介分级设备中的细粒级物料中，含有细粒煤泥、介质和较多的水，进入中煤磁选机中。