CN111167594B - 一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺 - Google Patents

一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种基于恒定‑低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，具体包括以下步骤：(a)一段分选；(b1)一段精煤脱介；(b2)一段中煤脱介；(b3)一段矸石脱介；(c)二段煤泥分选；(d1)二段精煤脱介；(d2)二段中煤脱介；(e1)精煤磁选；(e2)中煤磁选；(e3)矸石磁选；(f)一段合介调配。本发明改进工艺分选效率高，介耗低，运行费用低，投资较少，可实施性强，经济效益显著。

Description

一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进 工艺
技术领域
本发明属于煤炭技术领域。具体的说，涉及重介质选煤工艺，特别涉及一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺。
背景技术
重介质选煤分选精度高、自动化程度高、分选密度便于调节，成为煤炭分选的主导工艺。其中，不脱泥无压三产品+煤泥重介分选工艺因其流程简单、矸石泥化少、管道磨损少、分选成本低等优势，在我国众多炼焦煤选煤厂得到应用。该工艺采用单一低密度重介悬浮液一次分选出质量合格的精煤、中煤和矸石，小直径旋流器组对合介分流分选处理，分选粒度下限可降至0.25mm左右；精煤、中煤、矸石产物的稀悬浮液分开磁选，从磁选尾矿中回收已分选的粗煤泥。
如图1所示，现有无压三产品+煤泥重介分选工艺存在以下两个问题：(1)介耗高。原煤中煤泥均进至介质系统，为了保证介质系统的密度平衡，因此进入稀介磁选的合介分流量较其他工艺要大。合介分流越大，磁选量越多，损失在尾矿中的介质也越多，这是该工艺介耗高的重要原因。(2)煤泥重介分选不稳定。由于主选系统中悬浮液性质、煤泥含量、分选密度及液位高低的波动变化，均需动态调节合介分流大小以保持介质系统平衡，造成合介分流的流量、悬浮液特性随着主选系统变化而变化。因此，以合介分流为入料的煤泥重介分选不稳定，实际分选精度受限。
发明内容
本发明针对现有不脱泥无压三产品+煤泥重介分选工艺存在的介耗高、煤泥重介分选不稳定的问题，提供了一种工艺简单、易操作、介耗低、运行稳定、分选精度高、运行成本低的基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺。该工艺一段分选系统精煤合介采用恒定大分流，以保证煤泥重介系统的入料稳定性；二段煤泥重介分选系统精煤合介设置第二次分流，确保介质系统的动态平衡。另外，通过降低合介中的煤泥粒度上限减少磁性物含量，以减少分流量，达到降低介耗的目的。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，包括以下步骤：
(b)一段分选：入选原煤在介质作用下，在无压三产品重介旋流器中分选，得到末精煤、末中煤和末矸石；
(b1)一段精煤脱介：步骤a中末精煤经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛合介分流、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛合介分流去煤泥重介桶；脱介筛稀介去精煤磁选作业，筛上物脱水后作为精煤产品；
(b2)一段中煤脱介：步骤a中末中煤经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛稀介去中煤磁选作业，筛上物脱水后作为中煤产品；
(b3)一段矸石脱介：步骤a中末矸石经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛稀介去矸石磁选作业，筛上物作为矸石产品；
(c)二段煤泥分选：步骤b1中脱介筛合介分流经煤泥重介桶缓冲后泵送至煤泥重介旋流器组分选，得到二段精煤和二段中煤；
(d1)二段精煤脱介：步骤c中二段精煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介；筛上物去精煤磁选作业，筛下合介设置分流，根据煤质情况、分选密度、悬浮液特性等调节去一段合介桶或精煤磁选机的比例；
(d2)二段中煤脱介：步骤c中二段中煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介，筛上物去中煤磁选作业，筛下合介去一段合介桶；
(e1)精煤磁选：步骤b1中脱介筛稀介及步骤d1中弧形筛筛上物、二段合介分流给入精煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精根据二段分选密度调节去一段合介桶或二段煤泥重介桶的比例大小；磁尾经分级脱水后作为粗精煤泥产品；
(e2)中煤磁选：步骤b2中脱介筛稀介、步骤d2中弧形筛筛上物给入中煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精去一段合介桶，尾矿分级脱水后作为粗中煤泥产品；
(e3)矸石磁选：步骤b3中脱介筛稀介给入矸石磁选机，磁选得到磁精和磁尾；磁精去一段合介桶，尾矿经过脱水后作为尾煤产品；
(f)一段合介调配：步骤b1、b2、b3中弧形筛合介与脱介筛合介，步骤d1中精煤合介，步骤d2中中煤合介，步骤e1中磁精，步骤e2、e3中磁精，补充的磁铁矿粉及水给入一段合介桶中，经缓冲后返回至步骤a中。
本发明进一步的改进在于，步骤b1、b2、b3中双层弧形筛设置入料缓冲箱，入料均匀给入内外两层筛面，两层筛孔均为0.35mm，截留粒度在0.2-0.25mm间，筛网之间连接有接水槽，将上层筛下水引入的下层筛下水中。
本发明进一步的改进在于，步骤b1中脱介筛为三段，合介段靠近入料端1/4，筛孔为0.25mm；合介分流段为靠近入料端1/4-2/4，筛孔为1.0mm；稀介段靠近出料段1/2，筛孔为1.0mm，该段增加喷水。
本发明进一步的改进在于，步骤b1中合介分流为脱介筛合介分流段的筛下水，无分流调节装置。
本发明进一步的改进在于，步骤b2、b3中脱介筛为两段，合介段靠近入料端1/3，筛孔0.25mm；稀介段靠近出料段2/3，筛孔为1.0mm，该段增加喷水。
本发明进一步的改进在于，步骤d1、d2中弧形筛为单层，筛孔为0.35mm，截留粒度在0.2-0.25mm间。
和现有工艺相比，本发明至少具有以下有益的技术效果：
(1)一段脱介及二段脱介作业合格介质段筛孔均在0.25mm以下，避免了1-0.25mm粗煤泥进入合介系统。通过降低合介系统中煤泥粒度上限减少煤泥含量，降低进入磁选的合介分流，减少磁选环节介质损失，有效降低介耗。
(2)精煤合介采用一段恒定分流+二段调节分流的两段式分流，减少了系统波动对一段合介分流的不利影响。在保证了介质系统的动态平衡下，提高了二段煤泥重介分选的稳定性，有效增强了煤泥重介的分选效果。
(3)仅需对原有一段弧形筛、脱介筛孔进行简单改造，二段增加脱介弧形筛即可实现，分选系统及介质回收系统仍利用原有，增加设备和环节少，可实施性强。
(4)本发明投资较少，运行费用低，分选效率高，经济效益显著。
附图说明
图1是现有技术的工艺流程图。
图2是本发明的工艺流程图。
图3是本发明的设备联系图。
图中：A-无压三产品重介旋流器；B1、B2-一段精煤弧形筛；C1、C2-一段精煤脱介筛；D-一段中煤弧形筛；E-一段中煤脱介筛；F-一段矸石弧形筛；G-一段矸石脱介筛；H1、H2、H3-精煤磁选机；I-磁精分流器；J1-合格介质桶；J2-煤泥重介桶；J3-粗精煤泥水桶；J4-粗中煤泥水桶；J5-尾煤泥水桶；K1-合格介质入料泵；K2-煤泥重介入料泵；L-煤泥重介旋流器组；M1、M2-二段精煤弧形筛；N-二段合介分流器；P-二段中煤弧形筛；Q1、Q2-中煤磁选机；R-矸石磁选机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
如图2所示，本发明提供的一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，包括以下步骤：
(a)一段分选：入选原煤(-50mm)在合格介质作用下在无压三产品重介旋流器中分选，得到末精煤、末中煤和末矸石。
(b1)一段精煤脱介：步骤a中末精煤经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛合介分流、脱介筛稀介和筛上物。其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛合介分流去煤泥重介桶；脱介筛稀介去精煤磁选作业，筛上物脱水后作为精煤产品。
(b2)一段中煤脱介：步骤a中末中煤经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物。其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛稀介去中煤磁选作业，筛上物脱水后作为中煤产品。
(b3)一段矸石脱介：步骤a中末矸石经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物。其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛稀介去矸石磁选作业，筛上物作为矸石产品。
(c)二段煤泥分选：步骤b1中脱介筛合介分流经煤泥重介桶缓冲后泵送至煤泥重介旋流器组分选，得到二段精煤和二段中煤。
(d1)二段精煤脱介：步骤c中二段精煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介；筛上物去精煤磁选作业，筛下合介设置分流，根据煤质情况、分选密度、悬浮液特性等调节去一段合介桶或精煤磁选机的比例。
(d2)二段中煤脱介：步骤c中二段中煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介，筛上物去中煤磁选作业，筛下合介去一段合介桶。
(e1)精煤磁选：步骤b1中脱介筛稀介及步骤d1中弧形筛筛上物、二段合介分流(去磁选)给入精煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾。磁精根据二段分选密度调节去一段合介桶或二段煤泥重介桶的比例大小；磁尾经分级脱水后作为粗精煤泥产品。
(e2)中煤磁选：步骤b2中脱介筛稀介、步骤d2中弧形筛筛上物给入中煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾。磁精去一段合介桶，尾矿分级脱水后作为粗中煤泥产品。
(e3)矸石磁选：步骤b3中脱介筛稀介给入矸石磁选机，磁选得到磁精和磁尾。磁精去一段合介桶，尾矿经过脱水后作为尾煤产品。
(f)一段合介调配：步骤b1、b2、b3中弧形筛合介与脱介筛合介，步骤d1中精煤合介(去一段)，步骤d2中中煤合介，步骤e1中磁精(去一段)，步骤e2、e3中磁精，补充的磁铁矿粉及水给入一段合介桶中，经缓冲后返回至步骤a中。
实施例
如图3所示，以生产规模为200万吨/年的选煤厂为例，结合设备联系图对本发明进行进一步详细描述。精煤、中煤、矸石分别采用2台、1台、1台直线振动筛进行脱介；精煤、中煤、矸石分别采用3台、2台、1台磁选机稀介回收，二段精煤、二段中煤分别采用2台、1台弧形筛脱介。
入选原煤(-50mm)1在合格介质371、372作用下在无压三产品重介旋流器A中分选，得到末精煤2、末中煤3和末矸石4。
末精煤2经过双层一段精煤弧形筛B1、B2和一段精煤脱介筛C1、C2脱介，得到弧形筛合介61、62，脱介筛合介62、63，脱介筛合介分流71、72，脱介筛稀介81、82和筛上物91、92。弧形筛合介61、62，脱介筛合介62、63去一段合格合介桶J1；脱介筛合介分流71、72去煤泥重介桶J2；脱介筛稀介81、82去精煤磁选作业；筛上物91、92脱水后作为精煤产品。末中煤3经过双层弧形筛D和脱介筛E脱介，得到弧形筛合介111、脱介筛合介112、脱介筛稀介12和筛上物13。弧形筛合介111、脱介筛合介112去一段合格合介桶J1；脱介筛稀介12去中煤磁选作业，筛上物13脱水后作为中煤产品。末矸石4经过双层弧形筛F和脱介筛G脱介，得到弧形筛合介151、脱介筛合介152、脱介筛稀介16和筛上物17。弧形筛合介151、脱介筛合介152去一段合格合介桶J1；脱介筛稀介16去矸石磁选作业，筛上物17作为矸石产品。
脱介筛合介分流71、72经煤泥重介桶J2缓冲后经煤泥重介入料泵K2送至煤泥重介旋流器组L分选，得到二段精煤19和二段中煤20。二段精煤19给入二段精煤弧形筛M1、M2进行脱介，得到筛上物21及筛下合介22。筛上物21去精煤煤磁选作业，筛下合介22经二段合介分流器N进行分流，根据煤质情况、分选密度、悬浮液特性等调节24(去一段合介桶)或23(去精煤磁选)的比例。二段中煤20给入二段中煤弧形筛P进行脱介，得到筛上物30及筛下合介31，筛上物30去中煤磁选作业，筛下合介31去一段合格合介桶J1。
精煤脱介筛稀介81、82及二段精煤弧形筛筛上物21、二段合介分流23给入精煤磁选机H1、H2、H3磁选，得到磁精26和磁尾27。磁精26经磁精分流器I根据二段分选密度调节28(去一段合介桶)和29(去二段煤泥重介桶)比例大小；磁尾27经粗精煤泥水桶J3缓冲后，进入后续分级脱水环节，最终作为粗精煤泥产品。中煤脱介筛稀介12、二段中煤弧形筛筛上物30给入中煤磁选机Q1、Q2磁选，得到磁精33和磁尾34。磁精33去一段合格合介桶J1，磁尾34经粗中煤泥水桶J4缓冲后进入后续分级脱水环节，最终作为粗中煤泥产品。矸石脱介筛稀介16给入矸石磁选机R，磁选得到磁精35和磁尾36。磁精35去一段合格合介桶J1，磁尾36经过尾煤泥水桶J5缓冲后，经后续脱水环节作为尾煤产品。
上述一段弧形筛合介61、62、111、151，一段脱介筛合介63、64、112、152，二段精煤合介24，二段中煤合介31，磁精28、33、35，补充的磁铁矿粉及水给入一段合格合介桶J1中作为循环介质37。循环介质37(包括371、372两部分)经合格介质入料泵K1返回至无压三产品重介旋流器A中。

Claims (6)

1.一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(a)一段分选：入选原煤在介质作用下，在无压三产品重介旋流器中分选，得到末精煤、末中煤和末矸石；
(b1)一段精煤脱介：步骤a中末精煤经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛合介分流、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛合介分流去煤泥重介桶；脱介筛稀介去精煤磁选作业，筛上物脱水后作为精煤产品；
(b2)一段中煤脱介：步骤a中末中煤经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛稀介去中煤磁选作业，筛上物脱水后作为中煤产品；
(b3)一段矸石脱介：步骤a中末矸石经过双层弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去一段合介桶；脱介筛稀介去矸石磁选作业，筛上物作为矸石产品；
(c)二段煤泥分选：步骤b1中脱介筛合介分流经煤泥重介桶缓冲后泵送至煤泥重介旋流器组分选，得到二段精煤和二段中煤；
(d1)二段精煤脱介：步骤c中二段精煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介；筛上物去精煤磁选作业，筛下合介设置分流，根据煤质情况、分选密度和悬浮液特性调节去一段合介桶或精煤磁选机的比例；
(d2)二段中煤脱介：步骤c中二段中煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介，筛上物去中煤磁选作业，筛下合介去一段合介桶；
(e1)精煤磁选：步骤b1中脱介筛稀介及步骤d1中弧形筛筛上物、筛下合介分流给入精煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精根据二段分选密度调节去一段合介桶或煤泥重介桶的比例大小；磁尾经分级脱水后作为粗精煤泥产品；
(e2)中煤磁选：步骤b2中脱介筛稀介、步骤d2中弧形筛筛上物给入中煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精去一段合介桶，磁尾分级脱水后作为粗中煤泥产品；
(e3)矸石磁选：步骤b3中脱介筛稀介给入矸石磁选机，磁选得到磁精和磁尾；磁精去一段合介桶，磁尾经过脱水后作为尾煤产品；
(f)一段合介调配：步骤b1、b2、b3中弧形筛合介与脱介筛合介，步骤d1中去一段合介桶的筛下合介分流，步骤d2中筛下合介，步骤e1中去一段合介桶的磁精，步骤e2、e3中磁精，补充的磁铁矿粉及水给入一段合介桶中，经缓冲后返回至步骤a中。
2.根据权利要求1所述的一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，其特征在于，步骤b1、b2、b3中双层弧形筛设置入料缓冲箱，入料均匀给入内外两层筛面，两层筛孔均为0.35mm，截留粒度在0.2-0.25mm间，筛网之间连接有接水槽，将上层筛下水引入的下层筛下水中。
3.根据权利要求1所述的一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，其特征在于，步骤b1中脱介筛为三段，合介段靠近入料端1/4，筛孔为0.25mm；合介分流段为靠近入料端1/4-2/4，筛孔为1.0mm；稀介段靠近出料段1/2，筛孔为1.0mm，该段增加喷水。
4.根据权利要求1所述的一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，其特征在于，步骤b1中合介分流为脱介筛合介分流段的筛下水，无分流调节装置。
5.根据权利要求1所述的一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，其特征在于，步骤b2、b3中脱介筛为两段，合介段靠近入料端1/3，筛孔0.25mm；稀介段靠近出料段2/3，筛孔为1.0mm，该段增加喷水。
6.根据权利要求1所述的一种基于恒定-低分流的无压三产品及煤泥重介分选改进工艺，其特征在于，步骤d1、d2中弧形筛为单层，筛孔为0.35mm，截留粒度在0.2-0.25mm间。
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