CN1198105A - 稠密介质旋风分离器内细颗粒分离用双分布稠密介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供在双分布(二组元)稠密介质中分离细颗粒的方法。依照本发明,稠密介质含铁磁体颗粒,颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒悬浮于水中,颗粒以双尺寸分布为特征。这类介质的稳定性好,流变学性能佳。当介质含细组分约20%(重量)～40%(重量)及粗组分60%(重量)～80%(重量)并且粗/细颗粒尺寸比介于约5～10时,将这种双尺寸分布磁铁稠密介质用于稠密介质旋风分离器或动态稠密介质分离器中的细粒煤净化,分离效率优良。

Description

稠密介质旋风分离器内细颗粒分离用双分布稠密介质
发明领域
本发明涉及稠密介质中细颗粒的新分离方法。具体而言，本发明涉及以双颗粒尺寸分布为特征的稠密介质(含水和铁磁颗粒)中细颗粒的一种独特分离方法。
发明背景
诸如稠密介质旋风分离器的稠密介质动态分离器多年来用于将稠密介质混合物分离为各组成部分。这类分离器包括稠密介质旋风分离器，旋流分离器，NCB vorsyl分离器，Dyna Whirlpool分离器，三转盘分离器，等等。
影响稠密介质旋风分离器性能的因素可分为三类：介质性质(组成)，分离器操作条件，以及原料的特性。虽则分离器操作条件基于原料的特性而设计，然介质组成的选择必须同时依据原料的特性和分离器的操作条件而定。据该原理，细颗粒分离需采用高离心加速度，这可通过提高分离器的进口压力或降低分离器直径获得。细的原料颗粒尺寸及高离心加速度均要求采用微细稠密介质悬浮体。这促进了微磁(研磨而得的超细铁磁体，参见美国专利第5022892号)的发展。
美国专利第5022892号(Klima等，1991年7月11日授权)公开了一种洗净散粒煤的方法，散粒煤与稠密介质浆液一同作为旋风分离器的进料。煤粒尺寸分布范围介于约37～600微米。稠密介质含水和铁磁颗粒，后者的相对密度介于约4.0～7.0。稠密介质中的铁磁颗粒的尺寸不及约15微米，并且，至于有很大部分颗粒的尺寸小于约5微米。在旋风分离器中，散粒煤及稠密介质浆液分为一股低重度产物流和一股高重度产物流，两物流的相对密度差不大于约0.2。低重度和高重度物流经处理后自其中回收铁磁颗粒。
虽然采用超细磁铁矿颗粒稠密介质在技术上可行，但这也会导致严重的问题。主要的缺点包括这类介质的流变学性能不良(Y.B.He及J.S.Laskowski，第12届煤制备大会[12th Int.Coal Preparation Congress]，Krakow 1994，论文编号paper C-8)以及其高昂的生产成本。高粘稠密介质会降低细颗粒的分离效率，尤其在高介质密度下更是如此。
稠密介质旋风分离器(DMC)的性能受介质性能的影响甚大，特别是对细颗粒(＜0.5mm)的分离(Y.B.He及J.S.Laskowski，矿业工程杂志[Minerals Engineering]，1994年，卷Vol.7，页209-221)。尽管流变性能及稳定性为介质的基本性质并在很大程度上与DMC的性能直接相关，但这些性能可由介质的组成控制和调整。组成变量包括介质的固含量(或介质密度)，磁铁颗粒尺寸分布，颗粒形状，受污染程度，以及去磁程度。对常规的稠密介质，欲改善其稳定性，难免对介质的流变性能产生不利影响，反之亦然。对稠密介质中细颗粒的分离，这种两难境地更加突出，其时，高离心加速度变得事所难免。
在研究磁铁颗粒尺寸的影响时，Stoessner和Zawadziki(第3届国际水力旋风分离器会议论文集[Proc.3rd Int.Conf.on Hydrocyclones]，Oxford，1987)曾报道，采用粗磁铁较之采用细磁铁时DMC的性能更为优良。两人将此归因于细磁铁下粘度对DMC的性能的有害作用。当进行高介质密度下的铁矿分离时，Collins等(非洲IMM学会会志[J.S.Afr.IMM]，1974年，卷Vol.12，页103-119)报道了类似的现象。他们建议采用球形介质颗粒，以减小粘度的影响，他们还表明，较之采用经研磨的不规整颗粒，采用经雾化的(球形)硅铁后相应的分离效率较高。另一方面，增大磁铁颗粒的尺寸会破坏介质的稳定。故此，在评价250mm DMC在分离煤时的性能时，Sokaski和Geer(美国矿业局[U.S.Bureau of Mines]，RI6274(2963))发现，较细磁铁可使分离更显著。Fourie等(非洲IMM学会会志[J.S.Afr.IMM]，1980年，卷Vol.80，页357-361)以及Chedgy等(第10届国际煤制备大会[Proc.10th Int.Coal Preparation Congress]，Edmonton 1986，pp.60-79)也报道了类似的发现。这些研究均声称，磁铁越加细化，介质稳定性得以改善，所获分离效率越佳。Fourie等建议，为使煤有明显分离，至少50％(重量)的磁铁的尺寸应在10微米以下。
在低介质密度下，若采用工业级磁铁，前述Chedgy等发现，当提升旋风分离器的进口压力时，分离效率恶化，而且，在高进料压力下，较小尺寸旋风分离器的性能不及处于类似试验条件下的较大尺寸旋风分离器的性能。据Klima和Killmeyer(第11届国际煤制备大会[Proe.11th Int.CoalPreparation Congress]，Tokyo 1990，pp.145-149)观察，采用微细化磁铁(90％(重量)＜5am)进行细煤的分离，当旋风分离器的进口压力增至35～372kPa时，分离效率大为改善。这些不同的结果表明，在前述的第一种情形下，对粗大的工业磁铁，增大介质的离析所产生的不利作用消解了在高进口压力(或较小旋风分离器直径)下所取得的较大离心加速度所带来的好处。然而，在前述的第二种情形下，非常稳定的微细化磁铁介质保证了在采用高离心加速度的同时而不促使高密度介质过度离析发生。
Kindig的如下几个专利一般与细粒煤的选矿，磁铁及稠密介质旋风分离器有关。
美国专利第5348160(Kindig，1994年9月20日授权)公开了在稠密介质旋风分离器中细粒煤的选矿，分离器加以特别设计，以改善颗粒的加速度，提高分离效率。原煤原料尺寸先经选择，以除去细煤颗粒。粗粒组分随后分离为洁煤，中煤及废煤。中煤再加粉碎以用作细粒组分选矿。细粒组分于逆流旋风分离器回路中洗泥后再于稠密介质旋风分离器中分为不同标称尺寸的多个组分。稠密介质含窄尺寸分布的超细磁铁颗粒，后者用以增进分离并改善磁铁的回收。磁铁自每一分出的组分中单独回收，而且，某一组分的非磁出流水将原料稀释至更细的组分并同时改善所有煤及磁铁的回收。磁铁回收在以颗粒尺寸为据特加设计的回收单元内进行，最终的分离在配备高强度磁铁的磁鼓分离器的粗洗器—净化器—清洗器回路内进行。
美国专利第5277368(Kindig，1994年1月11日授权)公开了在稠密介质旋风分离器中细粒煤的选矿，分离器加以特别设计，以改善颗粒的加速度，提高分离效率。原煤原料尺寸先经选择，以除去细煤颗粒。粗粒组分随后分离为洁煤，中煤及废煤。中煤再加粉碎以用作细粒组分选矿。细粒组分于逆流旋风分离器通道中洗泥后再于稠密介质旋风分离器中分为不同标称尺寸的多个组分。稠密介质含窄分布尺寸的超细磁铁颗粒，后者用以增进分离并改善磁铁的回收。磁铁自每一分出的组分中单独回收，而且，某一组分的非磁出流水将原料稀释至更细的组分并同时改善所有煤及磁铁的回收。磁铁回收在以颗粒尺寸为据专门设计的回收单元内进行，最终的分离在配备高强度磁铁的磁鼓分离器的粗洗器—净化器—清洗器回路内进行。
美国专利第5262962(Kindig，1993年11月16日授权)公开了细固体散粒的选矿方法，该法选取磁铁制成稠密介质，固体散粒相对稠密介质处于悬浮状态，以致固体如同是比重与稠密介质相当的液体。该法包括将磁铁颗粒的直径确定在使固体散粒/磁铁直径比处于直径比分配曲线之上。该发明也包括采用颗粒直径小于约0.005mm以及平均直径约0.0025mm的磁铁。这种磁铁通过气相高温水解反应于铁氯化物水溶液上形成。该发明进而包括确定稠密介质分离过程分离效率的方法。该法包括确定在稠密介质旋风分离器内颗粒得以正确选矿所需运动的表观距离。已知该表观距离，颗粒得以正确选矿所需的表观速度可算得。该表观速度与旋风分离器几何尺寸以及操作参数一道，用作计算分离效率表征参数的收敛值。该专利还公开了确定旋风分离器几何尺寸以及操作参数方法，包括以效率为优化目标，确定分离效率并调整几何尺寸以及参数。
美国专利第5096066(Kindig，1992年5月17日授权)公开了细固体散粒的选矿方法，该法选取磁铁制成稠密介质，固体散粒相对稠密介质处于悬浮状态，以致固体如同是比重与稠密介质相当的液体。该法包括将磁铁颗粒的直径确定在使固体散粒/磁铁直径比处于直径比分配曲线之上。该发明也包括采用颗粒直径小于约0.005mm以及平均直径约0.0025mm的磁铁。这种磁铁通过气相高温水解反应于铁氯化物水溶液上形成。该发明还包括确定稠密介质分离过程分离效率的方法。该法包括确定在稠密介质旋风分离器内颗粒得以正确选矿所需运动的表观距离。已知该表观距离，颗粒得以正确选矿所需的表观速度可算得。该表观速度与旋风分离器几何尺寸以及操作参数一道，用作计算分离效率表征参数的收敛值。该专利还包括确定旋风分离器几何尺寸以及操作参数方法，包括以效率为优化目标，确定分离效率并调整几何尺寸以及参数。
发明概要
广义而言，本发明涉及铁磁体颗粒尺寸分布的新配方，如此使颗粒具有优化的介质性能。本发明提供在双分布(二组元)稠密介质中分离细颗粒的方法。依照本发明，稠密介质含铁磁体颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒悬浮于水中，颗粒以双尺寸分布为特征。这类介质的稳定性好，流变学性能佳。一般地，本发明适用于稠密介质分离器。具体而言，将这种双尺寸分布稠密介质用于稠密介质旋风分离器中的细粒煤净化，分离效率优良。
在一个具体的实施方案中，本发明包括将密度不同的细颗粒分为不同密度组分的方法，该法包括向稠密介质分离器加入稠密介质，后者含水及铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且为双尺寸分布，内含细组分20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
在该法中，分离器可为稠密介质旋风分离器，向稠密介质旋风分离器加入的原料含尺寸小于600微米的细煤颗粒，且双分布铁磁稠密介质的相对密度介于约1.2～1.9。稠密介质中的铁磁颗粒为Fe3O4或FeSi。
本发明还包括洗煤的方法，该法包括向稠密介质旋风分离器内加入混合物，所述混合物含(a)细煤颗粒，(b)水及(c)铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且为双尺寸分布，特征是细组分20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
在该法中，混合物加入稠密介质分离器时的进口压力介于约40～400kPa。细煤颗粒尺寸小于600微米，且双分布铁磁稠密介质的相对密度介于约1.2～1.9。
细铁磁颗粒尺寸范围可介于约1～10微米，粗铁磁颗粒尺寸范围介于约10～45微米。
本发明旨在提供调配稠密介质颗粒尺寸分布的方法。这种优化的分布改善了稳定性，降低了的稠密介质的粘度。
本发明还涉及在稠密介质动态分离器内将密度不同的细颗粒分为不同密度组分时所用的稠密介质，所述稠密介质含(a)水及(b)铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且为双尺寸分布，特征是含细组分约20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
本发明进而提供预先提浓各种矿物颗粒(如金刚石)的方法，其中，介质的相对密度介于1.7～3.2。在如此高的密度范围内，采用双尺寸分布铁磁稠密介质的优势将更加显著。
附图简述
后附各图仅用于说明本发明的具体实施方案，并不在任何意义上构成对本发明实质内容及范围的限定。
图1示出6英寸稠密介质旋风分离器循环的流程图。
图2图示介质组成对DMC分离效率的影响。
图3示出介质稳定性与铁磁颗粒尺寸分布及介质密度的函数关系。
图4示出分离效率与双分布稠密介质中细颗粒配比的函数关系。
图5图示双分布稠密介质组成对密度差的影响。
图6图示双分布稠密介质组成对切点变换差的影响。
优选实施方案详述
我们已发现，以双分布磁铁悬浮物可获得优化的DMC分离介质组成。该组成既可提高介质的稳定性又可降低介质的屈服应力。在细颗粒的DMC分离中，我们已发现，分离效率与介质的流变学性能密切相关。当细磁铁占磁铁总含量的约25％(重量)时，Ep值为最小。对双分布悬浮物，该组成为流变学意义上的优化组成。另一方面，切点变换差与介质稳定性的关系更为密切；增大介质中细粒磁铁的配比可降低密度差，从而使切点变换差持续降低。
在第一组试验中，常规磁铁样(Mag#1，2，3及4)用于制成稠密介质，介质密度范围介于1.2～1.7g/cm3(％(重量)固体)。颗粒尺寸适宜以Rosin-Rammler-Bennet颗粒尺寸分布描述。Mag#1为工业级磁铁，由Craigont Mines提供。Mag#2为将Mag#1于球磨机内研磨后的产物。Mag#3及Mag#6为将Mag#1于分级旋风分离器内除去细分后的分级产物。Mag#4及Mag#5为微细化磁铁(分别为70％(重量)＜5am及90％(重量)＜5am)，由美国能源部Pittsburgh能源技术中心提供。标以颜色的密度示踪剂得自Partitionz责任有限公司(Austrilia)，用作旋风分离器的原料。试验中采用三种窄尺寸组分：4.0×2.0，1.0×0.71及0.5×0.355mm。表1列出6种磁铁样的RRB尺寸及分布模数。如该表所示，这些磁铁样涵盖的颗粒尺寸范围宽，小至d63.2＝2.7μm，粗大磁铁可至d63.2＝35.0μm。
            表1磁铁样的RRB尺寸及分布模数
    试样     d63.2(μm)     m
    Mag#1     30.5     3.5
    Mag#2     18.0     1.6
    Mag#3     33.0     4.1
    Mag#4     4.3     1.9
    Mag#5     2.7     2.5
    Mag#6     35.0     3.9
在分离试验中，不同密度的密度示踪剂相互间通常处于分离状态。在每次试验中，仅有一种密度组分自顶箱通入旋风分离器环路。每一组分的最少用量约为100克，显示溢流及底流的示踪颗粒由安装于取样盒内的两个筛子回收，而通过筛子的载体介质作再循环。两个筛子截留的示踪颗粒经冲洗，干燥并单独称重。这个结果用于计算分配数。以不同密度的组分重复整个过程，得到足够的数据点供绘制分配曲线。为确保精确，对尤其是处于分离切断点附近的数据点进行重复试验。在试验全过程中，对溢流及底流的密度及流量进行监测。由这些数据，可算得溢流/底流比及密度差。
分离试验在6英寸稠密介质旋风分离器回路内进行。6英寸旋风分离器(型号D6B-12-S2B7)得自Krebs国际工程师公司(California)。该分离器靠重力进料，进口压力60.6英寸液柱(10倍分离器直径)。有关这方面，参见Y.B.He及J.S.Laskowski，矿业工程杂志[Minerals Engineering]，1994年，卷Vol.7，页209-221，该文的主题此处一并引入作为参照。回路结构先据He及Laskowski给定的条件进行了优化。采用2.5英寸涡流定向器及2.0英寸阀门得到介质分流比为1.8，这处在推荐的范围(2±0.5)。图1示出6英寸稠密介质旋风分离器循环的流程图。
图2示出分离效率与介质密度及颗粒尺寸的函数关系。在Ep值与介质密度的关系中，可观察到两个矛盾的趋势。对Mag#1，Mag#2及Mag#4稠密介质，Ep值随介质密度增大而增大，而对粗大的Mag#3稠密介质却呈降低趋势。
这类相反的趋势可归因于介质稳定性以及流变学性能对DMC性能的交互影响。对细磁铁稠密介质(Mag#1，Mag#2及Mag#4)，介质稳定性高。如图3所示，在整个试验密度范围内，密度差限于0.5g/cm3以下。据Collins等(非洲IMM学会会志[J.S.Afr.IMM]，1974年，卷Vol.12，页103-119)，这类介质的不稳定性对分离效率的不利作用并不明显。进一步增大介质密度进而改善介质的稳定性于分离效率的作用甚微。另一方面，这些磁铁样的细化程度已使相应的稠密介质变得非常粘稠。增大介质密度会急剧强化介质流变学的不利作用，使后者成为影响DMC性能的主要变量。故此，增大介质密度导致分离效率劣化及Ep值增大。
对粗大的Mag#3稠密介质，趋势正相反。在该情形下，Mag#3稠密介质的屈服应力及粘度因其粗大的颗粒尺寸而变得极小。对此情形，增大介质密度并不会显著改变介质的流变学性能，介质流变学对DMC性能的相应作用并不明显。另一方面，Mag#3稠密介质的稳定性极差，其密度差范围介于0.8～1.0g/cm3(见图3)。极差的介质稳定性对DMC的性能不利。增大介质密度可改善介质的稳定性(见图3)及DMC的性能(见图2)。
图2所示结果表明，采用微细化磁铁(Mag#4)稠密介质抑制DMC分离，在高介质密度范围(＞1.5g/cm3)尤其如此，而且，最佳DMC性能获自较粗大的Mag#1(工业级)稠密介质。然而，这些结果(见图2)是在较低进口压力下得到的。如图3所示，Mag#1稠密介质的密度差接近Collins等推荐的上限。处于高离心加速度下可导致介质离析过大并影响分离效率。如后文的讨论，随进口压力增大，采用上述两种磁铁稠密介质的DMC的性能会呈现不同的结果。采用Mag#4效率可提高，采用Mag#1效率会降低。换言之，DMC的性能并不仅仅取决于介质的性能或组成，而且取决于旋风分离器的操作条件。当DMC的操作条件改变时，对一种操作为优化的组成可能对另一操作并不有利。
由图2还可见，Ep值随稠密介质增大的速率为磁铁颗粒尺寸的函数。较细磁铁介质的Ep值在较高密度下的增加很快。介质密度高于1.5g/cm3时，微细化磁铁(Mag#4)的Ep值增加最为急剧。随磁铁颗粒尺寸由Mag#4至Mag#1顺次增大，Ep值随介质密度的变化速率呈递减趋势。最终，以Mag#3为界，Ep值变为负值。由图2中的两种相反趋势可推断，在Mag#1与Mag#3之间，存在某种磁铁样，对该磁铁样而言，分离效率在一定的密度范围内不受介质密度的影响。
如图2所示，在低介质密度范围(＜1.5g/cm3)，采用Mag#1或Mag#2稠密介质可获较佳分离效率。该两介质的特征是中等大小的颗粒尺寸分布，且其可在不向介质施加高屈服应力或粘度的条件下保持较高的介质稳定性。在高介质密度范围(＞1.5g/cm3)，介质的流变学性能变成影响DMC的性能的主导因素。此时有必要采用粗大的磁铁(Mag#4)，以降低介质流变学的作用并获令人满意的分离效率。
上述结果还表明，磁铁颗粒尺寸分布在调整介质的流变学性能及稳定性方面较其峰值颗粒尺寸更为重要。虽则Mag#1与Mag#3具有相同的峰值颗粒尺寸(自Mag#1中除去细颗粒得Mag#3)，但以这两种磁铁样进行DMC分离却得到完全不同的结果。改善介质性能的一个更为令人惊讶的佯谬是，通过改变介质的组成改善介质的流变学性能通常导致介质稳定性降低，反之亦然。解决该问题的一个方法是采用双分布稠密介质。业已公知，双分布悬浮物具有非常独特的流变学性能；双分布悬浮物中含细分占总固含量的25％～40％时，其表观粘度最小(C.Parkinson等，胶体及界面科学杂志[J.Coll.Interf.Sci.]，1970年，卷Vol.33，页150-160；J.S.Chong等，应用聚合物科学杂志[J.Appl.Polymer Sci.]，1971年，卷Vol.15，页2007-2021；F.Ferrini等，第9届国际固体管内水力输送大会论文集[Proc.9th Int.Conf.on Hydraulic Transport of Solids in Pipes]，Rome，1984)。
为使双分布悬浮物凸现其独特的流变学性能，粗、细组分的尺寸相差至少应在5～7倍间(R.K.McGeary，美国陶瓷学会会志[J.Am.CeramicSoc.]，1961年，卷Vol.44，513-522；H.A.Barnes，流变学导论，流变学系列丛书之三[An Introduction to Rheology，Rheology Series 3]，Elsevier，NewYork，1989)。在此处的试验中，Mag#4和Mag#6分别用作细和粗颗粒，它们的尺寸比约8∶1(见表1)。根据图2中的结果，介质流变学对DMC性能的影响仅在介质密度高时明显。故此，采用双分布稠密介质的有益作用在介质密度较高的范围内得到最好体现。相应地，在此处的试验中双分布介质密度固定在1.55g/cm3。
在固定的1.55g/cm3介质密度下，由图4可见，Ep值对介质中细分百分含量变化的响应与表观粘度遵循同样的趋势。在6英寸稠密介质旋风分离器内的分离试验表明，采用双分布稠密介质后分离效率明显改善；对细的原料颗粒(0.5×0.355mm)尤其如此。以0.5×0.355mm颗粒为原料的双分布稠密介质的Ep值约为0.035，但对与其介质密度相同的Mag#6和Mag#4稠密介质(细分含量分别为0％(重量)及100％(重量))，相应的Ep值分别为0.065和0.075。当双分布磁铁稠密介质含约20％(重量)细磁铁时，分离效率达到最优。
双分布稠密介质的稳定性并不直接与介质的流变学性能相关。图5表明，随细分百分含量的增大，密度差持续下降，介质也变得更不稳定。可以推断，密度差主要受制于介质中粗磁铁组分的分级，对粗磁铁组分而言，细的磁铁悬浮物相当于它的介质。介质中细分百分含量的增大不仅抑制粗颗粒的分级，而且通过降低粗磁铁的含量而减少分级的程度。这可由底流密度的减小得到证实。
与分离效率与介质的流变学性能更相关相反，切点变换差(定义为分离切断点的差值)以及介质密度密切与介质的稳定性更密切相关。如图5及图6所示，切点变换差及密度差对细磁铁含量增大的响应均遵循相近的趋势。
通过前面的介绍，对本领域的技术人员而言，对本发明的作多种变通及修改而不背离其中的实质内容及范围是显然和可能的。因此，本发明的范围依照以下的权利要求条款加以界定。

Claims (26)

1.一种将密度不同的细颗粒分为不同密度组分的方法，该法包括向稠密介质分离器加入稠密介质，后者含水及铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒为双尺寸分布，特征是含细组分20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
2.权利要求1的方法，其中，分离器为旋风式分离器。
3.权利要求2的方法，其中，分离器为稠密介质旋风分离器，向稠密介质旋风分离器加入的稠密介质原料含尺寸小于600微米的细煤颗粒，且双分布稠密介质的相对密度介于约1.2～1.9。
4.权利要求2的方法，其中，稠密介质中的铁磁颗粒为Fe3O4。
5.权利要求3的方法，其中，稠密介质中的铁磁颗粒为Fe3O4。
6.权利要求2的方法，其中，稠密介质中的铁磁颗粒为FeSi。
7.权利要求3的方法，其中，稠密介质中的铁磁颗粒为FeSi。
8.一种洗煤的方法，该法包括向稠密介质旋风分离器内加入混合物，所述混合物含
(a)细煤颗粒；
(b)水；及
(c)铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒为双尺寸分布，特征是含细组分20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
9.权利要求8的方法，其中，混合物加入稠密介质分离器时的进口压力介于约40～400kPa。
10.权利要求8的方法，其中，细煤颗粒尺寸小于600微米。
11.权利要求10的方法，其中，双分布磁铁稠密介质的相对介质密度介于约1.2～1.9。
12.权利要求11的方法，其中，铁磁颗粒选自Fe3O4和FeSi。
13.权利要求8的方法，其中，铁磁颗粒的尺寸小于约15微米。
14.权利要求8的方法，其中，细铁磁颗粒尺寸范围介于约1～10微米，粗铁磁颗粒尺寸范围介于约10～45微米。
15.一种洗煤的方法，该法包括向稠密介质动态分离器内加入混合物，所述混合物含
(a)细煤颗粒；
(b)水；及
(c)铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒为双尺寸分布，特征是含细组分20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
16.在稠密介质动态分离器内将密度不同的细颗粒分为不同密度组分时所用的稠密介质，所述稠密介质含
(a)水；及
(b)铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒为双尺寸分布，特征是含细组分约20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
17.权利要求16的介质，其中，分离器为旋风式分离器。
18.权利要求16的介质，其中，稠密介质含尺寸小于600微米的细煤颗粒，且双分布稠密介质的相对介质密度介于约1.2～1.9。
19.权利要求16的介质，其中，稠密介质中的铁磁颗粒为Fe3O4。
20.权利要求16的介质，其中，稠密介质中的铁磁颗粒为FeSi。
21.在稠密介质旋风分离器内洗煤时所用的稠密介质，所述稠密介质含如下组分的混合物
(a)细煤颗粒；
(b)水；及
(c)铁磁颗粒，颗粒的相对密度介于约4.0～7.0且颗粒为双尺寸分布，特征是含细组分约20％(重量)～40％(重量)及粗组分60％(重量)～80％(重量)，粗/细颗粒尺寸比介于约5～10。
22.权利要求21的介质，其中，细煤颗粒尺寸小于600微米。
23.权利要求21的介质，其中，双分布磁铁稠密介质的相对介质密度介于约1.2～1.9。
24.权利要求21的介质，其中，铁磁颗粒选自Fe3O4和FeSi。
25.权利要求21的介质，其中，铁磁颗粒的尺寸小于约15微米。
26.权利要求21的介质，其中，细铁磁颗粒尺寸范围介于约1～10微米，粗铁磁颗粒尺寸范围介于约10～45微米。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110773308A (zh) * 2019-09-26 2020-02-11 天地（唐山）矿业科技有限公司 一种在线计算三产品旋流器分配曲线的方法
CN117018989A (zh) * 2023-10-10 2023-11-10 长沙邦盛新能源有限公司 一种复合磷酸铁锂正极材料品混系统及工艺

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6422494B1 (en) 2000-02-03 2002-07-23 Hazen Research, Inc. Methods of controlling the density and thermal properties of bulk materials
US6820829B1 (en) * 2000-02-25 2004-11-23 Exportech Company, Inc. Method and apparatus for separating material
IT1317994B1 (it) * 2000-06-26 2003-07-21 Ecomin S R L Metodo e dispositivo di alimentazione per separatori dinamici.
US6786941B2 (en) 2000-06-30 2004-09-07 Hazen Research, Inc. Methods of controlling the density and thermal properties of bulk materials
US6742656B2 (en) * 2002-03-12 2004-06-01 Sedgman, Llc Common correct media sump and wing tank design
CN1688392B (zh) * 2002-07-22 2010-06-23 Mba聚合物公司 在浆化稠密介质分离中控制介质颗粒尺寸
EP1629070A1 (en) * 2003-03-31 2006-03-01 Invest in property 19 (Proprietary) Limited Fuel element
CN101112696B (zh) * 2007-08-03 2010-06-16 夏玉才 亚重介质选煤工艺及亚重介质分选机
CN104437833B (zh) * 2014-11-07 2017-11-24 贵州省贵金属矿产资源综合利用工程技术研究中心有限公司 一种物理选矿富集炭质页岩型钒矿的方法
CN106964483B (zh) * 2017-04-28 2019-02-26 中国矿业大学 一种无压给料重介旋流器选煤过程自动控制方法及系统
CN112827639B (zh) * 2021-02-07 2023-06-30 西安建筑科技大学 一种含磁铁矿细粒尾矿石制备选煤用高分散性重介质的方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2430702A (en) * 1944-01-12 1947-11-11 Toledo Scale Co Weighing scale
US2430762A (en) * 1944-06-12 1947-11-11 Minerals Beneficiation Inc Ferrosilicon-magnetite as heavy media in separtion of ores
US4140628A (en) * 1975-08-08 1979-02-20 Horsfall David W Dense medium separation
US4128474A (en) * 1977-03-24 1978-12-05 Linatex Corporation Of America Process for cleaning and dewatering fine coal
GR76426B (zh) * 1981-05-21 1984-08-10 Snam Progetti
US4470901A (en) * 1982-07-28 1984-09-11 Bethlehem Steel Corp. System for controlling separating gravity in dense-media cyclone
US5262962A (en) * 1987-11-30 1993-11-16 Genesis Research Corporation Process for beneficiating particulate solids
CA1327342C (en) * 1987-11-30 1994-03-01 James Kelly Kindig Process for beneficiating particulate solids
US5022892A (en) * 1990-01-03 1991-06-11 United States Department Of Energy Fine coal cleaning via the micro-mag process
WO1993007967A1 (en) * 1991-10-15 1993-04-29 Genesis Research Corporation Coal cleaning process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110773308A (zh) * 2019-09-26 2020-02-11 天地（唐山）矿业科技有限公司 一种在线计算三产品旋流器分配曲线的方法
CN117018989A (zh) * 2023-10-10 2023-11-10 长沙邦盛新能源有限公司 一种复合磷酸铁锂正极材料品混系统及工艺
CN117018989B (zh) * 2023-10-10 2023-12-26 长沙邦盛新能源有限公司 一种复合磷酸铁锂正极材料品混系统及工艺

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AU717919B2 (en) 2000-04-06

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