CN214864344U - 基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及重介质选煤技术领域，提出了基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，包括重介质分选机、磁选机、以及与重介质分选机的出料口连接的净化机构，净化机构包括一次脱介筛，一次脱介筛的进口与重介质分选机的出料口连接，一次脱介筛的筛下出口与磁选机的进口连接，关键在于：所述净化机构还包括设置在一次脱介筛和磁选机之间的高频细筛，高频细筛的进口与一次脱介筛的筛下出口连接，高频细筛的筛上出口与磁选机的进口连接。解决了现有技术中亟需一种能够减少介质系统中粗煤泥循环量的问题。

Description

基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统

技术领域

本实用新型涉及重介质选煤技术领域，具体的，涉及基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统。

背景技术

重介质选煤是按阿基米德原理进行的，具有分选精度高、自动化水平高、产品质量稳定的特点，已成为选煤主导工艺。

重介质选煤合格介质悬浮液是由加重质(通常为磁铁矿粉)、煤泥、水混合而成的具有一定密度的悬浮液。为保证重介质选煤分选精度，需兼顾合格介质的稳定性和粘度，通过密度控制系统对精煤合格介质悬浮液进行分流，脱除其中的煤泥，以净化合格介质悬浮液。

现以无压三产品重介质旋流器分选为例表述目前普遍采用的合格介质悬浮液净化工艺。原煤经无压三产品重介质分选机分选出精煤、中煤、矸石及其悬浮液，精煤及其悬浮液首先进弧形筛(或固定筛)脱除70％-90％精煤合格介质悬浮液，弧形筛上物进振动筛二次脱介、脱水，弧形筛下精煤合格介质大部分返回合格介质桶循环使用，弧形筛下精煤合格介质小部分经过分流装置，分出部分精煤合格介质与精煤稀介一同进入精煤磁选机，实现合格介质的净化。当前合格介质净化工艺存在以下几个问题：

①粗煤泥在合格介质系统中反复循环，该工艺所用弧形筛和振动筛采用不锈钢焊接条缝筛板，由于筛板特征决定其分级粒度大于0.5mm，若采用较小的分级粒度(如0.35mm)，其脱介脱水效率及设备处理能力大幅降低，且筛板极易堵塞，工作不稳定，因此采用的筛缝普遍大于0.75mm，造成粗煤泥进入筛下合格介质中，在合格介质悬浮液中反复循环，粗煤泥在合格介质中反复循环是产生次生煤泥的主要原因，对于矸石为粘土性矿物或精煤易泥化的项目，次生煤泥量更大；次生煤泥量增大使后续煤泥水处理的浮选、浓缩、压滤系统负荷加重，投资及生产成本大幅提高；粗煤泥反复循环及次生煤泥的增加导致合格介质中煤泥升高，粘度升高，恶化重介分选效果，为维持最佳的合格介质流变特性，需大幅提高合格介质分流量，导致后续的磁选系统不堪重负，介秏大幅提高，甚至被迫降低原煤处理能力；

②未根据煤质特性科学选定分流的合格介质，业内普遍认为精煤合格介质相对中煤合格介质、矸石合格介质煤泥含量高，分流精煤合格介质脱除煤泥效率较高，因此目前普遍采用精煤合格介质分流工艺，实际上原煤特性千差万别，部分煤种矸石泥化严重，矸石粗煤泥循环加剧了矸石泥化，部分煤种中煤粗煤泥量增大，中煤粗煤泥循环积聚不但增加了次生煤泥量，而且恶化了分选效果；

③粗煤泥积聚降低了弧形筛和振动脱介筛的处理能力，粗煤泥粒度临近筛缝尺寸，属难筛分物料，容易堵塞筛缝降低筛机处理能力；

④粗煤泥在合格介质中循环挤占了空间，降低了重介分选设备处理能力。

一些专家学者认识到当前重介质悬浮液净化工艺存在的问题，从不同角度提出了相应的工艺技术方案，第一种是采用减小筛缝、增大筛面面积的工艺技术方案，不仅增大了项目投资及运行成本，而且过小的筛缝导致筛缝容易堵塞，系统运行不稳定；第二种是针对易泥化动力煤采用中矸合格介质全部磁选工艺，该工艺磁选系统负荷超大，介秏超高，悬浮液性质及重介系统分选效果具有不确定性；第三种是精煤合格介质全部用弧形筛截粗并加水稀释后进单独的合格介质磁选机，精煤合格介质全部截粗增大了截粗弧形筛的负荷，弧形筛作为截粗设备分级粒度受限并非最优方案，精煤合格介质截粗弧形筛上加水稀释后进单独的合格介质磁选机磁选方案增大了系统循环水消耗，且增加了设备台数。

因此，亟需一种能够减少介质系统中粗煤泥循环量的净化系统。

实用新型内容

本实用新型提出基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，解决了现有技术中亟需一种能够减少介质系统中粗煤泥循环量的问题。

本实用新型的技术方案如下：基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，包括重介质分选机、磁选机、以及与重介质分选机的出料口连接的净化机构，净化机构包括一次脱介筛，一次脱介筛的进口与重介质分选机的出料口连接，一次脱介筛的筛下出口与磁选机的进口连接，关键在于：所述净化机构还包括设置在一次脱介筛和磁选机之间的高频细筛，高频细筛的进口与一次脱介筛的筛下出口连接，高频细筛的筛上出口与磁选机的进口连接。

所述净化机构还包括设置在一次脱介筛和高频细筛之间的分流装置，一次脱介筛的筛下出口与分流装置的进口连接，分流装置的第一出口与磁选机的进口连接且第一出口处设置有第一阀门。

所述净化系统还包括合格介质桶，分流装置的第二出口和高频细筛的筛下出口都与合格介质桶连接且分流装置的第二出口处设置有第二阀门，合格介质桶的出口与重介质分选机的进料口连接。

所述高频细筛的分级粒度为0.125-0.3mm。

所述高频细筛的振动频率为50Hz。

所述一次脱介筛为弧形筛或固定筛，筛缝为0.5-1.5mm。

所述净化机构还包括二次脱介筛，一次脱介筛的筛上出口与二次脱介筛的进口连接，二次脱介筛上设置有筛下合格介质出口和筛下稀介悬浮液出口，二次脱介筛的筛下稀介悬浮液出口与磁选机连接。

所述二次脱介筛为直线振动筛，直线振动筛的合格介质段的筛缝为0.5-0.75mm、稀介段的筛缝为0.75-1.5mm。

所述重介质分选机上出料口的数量为三个且分别为精煤出口、中煤出口和矸石出口，每个出料口处都连接有净化机构且三个净化机构的结构相同，磁选机的数量为两种且分别为精煤磁选机、中矸磁选机，与精煤出口连接的净化机构的高频细筛与精煤磁选机连接，与中煤出口和矸石出口连接的净化机构的高频细筛与中矸磁选机连接。

本实用新型的工作原理及有益效果为：煤泥以宽粒级(0-0.5mm)物料分布，加重质以很窄的细粒级(小于0.074mm的占90％以上，小于0.045mm的占85％以上)分布，利用介质系统中煤泥与加重质在粒级分布方面差异显著的特点，将经过一次脱介筛筛分后得到的筛下合格介质悬浮液送入到高频细筛中进行细筛，从而将煤泥分离出来，然后送入磁选机磁选，可以降低合格介质悬浮液中粗粒煤泥(即粗煤泥)含量，从而提高脱介筛的处理能力，而且可以降低介质系统煤泥粒度分布范围，提高细粒级煤泥的相对含量，增加悬浮液的稳定性；降低合格介质中粗粒煤泥含量可以腾出空间，提高重介选煤设备处理能力；可以减少粗粒煤泥在合格介质悬浮液中的循环次数，降低次生煤泥量，从而减小浮选、浓缩、压滤系统负荷，降低建设投资及生产成本，同时可以提高脱介筛的脱介效率，降低产品介耗；还可以减少合格介质分流量，从而减轻磁选负荷，降低磁选介秏。磁选机可以进一步回收粗粒煤泥中的加重质，可以有效减少加重质的损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、重介质分选机，2、磁选机，3、一次脱介筛，4、高频细筛，5、分流装置，6、合格介质桶，7、二次脱介筛。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

具体实施例，如图1所示，基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，包括重介质分选机1、磁选机2、以及与重介质分选机1的出料口连接的净化机构，净化机构包括一次脱介筛3，一次脱介筛3的进口与重介质分选机1的出料口连接，一次脱介筛3的筛下出口与磁选机2的进口连接，一次脱介筛3为弧形筛或固定筛，筛缝为0.5-1.5mm且优选为0.75mm。净化机构还包括设置在一次脱介筛3和磁选机2之间的高频细筛4，高频细筛4的进口与一次脱介筛3的筛下出口连接，高频细筛4的筛上出口与磁选机2的进口连接。

作为对本实用新型的进一步改进，净化机构还包括设置在一次脱介筛3和高频细筛4之间的分流装置5，一次脱介筛3的筛下出口与分流装置5的进口连接，分流装置5的第一出口与磁选机2的进口连接且第一出口处设置有第一阀门。如图1所示，一次脱介筛3的筛下合格介质悬浮液可以及时排放到分流装置5内，避免在一次脱介筛3内堆积。

净化系统还包括合格介质桶6，分流装置5的第二出口和高频细筛4的筛下出口都与合格介质桶6连接且分流装置5的第二出口处设置有第二阀门，合格介质桶6的出口与重介质分选机1的进料口连接。分流装置5内的一部分合格介质悬浮液进入高频细筛4，剩余部分与高频细筛4的筛下合格介质悬浮液一起进入合格介质桶6，然后返回到重介质分选机1内，循环使用。可以根据煤质特性，调节由分流装置5进入到高频细筛4内的合格介质悬浮液的数量。

高频细筛4的分级粒度为0.125-0.3mm且优选为0.15-0.25mm，具有开孔率高的特点，筛面为不锈钢丝编织或聚氨酯柔性筛片，为减少筛孔堵塞，设置有筛面击打装置或筛箱激振装置，使高频细筛4的振动频率为50Hz。

净化机构还包括二次脱介筛7，一次脱介筛3的筛上出口与二次脱介筛7的进口连接，二次脱介筛7上设置有筛下合格介质出口和筛下稀介悬浮液出口，二次脱介筛7的筛下稀介悬浮液出口与磁选机2连接。二次脱介筛7为直线振动筛，直线振动筛的合格介质段的筛缝为0.5-0.75mm且优选为0.5mm、稀介段的筛缝为0.75-1.5mm且优选为1.0mm，可以提高筛分效果。

重介质分选机1上出料口的数量为三个且分别为精煤出口、中煤出口和矸石出口，每个出料口处都连接有净化机构且三个净化机构的结构相同，磁选机2的数量为两种且分别为精煤磁选机、中矸磁选机，与精煤出口连接的净化机构的高频细筛4与精煤磁选机连接，与中煤出口和矸石出口连接的净化机构的高频细筛4与中矸磁选机连接，两个净化机构，在满足使用需求的前提下，可以减少磁选机2的数量，节约成本。

本实用新型在具体使用时，原煤经重介质分选机1分选，得到精煤、中煤、矸石及其悬浮液，如图1所示，假设重介质分选机1的出料口由左向右依次为精煤出口、中煤出口和矸石出口，净化过程具体如下：

(一)精煤及其悬浮液经过最左侧的一次脱介筛3，得到筛上精煤、筛下合格介质悬浮液；

最左侧的一次脱介筛3的筛上精煤进入最左侧的二次脱介筛7进行二次脱介，得筛下合格介质悬浮液、筛下稀介悬浮液、筛上物；

最左侧的一次脱介筛3筛下合格介质悬浮液通过最左侧的分流装置5分配，一部分进入最左侧的高频细筛4，剩余部分进入合格介质桶6循环使用；

最左侧的高频细筛4对最左侧的分流装置5分配给入的合格介质悬浮液入料进行分级，得筛上煤泥、筛下合格介质悬浮液，最左侧的高频细筛4的筛下合格介质返回合格介质桶6循环使用；

最左侧的二次脱介筛7的筛下稀介悬浮液与最左侧的高频细筛4的筛上煤泥混合进入左侧的磁选机2(即精煤磁选机)，得磁选精矿、精煤磁尾，磁选精矿返回合格介质桶6循环使用，精煤磁尾进入后续煤泥水处理系统。

(二)中煤及其悬浮液经过中间的一次脱介筛3，得到筛上中煤、筛下合格介质悬浮液；

中间的一次脱介筛3的筛上中煤进入中间的二次脱介筛7进行二次脱介，得筛下合格介质悬浮液、筛下稀介悬浮液、筛上物；

中间的一次脱介筛3筛下合格介质悬浮液通过中间的分流装置5分配，一部分进入中间的高频细筛4，剩余部分进入合格介质桶6循环使用；

中间的高频细筛4对中间的分流装置5分配给入的合格介质悬浮液入料进行分级，得筛上煤泥、筛下合格介质悬浮液，中间的高频细筛4的筛下合格介质返回合格介质桶6循环使用；

中间的二次脱介筛7的筛下稀介悬浮液与中间的高频细筛4的筛上煤泥混合进入右侧的磁选机2(即中矸磁选机)，得中矸磁选精矿、中矸磁尾，中矸磁选精矿返回合格介质桶6循环使用，中矸磁尾进入后续煤泥水处理系统。

(三)矸石及其悬浮液经过最右侧的一次脱介筛3，得到筛上矸石、筛下合格介质悬浮液；

最右侧的一次脱介筛3的筛上矸石进入最右侧的二次脱介筛7进行二次脱介，得筛下合格介质悬浮液、筛下稀介悬浮液、筛上物；

最右侧的一次脱介筛3筛下合格介质悬浮液通过最右侧的分流装置5分配，一部分进入最右侧的高频细筛4，剩余部分进入合格介质桶6循环使用；

最右侧的高频细筛4对最右侧的分流装置5分配给入的合格介质悬浮液入料进行分级，得筛上煤泥、筛下合格介质悬浮液，最右侧的高频细筛4的筛下合格介质返回合格介质桶6循环使用；

最右侧的二次脱介筛7的筛下稀介悬浮液与最右侧的高频细筛4的筛上煤泥混合进入右侧的磁选机2(即中矸磁选机)，得中矸磁选精矿、中矸磁尾，中矸磁选精矿返回合格介质桶6循环使用，中矸磁尾进入后续煤泥水处理系统。二次脱介筛7的筛下合格介质出口与合格介质桶6连接，二次脱介筛7的筛下合格介质返回合格介质桶6循环使用。

本实用新型中，高频细筛4的筛上物以煤泥为主，高频细筛4的筛上物与二次脱介筛7的筛下稀介一同进入磁选机2，可以进一步回收其中的加重质，有效减少加重质的损失；可以降低合格介质悬浮液中粗粒煤泥含量，从而提高脱介筛的处理能力；可以降低介质系统煤泥粒度分布范围，提高细粒级煤泥的相对含量，增加悬浮液的稳定性；可以降低合格介质中粗粒煤泥含量从而腾出空间，提高重介选煤设备处理能力；可以减少粗粒煤泥在合格介质悬浮液中的循环次数，降低次生煤泥量，从而减小浮选、浓缩、压滤系统负荷，降低建设投资及生产成本，同时可以提高脱介筛的脱介效率，降低产品介耗；还可以减少合格介质分流量，从而减轻磁选负荷，降低磁选介秏。

高频细筛4的筛下悬浮液中固体颗粒以磁铁矿粉为主，高频细筛4的筛下悬浮液返回合格介质桶6作为合格介质循环利用，实现了重介质悬浮液净化的目的。采用该系统可脱出高频细筛4合格介质入料中的大部分煤泥，净化了合格介质悬浮液。在入选原煤煤质恶化情况下，在较小的改造投入下，提高生产系统的稳定性和适应性，增加选煤厂经济效益。

Claims (9)

1.基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，包括重介质分选机(1)、磁选机(2)、以及与重介质分选机(1)的出料口连接的净化机构，净化机构包括一次脱介筛(3)，一次脱介筛(3)的进口与重介质分选机(1)的出料口连接，一次脱介筛(3)的筛下出口与磁选机(2)的进口连接，其特征在于：所述净化机构还包括设置在一次脱介筛(3)和磁选机(2)之间的高频细筛(4)，高频细筛(4)的进口与一次脱介筛(3)的筛下出口连接，高频细筛(4)的筛上出口与磁选机(2)的进口连接。

2.根据权利要求1所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述净化机构还包括设置在一次脱介筛(3)和高频细筛(4)之间的分流装置(5)，一次脱介筛(3)的筛下出口与分流装置(5)的进口连接，分流装置(5)的第一出口与磁选机(2)的进口连接且第一出口处设置有第一阀门。

3.根据权利要求2所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述净化系统还包括合格介质桶(6)，分流装置(5)的第二出口和高频细筛(4)的筛下出口都与合格介质桶(6)连接且分流装置(5)的第二出口处设置有第二阀门，合格介质桶(6)的出口与重介质分选机(1)的进料口连接。

4.根据权利要求1所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述高频细筛(4)的分级粒度为0.125-0.3mm。

5.根据权利要求1所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述高频细筛(4)的振动频率为50Hz。

6.根据权利要求1所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述一次脱介筛(3)为弧形筛或固定筛，筛缝为0.5-1.5mm。

7.根据权利要求1所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述净化机构还包括二次脱介筛(7)，一次脱介筛(3)的筛上出口与二次脱介筛(7)的进口连接，二次脱介筛(7)上设置有筛下合格介质出口和筛下稀介悬浮液出口，二次脱介筛(7)的筛下稀介悬浮液出口与磁选机(2)连接。

8.根据权利要求7所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述二次脱介筛(7)为直线振动筛，直线振动筛的合格介质段的筛缝为0.5-0.75mm、稀介段的筛缝为0.75-1.5mm。

9.根据权利要求1所述的基于分级原理脱除合格介质中粗煤泥的悬浮液净化系统，其特征在于：所述重介质分选机(1)上出料口的数量为三个且分别为精煤出口、中煤出口和矸石出口，每个出料口处都连接有净化机构且三个净化机构的结构相同，磁选机(2)的数量为两种且分别为精煤磁选机、中矸磁选机，与精煤出口连接的净化机构的高频细筛(4)与精煤磁选机连接，与中煤出口和矸石出口连接的净化机构的高频细筛(4)与中矸磁选机连接。

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