粗煤泥的性质及重介质旋流器分选工艺

针对某选煤厂粗煤泥分选效果不佳，整体分选效率偏低等问题，本文通过对粗煤泥的来源及特性进行研究，采用粗煤泥重介质旋流器分选工艺，取得了满意的分选效果。

一、粗煤泥性质

1、粗煤泥来源

粗煤泥是指粒度介于重选有效分选粒度下限和浮选有效分选粒度上限之间的部分煤泥，依据选煤设备有效分选粒度上下限的指标定义，0.25～2mm粒级范围内的部分煤泥即为粗煤泥。粗煤泥主要来源于原煤开采和运输环节产生的粉煤，我国原生粗煤泥量(不包含浮沉煤泥)占入选原煤量的20%左右，而这部分粗煤泥中约含60%的精煤(灰分在10%以下)，回收利用价值很大；另外，原生煤泥中的浮沉煤泥量约占全粒级的2%，可以认为这部分煤泥全部为粗煤泥。在选煤生产过程中，由于煤块之间的相互碰撞及其与设备器壁之间的碰撞而产生的次生煤泥，以及为了实现煤矸石的充分解离并满足分选设备粒度上限要求而对块煤采用颚式破碎机破碎产生的次生煤泥，两者之和约为入选原煤量的8%。

2、粗煤泥特性

粗煤泥是入选原煤的重要组成部分，其筛分、浮沉特性可以完整的体现在煤质综合资料中。但与入选原煤相比，粗煤泥具有自身的特点，主要体现为:粒度处于重选设备分选粒度下限附近，粒度范围较窄；煤与矸石已经充分解离，可选性较好；灰分一般比重选精煤高2～4个百分点，精煤产率相对较高；对于重介、跳汰选煤厂的粗煤泥来说，一般其中矸石已被排除，分选密度较低；在选煤工艺设计中，粗煤泥被单独回收，为有效分选提供了有利条件。

二、煤泥重介质旋流器分选工艺

1、原则流程

基于煤泥重介质旋流器的粗煤泥分选工艺主要适用于大型重介选煤厂，是块煤主选工艺的重要补充工艺，用于弥补大直径重介质旋流器无法有效分选粗煤泥的缺陷。该工艺分为选前脱泥与不脱泥两种，其原则流程如图1所示。

2、 工艺特点

(1)选前不脱泥的煤泥重介质旋流器分选工艺特点

该旋流器的入料为精煤弧形筛筛下分流出来的大直径旋流器一段溢流，这部分煤泥经过了大直径旋流器的初选，煤泥重介质旋流器对其继续精选。由于分流过来的重介质悬浮液在大直径旋流器中已被分级和浓缩，进入煤泥重介质旋流器的介质粒度更适合煤泥的精选，且悬浮液密度接近煤泥的密度，因而可以省去煤泥重介分选系统的合格介质制备系统。煤泥重介质旋流器的溢流进入精煤磁选机，由其分选出来的精煤通过精煤磁选尾矿系统脱水回收；底流进入中煤磁选机，通过中煤磁选尾矿系统脱水回收，因而无需增加专门的产品脱水回收环节，整个工艺流程得以简化。该分选工艺突出的优点是分选精度高，分选密度范围宽，对入选原煤煤质的适应性强。但大直径旋流器的运行状况直接影响煤泥重介质旋流器的分选精度，调节困难，密度波动大，分选效果差；煤泥重介质旋流器的介质粒度受大直径旋流器的制约，且其分选下限不能达到0，无法完全替代浮选。

(2)选前脱泥的煤泥重介质旋流器分选工艺

该旋流器的入料为原煤脱泥筛筛上部分，这部分粗煤泥进入混料桶后，与配制好的重介质悬浮液混合均匀，通过合格介质泵打入煤泥重介质旋流器，并在有压环境中进行分选。煤泥重介精煤采用精煤磁选机脱介，其经磁选尾矿回收系统脱水后成为精煤产品；尾煤采用中矸磁选机脱介后进入磁选尾矿回收系统，经脱水后成为中煤产品。选前脱泥的煤泥重介质旋流器分选工艺的优点为:原煤经预先脱泥后，主选系统设备负荷降低，处理能力提高；粗煤泥分选系统的介质系统单独配备，入料压力、悬浮液密度调节容易，更有利于分选精度的提高。但分选系统新增了一套煤泥介质系统，设备数量增加，工艺系统变复杂，同样也不能完全取代浮选。

在较佳工艺参数条件下，煤泥重介质旋流器的可能偏差值可以低至0.07，数量效率可以达到95.53%。煤泥重介质旋流器配合大直径重介质旋流器的联合分选工艺已在我国选煤厂得到了广泛应用，并且取得了较好的分选效果。