无压给料三产品重介旋流器分选技术探究

陆关伟

摘 要：本文介绍了重介质旋流器工作原理，分析了无压给料三产品重介质旋流器分选精度影响因素，并明确了现阶段可选旋流器的产品参数，为原煤加工设备采购人员提供参考。

关键词：重介旋流器；分选原理；影响要素

一、重介质旋流器工作原理

重介质旋流器的设备结构如图1所示，在重介质旋流器分选过程中，物料及悬浮液在压力作用下沿切线方向进入旋流器，从而形成强有力的漩涡流；液流则从投料口进入沿旋流器内壁形成向下旋转的外螺旋流；在旋流器轴心周围形成向上的内螺旋流；由于内螺旋流的负压作用吸入空气，在旋流器轴心位置形成空气柱；入料种的精煤随内旋流向上而出，从溢流口排出，矸石则随着外螺旋流向下从低流口排出[1]。

二、无压给料三产品重介质旋流器分选精度影响因素

影响重介质旋流器分选精度的因素分为两大类，其一是由工艺及分选设备所决定的生产中的确定因素，如入料煤质特征、旋流器入口形状、直径大小等；其二是可变因素，如入口压力、矿浆入料、入料方式等等。

1.入料煤质特性

重介质旋流器的参数不可变，设备内部也没有动力装置，在设备内部原煤的密度组成是可变的，设备会在选料中将密度中等的颗粒及重介质从溢流口排出，升高分选密度，引起旋流器密度波动，结果会降低分选效率。

2.旋流器的结构参数

重介质旋流器直径选择要满足处理能力要求，对应的是最低矿浆体积通过量，要满足分選离心力要求，使分离重产物从低流口排出。如果无计划的增大旋流器直径则可能造成原煤资源浪费。增大旋流器圆筒段的高度，增大了旋流器的总容积，一定程度上有利于分选效率提升。底流口直径与入料重中产物的比例有关。增大底流口在相同条件下降低分选密度，精煤的产力会有所降低。底流口减小则会提升实际分选密度，溢流口直径与底流口直径要保持相应比例。其他条件固定，溢流口直径越小，分选密度越低，使将要溢流的轻颗粒从底流口排出。

3.重介质悬浮液的稳定性

重介质悬浮液的稳定性极大影响重介质旋流器分选效率和质量，重悬浮液在旋流器内的浓度会影响分选效率，磁铁矿粉颗粒过粗会发生过分浓缩，因此重介质悬浮液的浓度越小越好[2]。

4.循环介质质量

重介质旋流器容积较小，重介质与煤在其中停留时间基本相同，为保证效率必须保证液固比，重介质旋流器循环介质相对较大。不同直径、密度的原煤，循环介质量一般在吨原煤3倍左右，对于三产品重介质旋流器而言，循环介质量可能超出上限。

5.重介质入口压力

重介质入口压力使旋流器内产生离心力，使高密度重颗粒进入底流。增大入口压力会增大重介质旋流器的离心力，提升细粒重产物在底流中的回收率，同时也增强了悬浮液在旋流器内的浓缩。由于增加了入口压力，旋流器矿浆通过量增大，从而降低了矿浆在旋流器内的时间，增大了溢流排出量，导致分选密度上升[3]。

三、无压给料三产品重介质旋流器的选择

（一）产品规格

现阶段无压给料三产品重介质旋流器由3GDMC以及3NWX两个系列，工业生产中应用一段直径1m以上的大型三产品旋流器，3GDMC系列占9成以上因此重点介绍3GDMC，其规格如表1所示。在实际选用过程中根据无压给料三产品重介质旋流器分选精度影响因素以及产品参数进行选择。

（二）工艺特点

1.分选精度高。根据表1可看出，我国各原煤加工企业常用的3GDMC设备无论是何种型号，直径大小都能够保持较高的分选精度，同时笔者阅读相关文献了解到，3GDMC设备的分选精度已经达到国外量产品脱泥分级入选重介质旋流器的分选精度，已达主流水平。

2.设备可以以单一低密度重介质悬浮液中，只需以此操作即可高精度分选出质量合格的精煤、中煤以及矸石，极大的节省了高密度重介质悬浮液的制备、循环、回收工作耗时，提升了分选效率；同时可以应用低密度重介质悬浮液对高密度煤块进行分选，简化了分选流程，使不同密度的分选过程变得简便，降低设备内外耗损，以及介质用量及能源消耗。

3.旋流器的分选颗粒直径跨度大，由表1 可以看出，上限可达1米，分选下限至0.3毫米，甚至在我国国华科技的努力下，将分选下限降低至0.075毫米。应用旋流器分级浓缩原理，将轻物料带出的重介质旋流液进行分流，进入直径更小的旋流器当中进行分选，从而减少人员投入的同时，进一步降低分选颗粒直径。

总结

综上，现阶段市面可选重介旋流器型号、种类多样，因此要充分了解生产需求，根据影响因素及产品参数选择分选效率高、质量高、性价比高的分选设备，以此高效利用原煤资源，创造更大价值。

参考文献

[1]张秀梅，郭德，李志强.无压给料三产品重介质旋流器结构参数的计算[J].煤炭科学技术，2017（11）：184+216-219.

[2]魏华.庞庞塔选煤厂分选工艺设计[J].煤炭工程，2017（9）.

[3]戚忠生，葛家君.平沟选煤厂重介技改及精细管理实践[J].科技经济导刊，2018，v.26；No.646（20）：39-41.