煤泥旋流器应用研究

张健 淮河能源股份有限公司选煤顾桥选煤厂

煤泥重介旋流器人料主要来自精煤弧形筛分流的合格介质以及精煤脱介筛喷水段之前的合格介质。部分合格介质收集到煤泥合格介质桶，由泵打入煤泥重介旋流器进行分选。煤泥重介旋流器溢流（轻产物）和精煤稀介混合，进入精煤磁选机回收磁铁粉，煤泥重介旋流器底流（重产物）和中煤稀介混合，进入中煤磁选机。

一、煤泥重介旋流器结构特征和工作原理

（一）结构特征

SHMC450型煤泥重介旋流器SHMC450，该旋流器由圆柱一圆锥两部分组成，圆柱部分有与径向呈切线方向的人料口，旋流器轴线方向有溢流口、底流口，分别排出轻物料（精煤）和重物料（矸石），圆筒内部有溢流管。旋流器圆柱段直径为450 mm，旋流器的圆柱、圆锥、底流口等均采用耐磨性能良好的硬镍白口铸铁。

（二）工作原理

来自三产品重介质旋流器一段轻物料分流出的部分重悬浮液，与粗煤泥一并以一定压力沿切线方向的人料口进人旋流器形成离心力场。在离心力作用下，重物料（矸石）向旋流器壁移动，由底流口排出；轻物料（精煤）则向中心空气柱移动，经溢流管由溢流口排出，从而完成分选过程。

二、煤样性质

（一）小筛分实验

某选煤厂煤泥重介旋流器采样小筛分试验结果可知：①溢流精煤灰分由入料17.78%降至14.76%，底流灰分达到36.19%，煤泥重介旋流器起到了降灰作用；②0.25～0.10mm灰分由人料的14.86%分选为精煤的10.35%和尾煤的39.97%，分选效果非常明显，因此煤泥重介旋流器的分选下限已达到0.10mm；③溢流精煤中-0.10mm质量分数为46.88%，灰分为20.80%，未起到分选效果，采用脱泥设备有效脱除这部分高灰煤泥才能保证煤泥重介旋流器精煤灰分合格。实际生产中，选煤厂采用弧形筛分级脱泥，分级粒度为0.25mm，筛上物料经沉降过滤式离心机脱水后掺人精煤产品，筛下水直接去浮选系统进行分选。

（二）小浮沉试验

某选煤厂煤泥重介旋流器0.50～0.10mm煤样小浮沉试验结果：

可知，溢流精煤累计灰分为9.96%，小于精煤产品灰分要求（10.51%～11.00%），底流累计灰分为31.08%，分选效果比较理想。

（三）分配曲线

煤泥重介旋流器分配率计算结果绘制煤泥重介旋流器分配曲线可知，分选密度δp=1.55kg/L，密度值如δ25=1.48kg/L，δ75=1.65kg/L，可能偏差E=（δ75-δ25）/2=（1.65-1.48）/2=0.085，分选效果达到设计要求。

三、工业应用

（一）效果分析

煤泥重介工艺在选煤厂的应用效果较好，主要具有如下优点：

（1）工艺流程简单，直接利用大直径旋流器实现对介质的分级、浓缩，为小旋流器提供了密度、粒度合适的悬浮液。

（2）与大直径重介旋流器配合使用，有效延伸了大直径重介旋流器的分选下限。

（3）对粗煤泥分选精度较高，可直接生产出合格的精煤产品，大大降低了浮选环节的煤泥量，避免了系统跑粗造成浮选效果差的问题。

（二）存在的问题及解决措施

（1）合格介质分流量的调节空间受限影响煤泥重介旋流器分选效果的主要因素是人料压力，因此在生产过程中必须保证煤泥合格介质桶液位稳定，既不能拉空也不能跑冒。原设计3台精煤弧形筛的3道分流都到煤泥合格介质桶，合格介质分流量会受到煤泥合格介质桶液位的制约，不利于原煤合格介质密度的调节。选煤厂将其中l道分流引至精煤稀介桶作为备用分流，当原煤合格介质密度提高时开启，既保证了煤泥合格介质桶液位稳定，又保证了分流量的灵活调整。

（2）煤泥合格介质密度调节滞后

理论上可通过加水或补加介质调节煤泥合格介质的密度，但实际生产中，由于煤泥重介产品量较少，容易忽视对部分产品灰分的监测。密控司机对煤泥合格介质密度的调节相对滞后，调节效果不明显，易造成精煤损失。针对这个问题，选煤厂加强对煤泥重介精煤产品的监测，由原来一班一个灰分改为2h一个灰分，为密控司机调节密度提供参考，并且每周对煤泥重介尾煤取样做小浮沉试验，查看精煤损失情况。

（3）选煤厂煤泥重介精煤产品采用弧形筛脱水分级，分级粒度为0.25mm，筛上物进入沉降过滤离心机脱水后掺入精煤产品，筛下水进入浮选处理。弧形筛分级属于机械分级法，有节能和严格按粒度分级的优点。实际生产中，由于弧形筛处理量不足，易磨损，经常造成分级效果差，弧形筛跑水跑粗严重不但污染精煤产品，也不利于浮选操作。为解决这一问题，选煤厂增加1台弧形筛改为可翻转震动弧形筛。同时加强管理，发现跑水及时翻转弧形筛，发现跑粗及时更换互相筛片，从根本上解决分级效果差的问题。

四、结语

煤泥重介工艺自应用以来，生产效果改善明显。1.00～0.25mm粗精煤灰分由原来的14%降至11%以下，避免了对精煤产品的污染，降低了浮选系统的入浮煤泥量。精煤损失较低，煤泥重介旋流器单机检测结果显示洗选效率达到90%以上。实际生产中需根据煤质变化及时调整煤泥重介旋流器底流口大小，降低精煤损失，更好地发挥该工艺的优势。