煤炭洗選概述講義課件

Xi’anuniversityofscienceandtechnology煤炭洗選技術(shù)講座Xi’anuniversityofsciencean1Xi’anuniversityofscienceandtechnology一、礦物加工、選礦與選煤二、煤炭洗選主要方法三、煤炭洗選工藝流程主要內(nèi)容Xi’anuniversityofsciencean2Xi’anuniversityofscienceandtechnology礦物加工學(xué)科是我校優(yōu)勢(shì)學(xué)科之一，也是就有明顯的行業(yè)特色學(xué)科之一，2002年被評(píng)為陜西省重點(diǎn)學(xué)科。1994年，我校獲礦物加工工程碩士學(xué)位授予權(quán)；2001年，獲礦物加工工程博士學(xué)位授予權(quán)；2006年，礦物加工工程本科開始招生，2001年招收工程碩士。目前，我校是西北地區(qū)唯一具有礦物加工本科、碩士、博士教育的單位，同時(shí)具有本學(xué)科博士后流動(dòng)站。近年來(lái)，國(guó)家西部大開發(fā)政策和能源開發(fā)政策的實(shí)施促進(jìn)了礦物加工行業(yè)的興旺發(fā)展，這些都有利于礦物加工學(xué)科的快速發(fā)展?！笆濉逼陂g爭(zhēng)取建設(shè)成為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科。Xi’anuniversityofsciencean3Xi’anuniversityofscienceandtechnology一、礦物加工、選礦和選煤Xi’anuniversityofsciencean4Xi’anuniversityofscienceandtechnology礦物加工與選礦Xi’anuniversityofsciencean5Xi’anuniversityofscienceandtechnology礦物加工工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一。

礦物加工就是利用物理、化學(xué)甚至微生物學(xué)方法對(duì)天然礦物資源（如煤、金屬礦、非金屬礦等）、非傳統(tǒng)礦物資源（如工業(yè)固體廢棄物、海洋礦產(chǎn)、鹽湖和湖泊礦產(chǎn)等）、二次資源（如廢舊電器、廢舊金屬制品等）和非礦物資源（如城市垃圾、廢紙、廢塑料等）進(jìn)行分離、提純、富集、提取和深加工等，以獲取有用物質(zhì)的過(guò)程。從學(xué)科銜接上講，礦物加工工程是介于采礦工程與化工工藝、冶金工程、材料工程之間的學(xué)科。Xi’anuniversityofsciencean6Xi’anuniversityofscienceandtechnology第一階段，從遠(yuǎn)古至上世紀(jì)20年代，從天然礦石中分選出有用礦物的“選礦”技術(shù)的起源與形成；

礦物加工學(xué)科的形成與發(fā)展從遠(yuǎn)古時(shí)代的淘金，到現(xiàn)代的各種礦物加工技術(shù)，礦物加工學(xué)科的形成與發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：人類利用的礦物資源主要是通過(guò)手工作業(yè)從天然礦石中得到。如淘金、人工溜槽、手動(dòng)跳汰篩、洗礦槽等原始重選方法及鵝毛粘油刮取浮在水面上的金粉等原始浮選方法。Xi’anuniversityofsciencean7Xi’anuniversityofscienceandtechnology第二階段，從上世紀(jì)20年代至60年代前后，選礦技術(shù)的發(fā)展、選礦理論與選礦學(xué)科的形成；

選礦是用物理、化學(xué)的方法，對(duì)天然礦物資源（金屬礦物、非金屬礦物、煤炭等）進(jìn)行選別、分離、富集其中的有用礦物的科學(xué)技術(shù)，其目的是為冶金、化工、材料等行業(yè)提供合格原料。

19世紀(jì)末至上世紀(jì)20年代，世界工業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展，對(duì)礦物原料的需求增大，手工作業(yè)向工業(yè)技術(shù)的真正轉(zhuǎn)變。近代大部分的選礦工藝與設(shè)備屬于這一時(shí)期選礦領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)明，如顎式破碎機(jī)，球磨機(jī)，重選、電磁選的設(shè)備與工藝及浮選藥劑、工藝與設(shè)備等。Xi’anuniversityofsciencean8Xi’anuniversityofscienceandtechnology浮

選重

選

工業(yè)技術(shù)手工作業(yè)基礎(chǔ)理論實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選

礦

學(xué)

科磁電

選Xi’anuniversityofsciencean9Xi’anuniversityofscienceandtechnology第三階段，從上世紀(jì)60年代至今，學(xué)科發(fā)展已遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)意義上的“選礦”范圍，而用“礦物加工”才能更確切地反映其學(xué)科范疇與科技發(fā)展。礦物加工學(xué)科從其學(xué)科基礎(chǔ)，學(xué)科領(lǐng)域及其研究對(duì)象方面遠(yuǎn)比傳統(tǒng)選礦學(xué)科更廣、更深。就是綜合利用多學(xué)科的知識(shí)與新成就，開發(fā)新的科學(xué)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)礦物資源的綜合利用，包括分離、富集礦物資源新技術(shù)、工藝和設(shè)備；對(duì)礦物的提純與精加工；環(huán)境的綜合治理；礦物新用途的開發(fā)等。國(guó)外從60年代開始，就逐步采用“MineralProcessing”代替“OreDressing”。1998年，國(guó)家教委招生目錄上將“選礦工程”更名為“礦物加工工程”。Xi’anuniversityofsciencean10礦物加工與其它學(xué)科的聯(lián)系Xi’anuniversityofscienceandtechnology礦物加工學(xué)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、流體力學(xué)、生物學(xué)礦床學(xué)、礦物學(xué)、晶體化學(xué)化工工藝學(xué)、環(huán)境學(xué)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、控制

機(jī)械材料學(xué)、冶金學(xué)礦物加工與其它學(xué)科的聯(lián)系Xi’anuniversityo11Xi’anuniversityofscienceandtechnology常用礦物加工方法序號(hào)礦物加工方法主要用途1重選法黑色、有色、稀有金屬及煤炭的分選；固體廢棄物處理。2浮選法金屬及非金屬礦物、煤炭的分選；廢水處理；菌種分離。3磁選法黑色金屬、稀有金屬的分選；非金屬礦物原料中除鐵。4電選法有色金屬礦石和稀有金屬礦石、黑色金屬（鐵、錳、鉻）礦石的分選；非金屬礦石（煤粉、金剛石、石墨、高嶺土等）的分選。5化學(xué)分選煤炭等。6生物分選硫化礦物、煤炭等。7特殊選礦金屬和非金屬礦。各種礦物加工方法可以單獨(dú)使用，也可以幾種方法聯(lián)合使用。

重介質(zhì)選礦跳汰選礦搖床選礦溜槽選礦水力分級(jí)等Xi’anuniversityofsciencean12Xi’anuniversityofscienceandtechnology選煤（洗煤）Xi’anuniversityofsciencean13煤層的埋藏特征煤層賦存狀態(tài)1）煤層的形態(tài)層狀煤層：煤層呈層狀，在一定范圍內(nèi)保持連續(xù)，厚度基本穩(wěn)定。似層狀煤層：形狀象藕節(jié)或串珠，呈不完全連續(xù)，或雖然大致連續(xù)，但厚度變化較大。不規(guī)則狀煤層：形狀不規(guī)則，多呈雞窩狀、透鏡狀、扁豆?fàn)?。Xi’anuniversityofscienceandtechnology煤層的埋藏特征煤層賦存狀態(tài)Xi’anuniversi14Xi’anuniversityofscienceandtechnology2）煤層的結(jié)構(gòu)煤層中往往含有厚度很薄，而且有時(shí)很不穩(wěn)定的巖層。這種巖層稱為煤層的夾石層（或夾矸）。根據(jù)煤層中有無(wú)夾石層，將煤層分為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層和復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層。不含夾石層的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層在實(shí)際當(dāng)中并不多見。復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層由于含有一層或多層夾石，不僅提高了煤層灰分乃至生產(chǎn)原煤的灰分，而且也增加了開采的難度。Xi’anuniversityofsciencean15Xi’anuniversityofscienceandtechnology3）煤層的厚度

薄煤層：煤層厚度從最小可采厚度(0.5～

0.8m)至1.3m；中厚煤層：煤層厚度1.3m至3.5m；厚煤層：煤層厚度3.5m以上。煤層頂?shù)装鍘r石是指煤系中位于煤層上下一定距離內(nèi)的巖層。Xi’anuniversityofsciencean16Xi’anuniversityofscienceandtechnology4）煤層的傾角緩斜煤層0°～25°傾斜煤層25°～45°急斜煤層45°～90°通常又把8°以下的煤層稱為近水平煤層。Xi’anuniversityofsciencean17Xi’anuniversityofscienceandtechnology地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層的影響地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)多種多樣，概括起來(lái)可分為單斜構(gòu)造、褶皺構(gòu)造和斷層構(gòu)造。巖層的空間位置及特征通常用產(chǎn)狀要素來(lái)描述。產(chǎn)狀要素有走向、傾向和傾角。根據(jù)斷層兩盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向，斷層分為：正斷層、逆斷層、平推斷層。Xi’anuniversityofsciencean18Xi’anuniversityofscienceandtechnology（1）單斜構(gòu)造

在一定范圍內(nèi)煤層向一個(gè)方向傾斜的構(gòu)造形態(tài)稱為單斜構(gòu)造。單斜構(gòu)造是最基本的一種構(gòu)造形態(tài)。根據(jù)每層的傾斜程度，單斜構(gòu)造進(jìn)一步分為水平構(gòu)造和傾斜構(gòu)造。Xi’anuniversityofsciencean19Xi’anuniversityofscienceandtechnology（2）褶皺構(gòu)造

地殼運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的地應(yīng)力，使巖層發(fā)生塑性變形，形成一系列波狀彎曲，這種構(gòu)造形態(tài)稱為褶皺構(gòu)造。地殼運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的力，使巖層發(fā)生塑性變形，巖層的一個(gè)彎曲，叫做褶曲。褶曲的基本形態(tài)是向斜和背斜。向斜中間向下凹的褶曲。背斜中間向上拱起的褶曲。Xi’anuniversityofsciencean20Xi’anuniversityofscienceandtechnology（3）斷層構(gòu)造斷層是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的一種很廣泛的構(gòu)造形態(tài)。巖石在應(yīng)力作用下發(fā)生斷裂，巖體或巖層的連續(xù)性和完整性喪失了，而且沿著斷裂面（帶）兩側(cè)的巖層發(fā)生顯著位移，這種斷裂面稱為斷層。斷層的種類很多，根據(jù)兩盤的相對(duì)位移可分為正斷層、逆斷層和平推斷層三種。正斷層

上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升的斷層，稱為正斷層。逆斷層

上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降的斷層，叫做逆斷層。平推斷層上盤和下盤在水平方向發(fā)生相對(duì)位移，稱為平推斷層。

Xi’anuniversityofsciencean21Xi’anuniversityofscienceandtechnology煤層的層理、結(jié)核、化石層理：是指煤層垂直方向上，由于煤和夾石在組成、粒度、顏色、形狀不同而顯示出的成層現(xiàn)象。層理現(xiàn)象有助于煤炭的破碎和解離，對(duì)煤層顆粒的形狀也具有直接影響。結(jié)核：是指煤層中存在的與周圍物質(zhì)成分不同的團(tuán)塊狀物質(zhì)。煤層中的結(jié)核是在成煤過(guò)程中形成的，常見的有黃鐵礦結(jié)核和菱鐵礦結(jié)核等。Xi’anuniversityofsciencean22Xi’anuniversityofscienceandtechnology化石：在成煤過(guò)程中，大量生物（植物、動(dòng)物）遺體被掩埋，其有機(jī)質(zhì)被礦物質(zhì)所替代、充填，或者留下印模和鑄型。這些古生物的遺體和遺跡成為化石。我國(guó)云南的褐煤層中便有大量的哺乳動(dòng)物化石。層理現(xiàn)象以及含有結(jié)核和化石，說(shuō)明煤的沉積巖特性。Xi’anuniversityofsciencean23Xi’anuniversityofscienceandtechnology在煤的形成過(guò)程中，煤層上下還形成了許多巖層。煤系是指含有煤層的沉積巖系，它們彼此間大致連續(xù)沉積，并在成因上有密切聯(lián)系。煤系巖石煤系以煤和煤系巖石為主要物質(zhì)組成，此外還經(jīng)常伴生一些有用礦物。

Xi’anuniversityofsciencean24Xi’anuniversityofscienceandtechnology煤系巖石的組成是以各種粒度的碎屑巖、粘土巖為主，如角礫巖、礫巖、砂巖、粉砂巖及泥(頁(yè))巖等，并含有某些化學(xué)巖及生物化學(xué)遣，如油頁(yè)巖、鋁質(zhì)巖、石灰?guī)r等。煤層巖石或以?shī)A石形式存在于煤層中，或位于煤層上下構(gòu)成頂?shù)装?。但無(wú)論何種存在形式，煤系巖石的組成和性質(zhì)對(duì)煤炭的開采和加工利用都具有重要的影響。Xi’anuniversityofsciencean25煤中礦物質(zhì)包括煤中獨(dú)立存在的礦物質(zhì)（高嶺土、蒙脫石、硫鐵礦、石英等），也包括與煤的有機(jī)質(zhì)結(jié)合的各種無(wú)機(jī)元素。按成因劃分，煤中礦物質(zhì)可分為三類。(1)植物成因的原生礦物質(zhì)：來(lái)自原始植物的無(wú)機(jī)成分。(2)陸源碎屑成因的次生礦物質(zhì)：煤化作用第一階段或煤礦床形成時(shí)由水或風(fēng)帶入其中的無(wú)機(jī)成分。(3)

外來(lái)礦物質(zhì)：這種礦物質(zhì)原來(lái)不含于煤層中，它是在采煤過(guò)程中混入煤中的頂、底板和夾矸層中的矸石所形成的。Xi’anuniversityofscienceandtechnology煤中礦物質(zhì)煤中礦物質(zhì)包括煤中獨(dú)立存在的礦物質(zhì)（高嶺土、蒙26Xi’anuniversityofscienceandtechnology(一)粘土類礦物煤中最常見、最重要的礦物質(zhì)。它在煤中所占比例很大，分布極廣。常見粘土類礦物有高嶺石、水云母、伊利石等。在煤中常呈透鏡狀、薄層狀[見圖]

，也有的呈細(xì)分散的微粒狀，散布于基質(zhì)中或充填在植物細(xì)胞腔中，這種浸染狀的細(xì)分散的粘土類礦物，很難通過(guò)分選加以清除。(二)硫化物類礦物多為不透明礦物，在反射光下具有耀眼的金屬光澤。此類礦物包括黃鐵礦、白鐵礦等。其中黃鐵礦是煤中大量存在的礦物之一，常呈晶粒、透鏡體、鮞狀和球狀結(jié)核[見圖]在煤中出現(xiàn)，有時(shí)也見到充填于植物細(xì)胞腔中。

按礦物成分和性質(zhì)，可將煤中礦物質(zhì)分為以下幾類。Xi’anuniversityofsciencean27Xi’anuniversityofscienceandtechnology

(三)碳酸鹽類礦物碳酸鹽類礦物主要包括方解石和菱鐵礦。方解石常呈薄膜充填于煤的裂隙和層面內(nèi)，鏡下觀察多呈脈狀[見圖]

，菱鐵礦多呈球狀或粒狀分布在基質(zhì)中。(四)氧化物類礦物氧化物類礦物主要是石英等。最常見的是陸源碎屑沉積的石英，多呈粉砂狀、棱角狀、半棱角狀存在于煤中；其次是化學(xué)成因的自生石英顆粒，多以不規(guī)則的細(xì)?；蛭⒘７植加诨|(zhì)中[見圖]。(五)硫酸鹽類礦物

硫酸鹽類礦物主要是石膏，往往沿裂隙或?qū)用娉饰⑿【Я３霈F(xiàn)，常在煤層近地表處可見到。Xi’anuniversityofsciencean28Xi’anuniversityofscienceandtechnology煤炭的分選是選礦技術(shù)在煤炭工業(yè)中的重要應(yīng)用。煤炭是我國(guó)的主要能源，占一次能源的70%左右。原煤在生成過(guò)程中混入了各種礦物雜質(zhì)，在開采和運(yùn)輸過(guò)程中不可避免地又混入頂板和底板的巖石及其他雜質(zhì)。隨著采煤機(jī)械化程度的提高和地質(zhì)條件的變化，原煤質(zhì)量將會(huì)越來(lái)越差。選煤的主要任務(wù)就是除去原煤中的雜質(zhì)，降低煤炭的灰分和硫分，提高原煤質(zhì)量，適應(yīng)用戶需要。Xi’anuniversityofsciencean29Xi’anuniversityofscienceandtechnology例如，鋼鐵廠需要低灰分煉焦精煤。據(jù)資料表明，精煤灰分每降低1%，焦炭灰分可降低1.33%，而焦炭灰分每降低1%，煉鐵焦比可降低2%，高爐利用系數(shù)可提高3%，同時(shí)，還可提高生鐵的質(zhì)量。煤中硫60%以上轉(zhuǎn)入焦炭里，焦炭中硫分每增加0.1%，高爐用焦就多消耗2%，石灰多消耗2%，生鐵產(chǎn)量降低2%～5%，生鐵質(zhì)量變差。Xi’anuniversityofsciencean30Xi’anuniversityofscienceandtechnology在我國(guó)，原煤含矸量一般為20%～30%，有的還更高。經(jīng)洗選排棄大量矸石，除去原煤中的雜質(zhì)，可減少鐵路的無(wú)效運(yùn)輸；降低煤炭的灰分和硫分，可以降低燃煤對(duì)大氣的污染，保護(hù)環(huán)境。2008年全國(guó)煤炭鐵路運(yùn)輸量15億噸左右，平均運(yùn)距630公里，原煤與洗(選)煤相比，含矸石含量多出15%左右；相當(dāng)于全國(guó)每年增加鐵路運(yùn)力2.25億噸、1417.5億噸公里，按煤炭鐵路平均運(yùn)價(jià)0.08元/噸公里計(jì)算，相當(dāng)于增加了原煤中矸石運(yùn)輸費(fèi)113.4億元；按萬(wàn)噸列車計(jì)算，增加了2.25萬(wàn)列鐵路運(yùn)輸資源。Xi’anuniversityofsciencean31Xi’anuniversityofscienceandtechnology二、煤炭洗選方法介紹Xi’anuniversityofsciencean32Xi’anuniversityofscienceandtechnology選煤一般都包括以下三個(gè)基本工藝過(guò)程：①

煤炭選前的準(zhǔn)備作業(yè)（準(zhǔn)備車間）②煤炭洗選作業(yè)（主洗車間、浮選車間）③

選后產(chǎn)品的處理作業(yè)（壓濾車間）煤炭經(jīng)過(guò)洗選加工后，所得到的精煤、中煤和矸石分別有不同的用途。

煤炭是否需要進(jìn)行洗選加工，或達(dá)到什么樣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面同時(shí)考慮。只有當(dāng)產(chǎn)品的銷售價(jià)格高于所有生產(chǎn)費(fèi)用時(shí)，對(duì)煤炭進(jìn)行分離加工才是合算的？Xi’anuniversityofsciencean33Xi’anuniversityofscienceandtechnology為準(zhǔn)確表述洗選程度，通常采用灰分、產(chǎn)率等參數(shù)?；曳帧旱幕曳?，是指煤完全燃燒后剩下的殘?jiān)４_切地說(shuō)，灰分應(yīng)稱為灰分產(chǎn)率，常用百分?jǐn)?shù)表示。產(chǎn)率——是指洗選產(chǎn)品質(zhì)量與原煤質(zhì)量之比，叫該產(chǎn)品的產(chǎn)率，用γ表示。Xi’anuniversityofsciencean34Xi’anuniversityofscienceandtechnology跳汰選煤技術(shù)及設(shè)備Xi’anuniversityofsciencean35Xi’anuniversityofscienceandtechnology全世界每年入選煤炭中，約有35%左右是采用跳汰機(jī)處理；我國(guó)跳汰選煤占全部入選原煤量的40%。跳汰選煤處理的粒度級(jí)別較寬，在150~0.5mm范圍；既可不分級(jí)入選，也可分級(jí)入選。跳汰選煤的適應(yīng)性較強(qiáng)，除非極難選煤，均可優(yōu)先考慮采用跳汰的方法處理。

跳汰選礦還大量地用于分選鎢礦、錫礦、金礦及某些稀有金屬礦石；此外，還用于分選鐵、錳礦石和非金屬礦石。Xi’anuniversityofsciencean36Xi’anuniversityofscienceandtechnology(a)分層前顆粒混雜堆積；(b)上升水流將床層托起；(c)顆粒在水流中沉降分層；(d)水流下降，床層密集，重礦物進(jìn)入底層。煤炭與矸石在跳汰時(shí)的分層過(guò)程Xi’anuniversityofsciencean37Xi’anuniversityofscienceandtechnology（一）跳汰機(jī)內(nèi)垂直交變水流的運(yùn)動(dòng)特性

Xi’anuniversityofsciencean38Xi’anuniversityofscienceandtechnology當(dāng)

或

時(shí)，活塞的瞬時(shí)速度為最小，;當(dāng)

時(shí)，活塞的瞬時(shí)速度達(dá)到最大值，即

活塞運(yùn)動(dòng)的加速度，可由式（2-5-8）的一階導(dǎo)數(shù)求出，即

經(jīng)時(shí)間

，活塞的行程

可由水速對(duì)時(shí)間的積分求出，即

(2-5-8)

(2-5-9)

(2-5-10)

Xi’anuniversityofsciencean39Xi’anuniversityofscienceandtechnology跳汰室內(nèi)水速速度

、加速度

及行程

（波高）分別為

(2-5-11)

(2-5-11)

(2-5-11)

Xi’anuniversityofsciencean40Xi’anuniversityofscienceandtechnology（二）水流運(yùn)動(dòng)特性對(duì)床層松散與分層的作用

為了便于分析問(wèn)題，現(xiàn)以正弦跳汰周期為例，并將該跳汰周期分為

t1、

t2、

t3、

t4

四個(gè)階段（如圖2-5-5）所示。分別討論跳汰周期的各階段中水流和床層運(yùn)動(dòng)及變化的特點(diǎn)，來(lái)考察松散及分層過(guò)程。Xi’anuniversityofsciencean41Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean42Xi’anuniversityofscienceandtechnology第Ⅰ個(gè)階段——水流加速上升時(shí)期或稱上升初期

水流加速上升時(shí)期，水流運(yùn)動(dòng)的主要任務(wù)，是較快地將床層舉起，使其占據(jù)一定高度，為床層進(jìn)一步的充分松散與分層，創(chuàng)造一個(gè)空間條件。

第Ⅱ個(gè)階段——水流減速上升時(shí)期或稱上升末期

在這一期間，礦粒的粒度和形狀對(duì)按密度分層的影響較弱，而且，若是上升水流的負(fù)加速度越小，該階段延續(xù)的時(shí)間就越長(zhǎng)，密度對(duì)礦粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)起主導(dǎo)作用的時(shí)間也就愈長(zhǎng)，故對(duì)按密度分層的效果就會(huì)愈好。

水流在整個(gè)上升期間，所肩負(fù)的使命，是使床層盡快擴(kuò)展松散，并使松散狀態(tài)持續(xù)一段時(shí)間，為按密度分層提供足夠的空間和時(shí)間。最理想的是開始短而速，爾后長(zhǎng)而緩。

Xi’anuniversityofsciencean43Xi’anuniversityofscienceandtechnology第Ⅲ個(gè)階段——水流加速下降時(shí)期或稱下降初期

在下降初期，應(yīng)使水流加速度較小，t3

時(shí)間宜長(zhǎng)些為佳，即下降初期水流特點(diǎn)應(yīng)是長(zhǎng)而緩。

第Ⅳ個(gè)階段——水流減速下降時(shí)期或稱下降末期

在下降末期，吸啜作用應(yīng)加以適當(dāng)控制。

水流在整個(gè)下降期間，它所肩負(fù)的任務(wù)，是使床層的松散時(shí)間盡可能延長(zhǎng)讓分層過(guò)程得以充分進(jìn)行；但當(dāng)分層完畢后，下降水流也應(yīng)盡快停止，既可防止低密度物混入高密度物中去又可避免使床層過(guò)度緊密。Xi’anuniversityofsciencean44Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean45Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean46Xi’anuniversityofscienceandtechnology跳汰機(jī)

國(guó)內(nèi)外采用各種類型的跳汰機(jī),根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)和水流運(yùn)動(dòng)方式不同,大致可以分為以下幾種：（1）活塞跳汰機(jī)；（2）隔膜跳汰機(jī)；（3）空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)；（4）動(dòng)篩跳汰機(jī)。

活塞跳汰機(jī)是以活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，給跳汰機(jī)一個(gè)垂直上升的脈動(dòng)水流，它是跳汰機(jī)的最早型式?，F(xiàn)在基本上已被隔膜跳汰機(jī)和空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)所取代。

隔膜跳汰機(jī)是用隔膜取代活塞的作用。其傳動(dòng)裝置多為偏心連桿機(jī)構(gòu)，也有采用凸輪杠桿或液壓傳動(dòng)裝置的。機(jī)器外形以矩形、梯形為多，近年來(lái)又出現(xiàn)了圓形。按隔膜的安裝位置不同，又可分為上動(dòng)型（又稱旁動(dòng)型）、下動(dòng)型和側(cè)動(dòng)型隔膜跳汰機(jī)，隔膜跳汰機(jī)主要用于金屬礦選礦廠。

Xi’anuniversityofsciencean47Xi’anuniversityofscienceandtechnology

空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)（亦稱無(wú)活塞跳汰機(jī)），該跳汰機(jī)是借助壓縮空氣，推動(dòng)水流作垂直交變運(yùn)動(dòng)。按跳汰機(jī)空氣室的位置不同，分為篩側(cè)空氣室（側(cè)鼓式）和篩下空氣室跳汰機(jī)。該類型跳汰機(jī)主要用于選煤。

動(dòng)篩跳汰機(jī)有機(jī)械動(dòng)篩和人工動(dòng)篩兩種，手動(dòng)已少用。機(jī)械動(dòng)篩是一種槽體中水流不脈動(dòng)，直接靠板上的物料造成周期性地松散。目前為大型選煤廠尤其是高寒缺水地區(qū)選煤廠的塊煤排矸提供了有效設(shè)備。下面根據(jù)使用范圍，區(qū)分為選煤用跳汰機(jī)和選礦用跳汰機(jī)兩大類。

Xi’anuniversityofsciencean48Xi’anuniversityofscienceandtechnology一、選煤用跳汰機(jī)（一）篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)（鮑姆式跳汰機(jī)）

（二）篩下空氣室跳汰機(jī)

（三）動(dòng)篩跳汰機(jī)

（四）國(guó)外跳汰機(jī)簡(jiǎn)介

Xi’anuniversityofsciencean49Xi’anuniversityofscienceandtechnology一、選煤用跳汰機(jī)（一）篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)（鮑姆式跳汰機(jī)）

Xi’anuniversityofsciencean50Xi’anuniversityofscienceandtechnology（1）篩板的型式

Xi’anuniversityofsciencean51Xi’anuniversityofscienceandtechnology（2）風(fēng)閥1）滑動(dòng)風(fēng)閥（立式風(fēng)閥）

Xi’anuniversityofsciencean52Xi’anuniversityofscienceandtechnology

2）旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥（臥式風(fēng)閥）

1-閥座；

2-排氣端蓋；

3-轉(zhuǎn)子；

4-排氣調(diào)整套；

5-閥蓋；

6-手把；

7-進(jìn)氣調(diào)整套；

8-進(jìn)氣端蓋；

9-蝶閥

Xi’anuniversityofsciencean53Xi’anuniversityofscienceandtechnology

3）電磁風(fēng)閥

（1）氣路系統(tǒng)。包括高壓風(fēng)管至氣缸的氣動(dòng)管路；

（2）數(shù)控裝置。通過(guò)控制電磁閥的通、斷電時(shí)間，實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)無(wú)極調(diào)節(jié)頻率與跳汰周期特性；

（3）進(jìn)、排氣閥。進(jìn)、排氣閥由氣缸和閥蓋組成。

1-進(jìn)氣電磁風(fēng)閥；

2-進(jìn)氣閥；

3-分配箱；

4-油霧器；

5-排氣電磁風(fēng)閥；

6-排氣閥；

7-排氣管；

8-進(jìn)氣管；

9-濾氣器；

10-調(diào)壓閥；

11-電子數(shù)控系統(tǒng)；

12-高壓風(fēng)管

Xi’anuniversityofsciencean54Xi’anuniversityofscienceandtechnology4.跳汰機(jī)排料裝置溢流口的結(jié)構(gòu)

（a）高溢流堰結(jié)構(gòu)；

（b）無(wú)溢流堰結(jié)構(gòu)；（c）半溢流堰結(jié)構(gòu)

1）輕產(chǎn)物溢流堰排料裝置Xi’anuniversityofsciencean55Xi’anuniversityofscienceandtechnology2）重產(chǎn)物篩上排料裝置

（1）排料裝置

Xi’anuniversityofsciencean56Xi’anuniversityofscienceandtechnology

（2）排料機(jī)構(gòu)型式

Xi’anuniversityofsciencean57Xi’anuniversityofscienceandtechnology3）透篩排料

4）排料裝置自動(dòng)化

Xi’anuniversityofsciencean58Xi’anuniversityofscienceandtechnology

（2）測(cè)壓管裝置

Xi’anuniversityofsciencean59Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean60Xi’anuniversityofscienceandtechnology

（3）放射性同位素裝置：

Xi’anuniversityofsciencean61Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean62Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean63Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean64Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean65Xi’anuniversityofscienceandtechnology（三）動(dòng)篩跳汰機(jī)

1.動(dòng)篩跳汰機(jī)的工作原理

2.液壓傳動(dòng)動(dòng)篩跳汰機(jī)

3.機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)篩跳汰機(jī)

Xi’anuniversityofsciencean66Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean67Xi’anuniversityofscienceandtechnology（四）國(guó)外跳汰機(jī)簡(jiǎn)介

1.篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)

Xi’anuniversityofsciencean68Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean69Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean70Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean71Xi’anuniversityofscienceandtechnology2.篩下空氣室跳汰機(jī)

1）高桑跳汰機(jī)

Xi’anuniversityofsciencean72Xi’anuniversityofscienceandtechnology2）德國(guó)巴達(dá)克跳汰機(jī)

Xi’anuniversityofsciencean73Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介選煤技術(shù)及設(shè)備Xi’anuniversityofsciencean74Xi’anuniversityofscienceandtechnology（一）重介質(zhì)選煤的基本原理

重介質(zhì)選煤：指煤炭在重介質(zhì)中進(jìn)行分選的過(guò)程。

重介質(zhì)

：是指密度大于水的重液或重懸浮液流體

，即密度大于1.0

的重液或重懸浮流體。

Xi’anuniversityofsciencean75Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介質(zhì)選礦原理：

重介質(zhì)選礦法是當(dāng)前最先進(jìn)的一種重力選礦法，它的基本原理是阿基米德原理，即浸在介質(zhì)里的物體受到的浮力等于物體所排開的同體積介質(zhì)的重量。

礦粒在介質(zhì)中的有效重力和重力加速度分別為：故有Xi’anuniversityofsciencean76Xi’anuniversityofscienceandtechnology在重介質(zhì)中，當(dāng)時(shí)，，與的方向一致，礦粒將向下沉降；而當(dāng)時(shí)，，與的方向相反，礦粒將向上浮起。在這樣的介質(zhì)中，選別完全屬于靜力作用過(guò)程，流體的運(yùn)動(dòng)和顆粒的沉降不再是分層的主要作用因素，而介質(zhì)本身的性質(zhì)（主要是密度）是影響選別的重要因素。。因此，為使選別過(guò)程能有效進(jìn)行，重介質(zhì)密度的選擇應(yīng)在礦石中輕、重兩種礦物的密度之間，即Xi’anuniversityofsciencean77Xi’anuniversityofscienceandtechnology（二）介質(zhì)的種類和加重介質(zhì)的選擇

1、重介質(zhì)的種類

重懸浮液：是由密度大的固體微粒分散在水中構(gòu)成的非均質(zhì)兩相介質(zhì)。高密度固體微粒起著加大介質(zhì)密度的作用，故稱為加重質(zhì)。選煤工業(yè)上所用的加重質(zhì)常用磁鐵礦粉：純磁鐵礦密度為5.0克/厘米3左右，配制的懸浮液密度最大可達(dá)2.5克/厘米3。

Xi’anuniversityofsciencean78Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介質(zhì)分選機(jī)

礦粒借重懸浮液在重力場(chǎng)中按密度完成分選過(guò)程所用的設(shè)備稱重介質(zhì)分選機(jī)。

表2-4-1重介質(zhì)分選機(jī)分類表

Xi’anuniversityofsciencean79Xi’anuniversityofscienceandtechnology4.3重介質(zhì)分選機(jī)

斜輪重介質(zhì)分選機(jī)

JL型立輪重介質(zhì)分選

選煤用塊煤

立輪重介分選機(jī)

滴薩（DISA）型立輪重介質(zhì)分選機(jī)

重介質(zhì)分選機(jī)

太司卡（TESKA）型重介質(zhì)分選機(jī)

圓筒型重介質(zhì)分選機(jī)

重介質(zhì)振動(dòng)溜槽

選礦用重介質(zhì)分選機(jī)

深槽式圓錐型重懸浮液選礦機(jī)

Xi’anuniversityofsciencean80Xi’anuniversityofscienceandtechnology一、選煤用塊煤重介質(zhì)分選機(jī)

斜輪重介質(zhì)分選機(jī)立輪重介分選機(jī)

①JL型立輪重介質(zhì)分選

②滴薩（DISA）型立輪重介質(zhì)分選機(jī)

③太司卡（TESKA）型立輪重介質(zhì)分選機(jī)3.圓筒型重介質(zhì)分選機(jī)4.3重介質(zhì)分選機(jī)Xi’anuniversityofsciencean81Xi’anuniversityofscienceandtechnology（一）斜輪重介質(zhì)分選機(jī)

斜輪重介質(zhì)分選機(jī)

1-分選槽；

2-提升輪；

3-排煤輪；

4-提升輪軸；

5-減速裝置；

6-電動(dòng)機(jī)；

7-提升輪骨架；

8-齒輪蓋；

9-立篩板；

10-篩板；

11-葉輪；

12-支座；

13-軸承座；

14-電動(dòng)機(jī)；

15-鏈輪；

16-骨架；

17-橡膠帶；

18-重錘

Xi’anuniversityofsciencean82Xi’anuniversityofscienceandtechnology（三）立輪重介分選機(jī)

立輪重介分選機(jī)作為塊煤分選設(shè)備，在國(guó)外應(yīng)用較多。常見的有德國(guó)的太司卡（TESKA）型和波蘭的滴薩（DISA）型立輪重介質(zhì)分選機(jī)。我國(guó)上世紀(jì)70年代初期研制了JL1.8型立輪重介質(zhì)分選機(jī)。80年代初又設(shè)計(jì)了JL2.5型立輪重介質(zhì)分選機(jī)，用以處理50～300mm粒級(jí)的塊煤排矸。

Xi’anuniversityofsciencean83Xi’anuniversityofscienceandtechnology1.JL型立輪重介質(zhì)分選機(jī)

圖2-4-10JL1.8型立輪重介質(zhì)分選機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

1-分選槽；2-排矸輪；3-棒齒；4-排矸輪傳動(dòng)系統(tǒng)；

5-排煤輪；6-排煤輪傳動(dòng)系統(tǒng)；7-矸石溜槽；8-機(jī)架；

9-托輪裝置Xi’anuniversityofsciencean84Xi’anuniversityofscienceandtechnology2.滴薩（DISA）型立輪重介質(zhì)分選機(jī)圖2-4-11DISA-1S型立輪重介質(zhì)分選機(jī)N-入料；K-浮物；T-沉物；a-懸浮液入口；b-懸浮液排放口；1-分選槽；2-分選槽側(cè)部；3-承重結(jié)構(gòu)；4-提升輪；5-支撐中心線；6-排矸溜槽；7-入料口蓋板；8-分選槽底部；9-振作平臺(tái)；10-提升輪傳動(dòng)裝置；11-定位輥；12-導(dǎo)向輥；13-傳動(dòng)皮帶；14-浮物刮板（P1、P2分別為作用在橫向及縱向支承梁上的重力）Xi’anuniversityofsciencean85Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-12DISA-2S型立輪重介質(zhì)分選機(jī)N-入料；K-浮物；T-沉物；a-懸浮液入口；b-懸浮液排放口；1-分選槽；2-分選槽側(cè)部；3-承重結(jié)構(gòu)；4-提升輪；5-支撐中心線；6-排矸溜槽；7-入料口蓋板；8-分選槽底部；9-振作平臺(tái)；10-提升輪傳動(dòng)裝置；11-定位輥；12-導(dǎo)向輥；13-傳動(dòng)皮帶；14-浮物刮板（P1、P2分別為作用在橫向及縱向支承梁上的重力）Xi’anuniversityofsciencean86Xi’anuniversityofscienceandtechnology

圖2-4-13DISA－3S型三產(chǎn)品重介質(zhì)分選機(jī)

N－入料；J－精煤；Z—中煤；G－矸石；a－懸浮液入口；b—懸浮液排放口1—分選槽；2—分選槽側(cè)部；3—承重結(jié)構(gòu)；4－提升輪；5－支撐中心線；6－沉物排放溜槽；7—入料槽；8—分選槽底部；9—操作平臺(tái)；10－提升輪傳動(dòng)裝置；11－定位輥；12—導(dǎo)向輥；13－傳動(dòng)皮帶；14－浮物刮板（P1、P2分別為作用在橫向及縱向支承梁上的重力）

Xi’anuniversityofsciencean87Xi’anuniversityofscienceandtechnology3.太司卡（TESKA）型重介質(zhì)分選機(jī)

圖2-4-14太司卡重介質(zhì)分選機(jī)結(jié)構(gòu)圖Xi’anuniversityofsciencean88Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-16三產(chǎn)品太司卡重介質(zhì)分選機(jī)Xi’anuniversityofsciencean89Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-40-20麥克納利-洛-弗洛重介分選機(jī)(四)刮板式重介質(zhì)分選機(jī)Xi’anuniversityofsciencean90Xi’anuniversityofscienceandtechnology

重介質(zhì)旋流器是一種利用離心力場(chǎng)強(qiáng)化細(xì)粒級(jí)礦粒在重介質(zhì)中分選的設(shè)備，能使密度差值小的難選和極難選細(xì)粒物料也能獲得精確的分選。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，分選效率高。旋轉(zhuǎn)重介質(zhì)流選礦

Xi’anuniversityofsciencean91Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介質(zhì)旋流器的構(gòu)造和分選過(guò)程D.S.M型兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)圖

1—入料管；2—錐體；3—底流口；4—溢流管；5—溢流室；6—基架Xi’anuniversityofsciencean92Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介質(zhì)旋流器分選過(guò)程礦粒分層規(guī)律主要遵循阿基米德原理，按照物料密度大小分層。顆粒的粒度及形狀的差異對(duì)按密度分層有影響，但并不十分明顯。Xi’anuniversityofsciencean93礦漿在一定壓力下通過(guò)切向進(jìn)料口給入旋流器，于是在旋流器內(nèi)形成一個(gè)回轉(zhuǎn)流。礦漿向周圍擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，在中心軸周圍形成了一個(gè)低壓帶。此時(shí)通過(guò)沉砂口吸入空氣，而在中心軸處形成一個(gè)低壓空氣柱。

礦漿在旋流器內(nèi)既有切向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有向內(nèi)的徑向運(yùn)動(dòng)，而靠近中心的礦漿又沿軸向向上（溢流管）運(yùn)動(dòng)，外圍礦漿則主要向下（沉砂口）運(yùn)動(dòng)。所以它屬于三維空間運(yùn)動(dòng)。

Xi’anuniversityofscienceandtechnology

零速包絡(luò)面—在軸向，礦漿存在一個(gè)方向轉(zhuǎn)變的零速點(diǎn)，連接各點(diǎn)在空間構(gòu)成的一近似錐形的面

。礦漿在一定壓力下通過(guò)切向進(jìn)料口給入旋流器，于94Xi’anuniversityofscienceandtechnology由于濃縮作用，底流的密度比溢流的密度高得多。加重質(zhì)的粒度越粗、密度越大、離心力越大、錐角越大、底流口越小，則懸浮液的濃縮作用越強(qiáng)。由于濃縮作用，旋流器底流中懸浮液的密度將高于入料懸浮液的密度，溢流則低于入料懸浮液的密度。Xi’anuniversityofsciencean95Xi’anuniversityofscienceandtechnology

重介質(zhì)旋流器的分選過(guò)程，可以用“分離錐面”的學(xué)說(shuō)來(lái)概括，即在旋流器內(nèi)存在一個(gè)低密度與高密度物體的分離界面，其形狀基本上是錐形。重介質(zhì)旋流器的分選過(guò)程：Xi’anuniversityofsciencean96Xi’anuniversityofscienceandtechnology礦粒進(jìn)入旋流器后，在離心力的作用下：位于“分離錐面”內(nèi)部的高密度礦粒則由中心向外移動(dòng)，如它的密度高于“分離錐面”附近懸浮液的密度，則該顆粒將越過(guò)“分離錐面”進(jìn)入下降流，并由底流口排出。位于“分離錐面”內(nèi)部的低密度礦粒則仍停留于上升液流中，并由溢流口排出。在“分離錐面”外部的低密度的礦粒，則向中心移動(dòng)，如它的密度低于“分離錐面”附近懸浮液的密度，則該礦粒將越過(guò)“分離錐面”而進(jìn)入上升流中，并由溢流口排出。在“分離錐面”外部的高密度的礦粒，仍留在下降流中，由底流口排出。所以“分離錐面”上的懸浮液的密度，是礦粒在旋流器中的實(shí)際分選密度。Xi’anuniversityofsciencean97Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介質(zhì)旋流器的給料方式有三種：

第一種

是將物料與懸浮液混合后用泵打入旋流器。入料壓力可達(dá)0.1MPa以上，在給料過(guò)程中，致使物料粉碎現(xiàn)象嚴(yán)重，并增加設(shè)備磨損。

第二種

是利用定壓箱給料，物料和懸浮液在定壓箱中混合后靠自重進(jìn)入旋流器。定壓箱液面高于旋流器入料口（視旋流器直徑大小而定），一般500mm直徑的旋流器不低與5m的高度，以保證入料口壓力不低于0.04MPa。給料壓力低，廠房高度要高。

第三種

無(wú)壓給料方式，即懸浮液用泵以切線方向給入圓筒旋流器下部，而物料靠自重從圓筒頂部給入。重介質(zhì)旋流器的給料方式

Xi’anuniversityofsciencean98Xi’anuniversityofscienceandtechnology重介質(zhì)旋流器的安裝垂直、倒立及傾斜。垂直：直徑不大時(shí)；倒立：日本渦流旋流器，采用粗粒磁鐵礦粉作加重質(zhì)，在結(jié)構(gòu)上有所改變，采用倒立安裝方式。

傾斜：直徑較大、錐角較小時(shí)。選煤用，一般，10°。Xi’anuniversityofsciencean99Xi’anuniversityofscienceandtechnology（1）倒立型重介質(zhì)旋流器

圖2-4-29日本倒立型重介質(zhì)旋流器

1—浮物室；2—浮物排出口；3—溢流套管；4—溢流管；5—底板；6—主入料室：7—次入料室；8—調(diào)節(jié)閘板；9—給料噴嘴；10—接頭；11—圓錐體；12—空氣柱調(diào)節(jié)管；13—圓錐口；14—蓋板；15—液位調(diào)節(jié)器，16—調(diào)節(jié)套管，17—沉物室；18—沉物室蓋；19—托架；20—調(diào)整螺母其它類型圓錐形重介質(zhì)旋流器簡(jiǎn)介特點(diǎn)：重介質(zhì)旋流器的錐比可以擴(kuò)大到1.0，使用的加重質(zhì)粒度更粗一點(diǎn)。Xi’anuniversityofsciencean100Xi’anuniversityofscienceandtechnology（2）麥克納利重介質(zhì)旋流器

美國(guó)麥克納利公司制造的一種圓錐形重介質(zhì)旋流器，其主要特點(diǎn)是入料沿?cái)[線方向給入，見圖2-4-30、圖2-4-31。

圖2-4-30麥克納利重介質(zhì)旋流器圖2-4-31麥克納利旋流器的給料方式特點(diǎn)：物料在進(jìn)入旋流器前，在入料管中就進(jìn)行了預(yù)選，因此，其分選效率和處理量略高于沿切線給料的旋流器。此外，擺線方向給料可使入料口的紊流減少，分選效果較好。缺點(diǎn)：所采用的磁鐵礦粉粒度必須很細(xì)，全部小于325網(wǎng)目。Xi’anuniversityofsciencean101Xi’anuniversityofscienceandtechnology

1、美國(guó)戴納（D.W.P型）圓筒重介質(zhì)旋流器2、原蘇聯(lián)ΓЦ-500型旋流器3、英國(guó)沃西爾重介質(zhì)旋流器4、大粒級(jí)煤重介質(zhì)旋流器（二）圓筒形重介質(zhì)旋流器

Xi’anuniversityofsciencean102Xi’anuniversityofscienceandtechnology1、美國(guó)D.W.P型圓筒重介質(zhì)旋流器

D.W.P型重介質(zhì)旋流器，機(jī)體為圓筒形，筒長(zhǎng)與直徑比為3～6，它是一種無(wú)壓給料式重介質(zhì)旋流器。

圖2-4-32D.W.P重介質(zhì)旋流器特點(diǎn)：①物料與懸浮液分開給入，有利于懸浮液密度的測(cè)定和調(diào)整。②無(wú)壓給料既可以降低廠房高度，減輕泵與管道的磨損，同時(shí)高密度物料與旋流器器壁接觸時(shí)間短，物料粉碎程度低，旋流器各部件磨損小，使用壽命長(zhǎng)。近年來(lái)在選礦廠與選煤廠都得到廣泛應(yīng)用。Xi’anuniversityofsciencean103Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-33D.W.P旋流器布置圖

1—原煤倉(cāng)；2—懸浮液管路；3—精煤排料管；4—去磁選機(jī)管路；5—去懸浮液桶管路；6—矸石排料溜槽Xi’anuniversityofsciencean104Xi’anuniversityofscienceandtechnology2、原蘇聯(lián)ΓЦ-500型旋流器圖2-4-36ΓЦ—500型旋流器旋流器上部沿切線方向亦給入部分懸浮液，所以原料在給料部分就開始旋轉(zhuǎn)，以便提高總的分選效果。Xi’anuniversityofsciencean105Xi’anuniversityofscienceandtechnology3、英國(guó)沃西爾重介質(zhì)旋流器圖2-4-37沃西爾重介質(zhì)旋流器1—可調(diào)排料口；2—沉物室；3—旋渦排料室，4—旋渦溢流管；5—主分選室一種立式圓筒形旋流器

Xi’anuniversityofsciencean106Xi’anuniversityofscienceandtechnology4、大粒級(jí)煤重介質(zhì)旋流器圖2-4-38大粒級(jí)煤重介質(zhì)旋流器特點(diǎn)：入料上限大（0.5～100mm)，對(duì)原煤破碎作用小，可簡(jiǎn)化選煤工藝，使生產(chǎn)廠房高度降低。但對(duì)細(xì)粒級(jí)煤的分選效果不理想。Xi’anuniversityofsciencean107Xi’anuniversityofscienceandtechnology

三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，是由兩臺(tái)兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器串聯(lián)組裝而成，從分選原理上沒有差別。

第一段為主選，采用低密度懸浮液進(jìn)行分選，選出精煤和再選入料，同時(shí)由于懸浮液濃縮的結(jié)果為第二段準(zhǔn)備了高密度懸浮液；第二段為再選分選出中煤和矸石兩種產(chǎn)品。（三）三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器Xi’anuniversityofsciencean108Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-39無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)示意圖三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器工藝簡(jiǎn)化，基建投資省和生產(chǎn)成本較低，受到了用戶的歡迎。

Xi’anuniversityofsciencean1093NWX1200/850型無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器Xi’anuniversityofscienceandtechnology入料范圍為80～0mm，處理能力為250～350t/h·臺(tái)。二段分選密度在線調(diào)節(jié)。精煤損失小,次生煤泥量小,與有壓給料旋流器相比，次生煤泥能減少3%～5%，分選下限達(dá)0.3mm。3NWX1200/850型無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器Xi’110Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-43ΓT—3／50型三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器

1—圓筒旋流器；2—圓筒圓錐旋流器；3—連接管，4—懸浮液給入管，5—入料管，6—溢流管；7—精煤排出管，8—第二段底流口有壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)示意圖Xi’anuniversityofsciencean111Xi’anuniversityofscienceandtechnology重懸浮液回收與凈化系統(tǒng)

物料經(jīng)分選后，輕、重產(chǎn)品都帶走大量的懸浮液，必須迅速地回收循環(huán)使用。為使回收的懸浮液性質(zhì)符合要求，必須進(jìn)行凈化濃縮。

Xi’anuniversityofsciencean112Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-45塊煤重介質(zhì)分選常用懸浮液回收與凈化流程1—重介質(zhì)分選機(jī)；2—重產(chǎn)品脫介篩；3—輕產(chǎn)品脫介篩；4—合格介質(zhì)桶；5—合格介質(zhì)泵；6—稀介質(zhì)桶；7—稀介質(zhì)泵；8—濃縮機(jī)；9—一段磁選機(jī)；10—二段磁選機(jī)

圖2-4-45懸浮液回收凈化流程比較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是細(xì)粒磁鐵礦容易損失。常用于粗粒（塊煤）分選的懸浮液回收凈化流程。

Xi’anuniversityofsciencean113Xi’anuniversityofscienceandtechnologyXi’anuniversityofsciencean114Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-46稀介質(zhì)預(yù)先分級(jí)的回收凈化流程1—稀介質(zhì)桶；2—稀介質(zhì)泵；3—低壓旋流器；4—濃縮機(jī)；5—一段磁選機(jī)；6—二段磁選機(jī)

圖2-4-46是適用于末煤重介選懸浮液回收凈化流程。該流程比前者復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是能夠回收細(xì)粒磁鐵礦和細(xì)煤泥，保持懸浮液穩(wěn)定，減少磁鐵礦損失。

Xi’anuniversityofsciencean115Xi’anuniversityofscienceandtechnology重懸浮液回收與凈化的主要設(shè)備1.脫介篩

2.濃縮設(shè)備

3.凈化設(shè)備

4.介質(zhì)桶

5.提升和輸送介質(zhì)的設(shè)備

Xi’anuniversityofsciencean116Xi’anuniversityofscienceandtechnology1．脫介篩

多用普通直線振動(dòng)篩或共振篩，篩面采用縫條篩面，篩孔為0.25～1.0mm。為了提高脫介篩的處理能力，在脫介篩之前，設(shè)置固定篩或弧形篩。

振動(dòng)弧形篩直線振動(dòng)篩Xi’anuniversityofsciencean117Xi’anuniversityofscienceandtechnology

2．濃縮設(shè)備

濃縮設(shè)備有耙式濃縮機(jī)、磁力脫水槽、水力旋流器、傾斜板濃密箱及螺旋分級(jí)機(jī)等。

耙式濃縮機(jī)分大、中、小型，其中小型耙式濃縮機(jī)的濃縮槽或稱分級(jí)槽多用鋼板制成，槽底為圓錐面，底面上有旋轉(zhuǎn)耙可把濃縮物收集到中心底孔排出，槽體上部周邊焊有溢流槽，溢流由此排出。

Xi’anuniversityofsciencean118Xi’anuniversityofscienceandtechnology

傾斜板濃密箱是一種小型效率高的濃縮設(shè)備，其構(gòu)造如圖2-4-47所示。外形為一個(gè)斜方形箱體，下接一個(gè)角錐形漏斗，箱體內(nèi)裝相互平行的傾斜板，分上下兩層排列、稀懸浮液沿整個(gè)箱的寬度給入到兩層傾斜板之間，然后向上流過(guò)上層傾斜板間隙。在此過(guò)程中，加重質(zhì)顆粒在板間沉降析出，故上層傾斜板稱為濃縮板。沉降到板面上的加重質(zhì)顆粒借自重向下滑動(dòng)，并落入下層傾斜板的間隙，繼續(xù)沉降濃縮。下層傾斜板的用途主要是減少旋渦攪動(dòng)，使?jié)饪s過(guò)程穩(wěn)定地進(jìn)行，故下層板又被稱為穩(wěn)定板。濃縮產(chǎn)物從錐形漏斗的底口排出．液流則經(jīng)上部溢流槽流走。

Xi’anuniversityofsciencean119Xi’anuniversityofscienceandtechnology圖2-4-47傾斜板濃密箱結(jié)構(gòu)示意圖

1—給料槽；2—濃縮板，3—穩(wěn)定板；4—排料口Xi’anuniversityofsciencean120Xi’anuniversityofscienceandtechnology3．凈化設(shè)備

選煤所用磁性加重質(zhì)一般為磁鐵礦粉，用磁選機(jī)來(lái)凈化回收介質(zhì)。重介質(zhì)系統(tǒng)中回收磁鐵礦多選用永磁筒式弱磁場(chǎng)磁選機(jī)。Xi’anuniversityofsciencean1214．介質(zhì)桶

介質(zhì)桶包括合格介質(zhì)桶和稀介質(zhì)桶，是為了儲(chǔ)存和緩沖懸浮液而設(shè)置的。

介質(zhì)桶要有足夠的容積，以保證停機(jī)后，能容納分選機(jī)及管道中的全部合格介質(zhì)，否則停機(jī)時(shí)，合格介質(zhì)將溢流而造成損失。

Xi’anuniversityofscienceandtechnology4．介質(zhì)桶Xi’anuniversityofscie122Xi’anuniversityofscienceandtechnology懸浮液密度的自動(dòng)控制

重介質(zhì)選生產(chǎn)過(guò)程，懸浮液的密度直接影響實(shí)際分選密度。為了提高分選過(guò)程的工藝效果，實(shí)際分選密度的波動(dòng)盡可能小。

一般要求進(jìn)入分選機(jī)中的懸浮液，其密度波動(dòng)需小于±0.1g/cm3。

Xi’anuniversityofsciencean123Xi’anuniversityofscienceandtechnology浮游選煤技術(shù)Xi’anuniversityofsciencean124浮選及浮選過(guò)程（1）浮選

浮游選礦：又名浮選，它是根據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同，對(duì)細(xì)粒礦物進(jìn)行分選的方法。

浮選的對(duì)象：物料粒度細(xì)，粒度和密度作用小，重選方法難以分離的礦物；磁性和電性差別不大難以用磁選和電選分離的礦物。浮選過(guò)程：在氣、液、固三相體系中完成的復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程。其實(shí)是疏水的有用礦物粘附在氣泡上，親水的脈石礦物留在水中，從而實(shí)現(xiàn)彼此分離。

Xi’anuniversityofscienceandtechnology浮選及浮選過(guò)程Xi’anuniversityofsc125（2）浮選過(guò)程

①磨礦：先將礦石磨細(xì)，使有用礦物與其他礦物或

脈石礦物分離。

②調(diào)漿加藥：調(diào)節(jié)礦漿濃度，加入浮選藥劑，以提高浮選效率。

③浮選分離：礦漿在浮選機(jī)中充分浮選，完成礦物的分選。

④產(chǎn)品處理：主要是脫水，浮選后的泡沫產(chǎn)品和尾礦產(chǎn)品進(jìn)行脫水分離。

Xi’anuniversityofscienceandtechnology（2）浮選過(guò)程

①磨礦：先將礦石磨細(xì)，使有用礦物與其他礦物或126用浮選藥劑調(diào)和礦漿的主要目的是使欲浮的礦物表面增加疏水性（捕收劑或活化劑），或使不欲浮的礦物表面變得更加親水，抑制它們上?。ㄒ种苿?，或促進(jìn)氣泡的形成和分散（起泡劑）。調(diào)漿：加藥：固體礦物顆粒和水構(gòu)成的礦漿（礦漿通常來(lái)自分級(jí)或濃縮作業(yè)）首先要在攪拌槽內(nèi)用適當(dāng)?shù)母∵x藥劑進(jìn)行調(diào)和，必要時(shí)還要補(bǔ)加一些清水或其他工藝的返回水（如過(guò)濾液）調(diào)配礦漿濃度，使之符合浮選要求。調(diào)漿加藥：Xi’anuniversityofscienceandtechnology用浮選藥劑調(diào)和礦漿的主要目的是使欲浮的礦物表面增加疏水性（捕127調(diào)好的礦漿被送往浮選槽，礦漿和空氣被旋轉(zhuǎn)的葉輪同時(shí)吸入浮選槽內(nèi)?？諝獗坏V漿的湍流運(yùn)動(dòng)粉碎為許多氣泡。起泡劑促進(jìn)了微小氣泡的形成和分散。在礦漿中氣泡與礦粒發(fā)生碰撞或接觸，并按表面疏水性的差異決定礦粒是否在氣泡表面上發(fā)生附著。結(jié)果，表面疏水性強(qiáng)的礦粒附著到氣泡表面，并被氣泡攜帶升浮至礦漿液面形成泡沫層，被刮出成為精礦；而表面親水性強(qiáng)的顆粒不和氣泡發(fā)生粘附，仍然留在礦漿中，最后隨礦漿流排出槽外成為尾礦。浮選分離：Xi’anuniversityofscienceandtechnology調(diào)好的礦漿被送往浮選槽，礦漿和空氣被旋轉(zhuǎn)的葉輪同時(shí)吸入浮選槽128（1）捕收劑

作用點(diǎn)：固—液界面，且有選擇性。

作用：提高疏水性，增加可浮性，促使礦物附著氣泡，增強(qiáng)附著的牢固性。Xi’anuniversityofscienceandtechnology浮選藥劑國(guó)內(nèi)外選煤廠煤泥浮選常用的捕收劑多數(shù)是石油產(chǎn)品，主要有煤油、輕柴油和一些人工合成的非極性烴類油捕收劑，如我國(guó)的FS201、ZF浮選劑等。此外，還有一些其他工業(yè)的副產(chǎn)品。（1）捕收劑Xi’anuniversityofscie129（2）起泡劑