洗煤工藝流程簡述

1、洗煤工藝流程簡述一、煤的形成二、煤炭的灰分三、為什么要洗煤四、洗煤的工藝五、 浮選柱的工作原理一、煤的形成煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地 質(zhì)年代生長的繁茂植物，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并 埋沒在水底或泥沙中，經(jīng)過漫長地質(zhì)年代的天然煤化作用而形成的。 在世界上各地質(zhì)時期中，以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層 中產(chǎn)煤最多，是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為 4697%,呈 褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為 泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四類。成煤作用的兩個階段：第一階段是腐泥化階段或泥炭化階段。 在 這一階段，植物的遺體被微生物分解、

2、化合、聚積，低等植物轉(zhuǎn)變?yōu)?腐泥，高等植物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嗵俊５诙A段為煤化作用階段。由于地殼沉 降，植物死亡后形成的泥炭或腐泥埋藏于地下深處，在溫度和壓力條件下發(fā)生固結(jié)成巖作用和變質(zhì)作用。1、煤的用途火力發(fā)電31%,工業(yè)鍋爐31%,民用20%,煉焦8%,蒸汽機4%, 煤化工3%,出口 3%2、中國煤的分類14 大類：褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、 1/2 中粘煤、氣煤、氣肥煤、 1/3 焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。3、煤中礦物質(zhì)種類粘土礦、碳酸鹽礦、氧化物、硫化物、氫氧化物等。2、 煤炭的灰分煤炭的灰分是煤炭質(zhì)量的基礎(chǔ)指標(biāo)，煤在徹底燃燒后所剩下的殘渣稱為灰分。煤炭的灰分又分外在灰分

3、和內(nèi)在灰分。外在灰分是來自頂板和夾矸石中的巖石碎塊，它與采礦方法的合理與否有很大關(guān)系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內(nèi)在灰分是煤的原始植物本身所含的無機物，內(nèi)在灰分越高，煤的可選性越差?；曳质怯泻ξ镔|(zhì)。動力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低、排渣量增加，煤容易結(jié)渣；一般灰分每增加2%，發(fā)熱量降低100kcz1/kg左右。冶煉精煤中灰分增加，高爐利用系數(shù)降低，焦炭強度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭強度下降2%，高爐生產(chǎn)能力下降3%，石灰石用量增加4%。3、 為什么要洗煤從礦井中直接開采出來的煤炭叫原煤，原煤在開采過程中混入了許多雜質(zhì)， 而且煤炭的品質(zhì)也不同， 內(nèi)在灰分小和內(nèi)在灰分大的煤混雜在一

4、起。 洗煤就是將原煤中的雜質(zhì)剔除， 或?qū)?yōu)質(zhì)煤和劣質(zhì)煤炭進行分門別類的一種工業(yè)工藝。 洗煤過程后所產(chǎn)生的產(chǎn)品一般分為有矸石、中煤、乙級精煤、甲級精煤，經(jīng)過洗煤過程后的成品煤通常叫精煤，通過洗煤，可以降低煤炭運輸成本，提高煤炭的利用率，精煤是一般可做燃料用的能源，煙煤的精煤一般主要用于煉焦，它要去硫， 去雜質(zhì)等工業(yè)過程，以達到煉焦用的標(biāo)準。洗煤是煤炭深加工的一個不可缺少的工序。 既然要洗煤，就要有 一套科學(xué)合理的工藝流程。四、洗煤的工藝按照洗煤廠的位置與煤礦的關(guān)系洗煤廠可以分為：礦井洗煤廠、 群礦洗煤廠、中心洗煤廠和用戶洗煤廠。現(xiàn)代化的洗煤廠是一個由許 多作業(yè)組成的連續(xù)機械加工過程。流程示意圖一

5、1、洗煤工藝洗煤工藝大致可分為以下幾種：風(fēng)選、螺旋分選、跳汰、重介、篩分等工藝方法。2、跳汰洗煤跳汰選煤是選煤工藝中常見的一種選煤工藝方法，跳汰是在垂直脈動的介質(zhì)中按顆粒密度差別進行選煤過程。跳汰選煤的介質(zhì)是水或空氣，個別的也用懸浮液。選煤中以水力跳汰的最多。跳汰機是利用跳汰分選原理將入選原料按密度大小分選為精煤、 中煤和研煤等產(chǎn)品的設(shè)備。gSI 41 攫6-3-1篩例空氣室跳汰機【一機體；:2風(fēng)閥：3一蹄板;4排料裝置;5補充水管跳汰機原理圖一3、洗煤的工藝流程洗煤是一個由許多作業(yè)工藝組成的連續(xù)機械加工過程。（如下圖所示）洗煤的工藝過程大致如下：受煤、篩分、人工分揀、破碎、跳汰、離心脫水煤泥

6、、浮選、壓濾、濃縮等。（見附圖）附圖是洗煤廠的工藝流程簡圖， 下面將具體講述該洗煤廠的工藝流程供參考交流。五、 浮選柱的工作原理浮選柱是洗煤工藝流程中的主要工藝設(shè)備之一。 浮選柱 將壓縮空氣透過多孔介質(zhì) （充氣器） 對礦漿進行充氣和攪拌的 充氣式浮選機。該機的主體結(jié)構(gòu)通常是一個帶充氣器 （氣泡發(fā)生器） 的圓柱形筒體 （亦可是正方形或矩形柱），筒體內(nèi)附有給礦裝置，泡沫溢出或刮出裝置以及泡沫槽、壓縮空氣輸入管網(wǎng)和風(fēng)包等。（見附圖）浮選柱工作時， 經(jīng)藥劑調(diào)和好的礦漿由柱體中上部的給礦裝置給入；壓縮空氣經(jīng)輸入管網(wǎng)和風(fēng)包，然后透過多孔介質(zhì)（如微孔塑料短管）從柱體底部鼓入，使在柱體內(nèi)形成大量細小氣泡。礦粒

7、在重力作用下緩緩下降， 氣泡穿過向下流動的礦漿升浮， 礦粒與氣泡通過逆流接觸與碰撞， 實現(xiàn)氣泡選擇性礦化。 礦化氣泡升浮至礦液面聚集形成泡沫層，溢出或用刮板刮出后得泡沫產(chǎn)品（一般為精礦）； 尾礦 則由柱底借助提升裝置排出。柱體內(nèi)自礦漿給入口至柱頂稱為精選區(qū)，主要作用是提高泡沫產(chǎn)品的 品位 ；由礦漿給入口至柱底稱為捕集區(qū)，主要作用是捕集欲浮出的目的 礦物 ，提高 回收率 。浮選柱的特點是結(jié)構(gòu)簡單，能耗低、占地面積小，操作控制容易，適用于處理微細粒礦物。但充氣器易結(jié)垢堵塞，礦漿在柱體內(nèi)易上下翻騰以及對各類礦石的適應(yīng)性不強。 20 世紀 80 年代以后，許多國家都加強了對浮選柱的研究工作，出現(xiàn)了一批

8、比較新穎的的浮選柱，如柱內(nèi)充以波浪板迭置成的介質(zhì)床層，分層處于“靜態(tài)”條件， 泡沫層穩(wěn)定且不用專門的發(fā)泡器的充填介質(zhì)浮選柱； 在柱底采用電解發(fā)泡方式產(chǎn)生微泡的電浮選柱； 在給料下方柱周加線圈， 使柱軸向產(chǎn)生縱向磁場，有利于礦漿充分分散的磁浮選柱；內(nèi)置多孔介質(zhì)柱體，重選 作用和 浮選 作用相結(jié)合， 強化浮選效應(yīng)的的旋流充氣浮選柱； 柱體高度低、給料與空氣預(yù)先混合給入，礦化好，浮選速度快的詹姆森(Jamesonj)浮選柱等。工業(yè)上應(yīng)用白浮選柱最大直徑已達2.5m,高12m。 (見附圖 )浮選柱具有結(jié)構(gòu)簡單、 高效節(jié)能、 對微細粒浮選優(yōu)勢明顯且選別指標(biāo)優(yōu)越等特點， 特別是近年來改進了柱體和發(fā)泡器結(jié)構(gòu)

9、之后， 浮選柱成為今后新型、高效浮選設(shè)備發(fā)展的重要趨勢之一 。但是，浮選柱的研究雖然已經(jīng)有了突破性的進展， 其結(jié)構(gòu)和分選效果仍有待完善和提高，并逐漸顯現(xiàn)了一定的發(fā)展趨勢。2 浮選柱的結(jié)構(gòu)及其工作原理2.1 浮選柱的結(jié)構(gòu)浮選柱構(gòu)造簡單。 自溢式浮選柱是由上體、 中間圓筒和下體組成，整個柱體為圓形。 刮板式浮選柱還有泡沫刮板和傳動裝置， 其柱體形狀為上方下圓形， 這種形狀不但節(jié)省材料， 而且受力情況及穩(wěn)定性也較好。 浮選柱中的給礦管有多種深度， 其給礦點數(shù)目視柱徑大小而異，分別為三、 四和八點。 浮選柱的充氣是由風(fēng)源經(jīng)柱體下端的風(fēng)室通過風(fēng)管進入豎置的微孔塑料空氣管。 刮板式浮選柱的傳動裝置采用效率

10、刮板軸承采用壽命高、 重量輕的單軸或雙軸圓弧齒圓柱蝸桿減速器。較高的鐵基合油石墨球面軸承。2.2 浮選柱的工作原理浮選柱為一個高達915m的柱體，礦漿從上部給礦管給入，由空氣壓縮機充氣， 通過下面的豎置空氣管形成細小氣泡， 均勻分布于整個斷面上，礦漿在重力作用下緩緩沉降，氣泡由下往上緩緩升起，與礦漿中所要選取的有用礦物在柱中不斷相遇。 在對流運動中由于浮選藥劑的作用， 所要選取的礦物便附著于升起的氣泡面上， 其余礦物則從下面錐底排出成為尾礦， 由刮板刮入或自流到泡沫槽中的泡沫為精礦，從而完成整個分選過程。另外，礦化氣泡中可能夾雜部分連生體及脈石粒子。 這是因為， 這些粒子的一部分由于表面附著了

11、捕收劑，形成較弱的疏水性，在適當(dāng)條件下吸附于氣泡被帶入泡沫。但是，這些粒子的大部分是由于氣泡在礦漿中上升時， 因攜帶礦漿而機械夾雜進來的。 在上述對流過程中， 新給入的礦漿及被抑制的下沉與礦化氣泡的上升， 發(fā)生對流沖刷作用， 是氣泡中夾雜的連生體和脈石粒子被沖落，重又落入礦漿，形成“二次富集作用”，有利于加強分選并能提高精礦品位。3 選柱的應(yīng)用3.1 浮選柱在國外的研究與應(yīng)用各種類型的浮選柱巳在美國、加拿大、澳大利亞、德國、俄同等國家研究成功， 并先后用于工業(yè)生產(chǎn)。 美國研制的浮選柱用于細粒鐵礦浮選及銅- 鎳礦、銅 - 鉬礦、銅礦浮選廠均取得良好效果。加拿大孔明口有限公司研制的浮選柱已成功用于

12、鐵礦浮選廠、 銅礦浮選廠及銅- 鉬礦浮選廠。俄羅斯生產(chǎn)的浮選柱主要用于鉛、鋅、銅 - 鎳、銅 - 鉬礦及金、銀等選礦廠。近年來， 隨著在氣泡發(fā)生器、 給料方式與排料方式和應(yīng)用最新流體動力學(xué)成果， 以及降低浮選柱高度等方面所取得的較大進展， 浮選柱也已成為鋼鐵、煤炭、非金屬礦、環(huán)保工程、化工行業(yè)等選礦或水處理的主要設(shè)備。3.2 國內(nèi)的應(yīng)用情況隨著人們對浮選柱的不斷認識， 國內(nèi)對其研究的力度也在逐步升級，已研制開發(fā)了充填介質(zhì)式、機械攪拌式、順流噴射式、微泡式等多種類型的浮選柱。目前選礦廠在使用浮選柱， 如內(nèi)蒙古敖倫花礦業(yè)有限公司銅鉬分離作業(yè)采用四臺浮選柱，其中三臺用作精選，一臺用作掃選，四臺浮選柱

13、均采用外置式微泡發(fā)生器， 部分實現(xiàn)了自動化控制；柿竹園有色金屬公司的一粗三精流程采用旋流- 靜態(tài)微泡浮選柱，穩(wěn)定獲得了高品位合格螢石精礦， 相對于以浮選機為選別設(shè)備的一粗二掃九精二精掃的十四段選別，其流程大大簡化；江西銅業(yè)公司引進1臺D214X 10m浮選柱替代2 臺浮選機，浮選柱系列總的回收率比系列浮選機高出2.13 個百分點；洛陽欒川鉬礦集團選礦一公司對原浮選系統(tǒng)改造后，粗選選用1臺 3800X 11000mm浮選柱，精選作業(yè)分別用1臺 1200X 7200mmffi800X 6000mm孚選柱，使精礦回收率大幅度提升到84.19%,品位由原來的46.12%高到49.88%10,11。冊中

14、if制時圖2般侖花造礦廠弱相分圈流程圖4浮選柱的優(yōu)缺點4.1 浮選柱的優(yōu)點與常規(guī)浮選機相比，浮選柱無機械攪拌裝置，結(jié)構(gòu)簡單，基建投 資省，總投資僅為浮選機的55%另外其能耗比同等處理量的浮選機 低很多，約為5060%在生產(chǎn)過程中，其能使流程大大簡化，操作 管理方便，易于實現(xiàn)自動控制，不僅浮選效率高，富集比也很高；同 時它的單位處理量特別大，尤其適合于細粒礦物的回收。4.2 存在的問題根據(jù)浮選柱中氣泡與顆粒作用的理論和柱浮選方程，高效浮選柱 要求在較大的表觀充氣速率下產(chǎn)生微小氣泡， 而現(xiàn)行大多數(shù)浮選柱的 共同缺點是要產(chǎn)生小氣泡時，必須采用低的表觀充氣速率和比較小的 處理量，這樣使其氣泡發(fā)生器易堵

15、塞，運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，影響生產(chǎn)效率； 同時，其對粗粒礦物的分選效果不佳，受礦漿濃度變化的影響較大， 淋水用量約為入料量的50%,加大了洗水處理的難度。另外，浮選柱 外形較高，對廠房高度要求大，還需要另設(shè)提升裝置。5 浮選柱的發(fā)展趨勢 （ 1）工業(yè)浮選柱的大型化和節(jié)能降耗是今后相當(dāng)長時期內(nèi)的研究熱點。 通過改進充氣結(jié)構(gòu)等設(shè)計， 完善充氣方式以及實現(xiàn)設(shè)備大型化和自動化， 可降低浮選柱單位能耗， 減輕設(shè)備零部件的磨損和提高浮選效率。（ 2）降低浮選柱柱體高度和氣泡發(fā)生器外置是浮選柱技術(shù)發(fā)展不可忽視的重要問題。 為增強浮選柱對不同物料的適應(yīng)性， 應(yīng)著力開發(fā)外置式微泡發(fā)生器及射流式充氣器。 通過發(fā)泡裝置的改進和礦漿流動方式的優(yōu)化，可降低浮選柱高度。（ 3）應(yīng)加強浮選過程和浮選設(shè)備的自動化研究，結(jié)合選礦行業(yè)特殊性，研發(fā)適用、靈敏的檢測元器件，實現(xiàn)浮選柱液位、精礦品位的在線檢測。6 結(jié)語（ 1）與傳統(tǒng)浮選機相比，浮選柱具有分選效率高，易于控制，縮短精選作業(yè)流程， 提高精礦品位的優(yōu)點， 其在國外選礦等行業(yè)的應(yīng)用獲得