加重质液固流化床分选的研究

加重质液固流化床分选的研究

通过对加重质液固流化床分选2～0.25mm宽粒级分选的粗煤泥产品的粒度和密度分析，结果表明：各粒级的分配曲线更加靠近，加重质液固流化床中不同粒级粗煤泥的实际分选密度差仅为0.07～0.03g/cm3，说明加重质液固流化床弱化颗粒粒度对分选的影响，实现了2～0.25mm宽粒级粗煤泥基于自身密度精确分选，为粗煤泥分选效果的提高和拓展分选粒度范围提供了一种简捷、高效的分选技术。

标签：加重质；液固流化床；粗煤泥；分选；密度

液固流化床已成为分选1～0.25mm粒级粗煤泥的主流分选技术，得到越来越广泛的应用[1]。然而大量的工业应用效果表明：对于难选煤和粒度范围较宽的粗煤泥，分选效果较差[2]。这已成为影响液固流化床粗煤泥分选效果和限制应用范围的重要因素。根据分选流体密度的提高有利于提高分选效果的原理，文章从流体环境入手，通过添加加重质来提高悬浮液的密度，缩小悬浮液密度和分选密度之间的差距，有利于拓宽液固流化床入料粒度的同时，提高分选效果[3]。这种崭新的技术可充分利用重介系统的悬浮液，在工业上容易实现，它未来有望成为一种进一步提高分选效果和拓展应用的粗煤泥分选新技术。

1 试验

1.1 煤质分析

试验煤样粒度见表1。煤样的加权平均灰分为23.20%，属于中灰，其中2～1.5mm和1.5～1mm粒级灰分分别为36.90%和31.45%，属于中高灰煤；各粒级分布不均，主导粒级是0.75～0.5mm和0.5～0.25mm，分别占全样29.29%、35.45%，各粒级灰分随粒度减小而减小，细粒煤含量较多，煤质较脆。

1.2 试验系统及试验步骤

构建的液固流化床试验系统如图1所示，柱体高度为1000mm。系统由搅拌桶、离心泵、电磁流量计、压力表、流化床柱体和控制系统6部分组成。

1搅拌桶；2离心泵；3阀门；4电磁流量计；5压力表；6采样口；7溢流口；8流体分布器；9底流口；10搅拌桶

试验步骤：将称好的煤样和磁铁矿粉预先湿润，倒入搅拌桶内，加入一定量的水，充分搅拌5min。开启离心泵，通过控制柜调节离心泵的转速和流量调节阀共同调节上升水速，使上升水速稳定在0.22cm/s，待水速稳定后，开启给料口，稳定给料速度。待系统运行稳定5min后，每隔3min开启底流阀门进行尾煤排放，稳定运行12min后进行底流和溢流采样。

图2为普通液固流化床分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥的不同粒级的分配曲线[4]。可以得出，2～1.5mm、1.5～1mm、1～0.75mm、0.75～0.5mm、0.5～0.25mm 的实际分选密度分别为1.42g/cm3、1.5g/cm3、1.59g/cm3、1.72g/cm3、1.86g/cm3，实际分选密度随着粒级粒度的减小而增大。这说明在普通液固流化床分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥时，重产物并没有按照床层密度得到精确的分选，也就是说物料没有基于自身密度进行分选，而是随着粒度的减小轻产物分选效果逐渐变差，错配现象明显增强。因此，普通液固流化床对分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥效果不好。

图3为加重质液固流化床分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥时不同粒级的分配曲线。可以得出，2～1.5mm、1.5～1mm、1～0.75mm、0.75～0.5mm、0.5～0.25mm 的实际分选密度分别为1.47g/cm3、1.48g/cm3、1.49g/cm3、1.49g/cm3、1.5g/cm3，各粒级之间的实际分选密度较为接近，最大差值为0.03g/cm3，不同粒级的分配曲线非常靠近，说明加重质液固流化床在分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥时，能够弱化了颗粒粒度对分选的影响，实现物料基于自身密度进行精确分选。

3 结束语

（1）普通液固流化床分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥时，物料按床层密度分选较弱，受颗粒粒度影响严重，物料没有基于自身密度进行分选。（2）加重质液固流化床分选2～0.25mm宽粒级粗煤泥时，能够弱化了颗粒粒度对分选的影响，实现物料基于自身密度进行精确分选。

参考文献

[1]陈子彤，刘文礼，赵宏霞，等.干扰床分选机工作原理及分选理论基础研究[J].煤炭工程，2006（4）：64-66.

[2]邰辛平，赵永生.TBS-3.6干扰床分选机在三交河选煤厂的应用[J].选煤技术，2012（4）：33-35.

[3]李延锋.液固流化床粗煤泥分选机理与应用研究[D].徐州：中国矿业大学，2008.