煤泥水分级、浓缩与澄清设备
高效耙式浓缩机在煤泥水处理中的应用
张文斌
摘要
董 勃 刘 鑫 邓 波
分析 浓缩机使 用 中存在 的 问题 ， 引进 一种 高效 自动提 耙 式浓缩机 ， 生产 实践证 明 ， 应用 高效耙 式浓缩机后 ， 降低 了设 煤 泥水处理 Ｂ
洗 选煤 泥水 、滤 清水 、地沟 水 等
备故 障影响 时间 ， 获得 了良好经 济效益 。 关键词 自动提耙式浓缩机 中图分类号
塞杆伸 出 ，双 向液控 单 向阀使油 路在工作 时实 现双 向 自锁功
能 ，通过 调节节流 阀控制 回路流量 可改 变液压 缸活塞 杆运动
快慢 ， 液压 回路形成实现组 合调芯支架左进 。组合 调芯支架左
进对跑偏 输送带进行 向右调节 。当皮 带运行正 常控 制回路 Ｋ Ｍ
断开 液压泵停 止 向液 压缸供 油 ，液 压杆带 动组合 调芯支 架停
地循环利用 （ 图１ ） ， 这对选煤 厂的环境保 护具有十分重
要 的意 义 。 二、 浓 缩 机 使 用 中存 在 问题 分 析
图 １ 车集选煤厂浓缩池溢流水循环图 以浓缩池底混泥土平 台为运行轨道 ，驱动装置设置于桥架另一
浓缩机有全桥式与半桥式之分 ，周边传动半桥式浓缩机 的 传动原理并不复杂 ， 它 以浓缩池 回转 中心支墩为圆心 ， 绕着圆心 液压系统工作原理参见 图 ５ ，三相 电机通 过控 制系统启 动 后液压泵 工作 ，溢流 阀使 回路系统 的油压力 控制在 １ ． ３ Ｍ Ｐ ａ之
内， 当 回路 的压力油 超过 １ ． ５ ＭＰ ａ时 ， 则通 过溢流 阀溢流孔返 回
油箱。
端， 带动桥架边端的行走轮转动。 浓缩机驱动装置推动工作桥沿
池平 面旋转 ， 工作桥带动刮臂旋转 ， 固定于刮臂上的刮板将煤泥 控 制程 序和液压 系统 ， 实现从检测到纠偏一系列连 续动作的 自
选煤厂浓缩澄清设备的类型及原理
选煤厂浓缩澄清设备的类型及原理常用浓缩澄清设备有耙式浓缩机、高效浓缩机、浓缩旋流器、沉淀塔及深锥浓缩机等。
一、普通耙式浓缩机耙式浓缩机是使用最普遍的浓缩设备。
据调查，约78%的选煤厂使用耙式浓缩机。
耙式浓缩机按传动方式分为中心传动式和周边传动式。
周边传动式又分为周边齿条传动、周边辊轮传动和周边胶轮传动。
目前选煤厂使用的耙式浓缩机型号主要有NT、NG、NZ及XZS系列。
耙式浓缩机是利用煤泥水中固体颗粒的自然沉淀特性，完成对煤泥水连续浓缩的设备。
需要浓缩的煤泥水首先进入自由沉降区，水中的颗粒靠自重迅速下沉。
当下沉到压缩区时，煤浆已汇集成紧密接触的絮团，继续下沉则到达浓缩物区。
由于耙架的运转，耙架下部的刮板使浓缩物区形成一个锥形表面，浓缩物受刮板的压力进一步被压缩，挤出其中水分，最后由卸料口排出，这就是浓缩机的底流产物。
煤浆由自由沉降区沉至压缩区时，中间还要经过过滤区。
在过滤区，一部分煤粒能够因自重而下沉，一部分煤粒却又受到密集煤粒的阻碍而不能自由下沉，形成了介于自由沉降和压缩两区之间的过滤区。
在澄清区得到的澄清水从溢流堰流出，称为浓缩机的溢流产物。
在煤浆浓缩过程中，颗粒的运动是比较复杂的。
由于浓缩机一般给料比较稀薄，所以在自由沉降区运动的颗粒，可视为自由沉降；在过滤区以后，煤浆浓度逐渐变大，颗粒实质上是在干扰条件下运动。
所以，颗粒在浓缩过程中的下沉速度是变化的，它与煤泥水中煤的粒度、密度、浓度及环境温度等有关，一般只能通过试验来确定。
由于普通耙式浓缩机在连续作业过程中，固体颗粒的沉降与澄清水上升运动方向相反，细泥颗粒容易被上升水流带入溢流，细泥颗粒必然在生产工艺系统中不断循环积聚，使洗水浓度增高。
因此，普通耙式浓缩机存在浓缩效率低、底流固体回收率低、澄清水质量差和处理能力小等问题。
二、高效耙式浓缩机针对普通耙式浓缩机在机理方面存在的缺点，耙式浓缩机正向高效型方向发展。
借鉴国外技术先进的浓缩澄清设备，我国从20世纪80年代就开始进行了高效浓缩机的研制工作，并取得了较大进展。
煤泥水系统相关主要设备
煤泥水分选系统相关主要设备的结构和工作原理一分级旋流器组主要结构：其构成如图1所示，主要由进料管、压力表、进料分配器、气动调浆阀、进料短节、底流口、溢流口、溢流箱、直锥段、大锥段、小锥段和操作平台等组成。
图1 分级旋流器组结构示意图工作原理及工作过程：水力旋流器是利用离心力场，加速矿浆中固体颗粒按粒度大小进行沉降和强化分离的有效设备。
矿浆按一定入料速度给入旋流器中产生旋流，矿物按粒度大小所受的离心力不同，粗颗粒所受离心力强则进入旋流器外旋流由底流排出，细颗粒的矿物则因自身粒度较小，所受离心力弱，进入旋流器负压区（空气柱）由溢流管排除。
矿浆按此原理达到粗细分级和固体浓缩的效果。
入料矿浆以一定的压力由进料管打入经进料分配器分配给各个旋流器入料口，通过气动调浆阀调节旋流器入料量的大小。
矿浆以一定的压力进入旋流器后，在离心力场的作用下，粗颗粒形成外旋流向下从小锥段的底流口排出，细颗粒形成内旋流向上从溢流口排出。
经过溢流箱的收集后由溢流管进入下一道工序。
从而实现入料矿浆中粗细颗粒的有效分选。
常见问题及解决办法：溢流跑粗，底流夹细。
溢流跑粗：底流口尺寸增大，溢流口尺寸减小，压力降低等；底流夹细：底流口尺寸缩小，溢流口尺寸增大，压力提高等。
底流浓度低：提高压力，减小底流口尺寸，增大溢流口尺寸。
底流产率低：提高压力，增大底流口尺寸，减小溢流口尺寸，减小锥角尺寸。
二TBS粗煤泥分选机主要结构：其构成如图2所示，主要由入料井、执行器、PID控制器、传感器、上升水流管、洗水分配室、尾矿排放口、底流排放阀、溢流槽和溢流排放口等组成。
图2 TBS分选机结构示意图工作原理：矿浆切向给人设备的人料井，按预定的压力和流速由泵将水打人分选机底部的分配器，通过紊流板均匀分布到干扰床分选机底部，形成向上的扰动水流，下降的物料与上升水流相遇而形成干扰层或称沸腾床层。
人料中的颗粒在分选机中做干扰沉降运动，由于颗粒之问密度的不同，使干扰沉降速度存在差异，从而为分选提供了依据。
精煤的澄清、浓缩及水煤浆操作规程
精煤的澄清、浓缩及水煤浆操作规程第一条:分级设施的操作规程1、选煤厂水池、角锥池、捞坑的检查孔,应当安装脚蹬或固定铁梯。
2、工作人员进入池内检查、清理,必须遵守下列规定:a、配备低压行灯照明,检查脚蹬或铁梯是否牢固。
b、工作人员不得少于2人,1人里面检查、1人外面监护。
监护人员站在能看到或听到检查人员工作的地方,并由专职人员担任。
c、工作人员必须使用安全带站在梯子上工作。
安全带的一端固定在外面牢固的地方。
d、工作完毕,工作地点负责人清点人员和工具,待确认无误后,方可盖盖板灌水。
3、水池、角锥池和捞坑应当根据不同的需要设置盖板、栏杆和走桥。
走桥上的花格板必须牢固。
禁止工作人员站在无栏杆的池边缘从事清理泡沫、杂物等工作。
第二条:浓缩设施的操作规程1、浓缩设施(浓缩机、深锥、沉淀塔)的走道必须安装栏杆。
地板应采用花纹钢板或花格板,并安装牢固。
2、禁止在浓缩设施走桥上存放工具等杂物。
3、使用周边传动的浓缩机,其周边轨道必须保持平整、光滑、无障碍物。
禁止任何人在轨道上坐立或进行作业。
10.2.4 浓缩机、深锥、沉淀塔等主体设施,必须建设牢固。
深锥阀门处的操作平台及栏杆应当牢固并防滑。
4、浓缩设施的絮凝剂添加处及其周围必须设有护栏。
地面要铺设防滑材料。
5、工作人员应当严格监控浓缩机底部沉淀物的厚度。
第三条:室外沉淀池和尾矿场安全管理1、室外沉淀池的周边必须建筑堤坝或配置栏杆,并设有明显的警示牌。
禁止非工作人员入内。
2、沉淀池滑线沟盖板应当采用花纹钢板。
3、池内管道堵塞清理时,工作人员必须携带安全带、梯子等工具;同时,上面应当有专人监护。
4、禁止任何人在尾矿场内游泳。
5、严禁选煤厂使用有害人体健康的水煤浆添加剂。
6、水煤浆搅拌机上应当设置箅格,箅格符合有关要求。
清理搅拌机时,必须将水煤浆放空,并至少要有2人工作,1人监护、1人清理。
7、水煤浆在室外温度0℃以下运输时,必须采取防冻措施。
浅谈我国煤泥水沉降澄清处理技术现状及发展趋势
０ 引 言
２煤 泥 水 处 理 技 术 存 在 的 问 题
． １ 在碰到泥化程度 比较高的泥煤水时 ， 其体系内带 负电荷 的泥煤 在 本文 中笔 者对我 罔 目前 煤泥水沉 降澄清处理技 术现状 以 ２ 且相互 问斥力很大 ， 不能有效 的实现颗粒沉 降 ， 及煤 泥水处理技术存在 的问题进 行了分析和探讨 ， 以此来对未来 细微颗粒 比较多 ， 而通过添加凝聚剂和絮凝剂也不能达到理想的效果 ，并且使用添 国家泥煤水沉降澄清技术的发展做 出了展望。 加 的药剂经济代价 比较高 ， 这不利于正常的生产经济效益的发展。 ｌ煤 泥 水沉 降澄 清处理 技 术现状 ２ ． ２在泥煤水 中存 在一种 比较难 处理的待负 电荷 的粘土颗粒 ， 它 目前 我国现有 的泥煤水澄清处理技术主要包括混凝技术 、 微 能 够 形 成 较 强 的 水 化 膜 ， 产生位 阻效应 ， 这就会大大 的较强颗粒 生物絮凝技术 、 电处理技 术 ， 以下就对这 三种 主要技 术进行综合 之 间产生水化排斥力 ，那 么在加入药剂之后就无 法实现中和 ， 泥 介绍 ， 同时对处理中所 有药剂及其机理进行分析。 煤水体 系得不到分散 ， 也就达不到泥煤水沉降处理 的效果 。 １ ． １ 混 凝 技 术 ２ ＿ ３虽然前面 介绍 了微生物 絮凝 以及 电化学处 理技术 的优 势 ， 但 絮凝和凝聚是混凝技术的两大主要技术类别 ，混凝沉降澄清处 是 目前 这两项技术仍然处 于试验 阶段 ， 菌种分离提纯是生物 絮凝 理技术主要足通过加入化学药剂使泥煤水中的悬浮物 以及颗粒出现 丁业化 目前 面临的主要难点 ， 且损耗 本文高也是急待解决 的主要 沉降分离 ， 在选煤厂生产中， 主要是利用絮凝技术或者絮凝和凝聚相 问题之一 ； 电化学处理技术 所暴露 出来危 险性 、 高耗能性 以及电 结合的技术来进行运用。如果碰到不宜沉降的泥煤水时， 两种技术并 极 钝化 等也 是 目前 所 面对 的重 要 问 题 。 用是最好的选择 ， 但是要注意的是 ， 在具体过程中 ， 凝 聚剂必须先于 ２ ． ４泥煤水处 理适宜性１ 艺 流程 比较复杂且 存在不稳定 的丁作 ， 絮凝剂加入。 经过人们不断的实践运用与总结 ， 使用量技术凝剂进行 在具体操作中 ， 如果浓缩机入料浓度过高 ， 则会影 响澄清效果 ， 甚 泥煤 水处 理 ， 效 果非 常显 著 ， 并且 用量 少残 留指数 低 。 至会出现循环水浓度过高而停产 。针对这些 问题 ， 目前 还没有研 １ ． ２ 微 生物 絮凝 技 术 制出娴熟 、 完善 的药剂 自动添加体系 ， 且 国内对 于这项技术 的研 作 为一种 由微生 物有絮凝 活性 所产生 的次生代谢产 物构成 究 要 远 远慢 于 国外 。 的新 型水处 理剂 ， 微生 物絮凝 剂具有 高效 、 安全、 自然 降解 等优 ３煤 泥 水 处 理 技 术 未 来 发 展 趋 势 点 。这一技术在我 国源 于上世纪 ８ ０年代 ， 作 为一种无毒 、 可无 限 使用 的生物资源 ， 我 国通过对 微生物 絮凝 剂不断 的研 究 ， 在泥煤 ３ ． １ Ｄ Ｌ Ｖ Ｏ理论 是传 统泥 煤水 处理 方案确 立 的理 论基 础 ，那 么 要想 有 水处理 、 研究 中已经逐渐用其代替了化学 絮凝剂 。 新 突破 ， 就必须 脱离 这一 常规 ， 积极 的创 新洗 净技 术 、 低造价 、 商『 生能 １ ． ３电 处理 技术 的絮凝 、 凝聚药剂 ， 这才是发展好我国未来泥煤处理技术的关键。 通过研 究发现 ， 泥煤水 中的细颗粒 物是具有 负电荷 的， 那么 ３ ． ２在泥煤水 中存在一 种 比较难处理 的待负 电荷 的粘 土颗粒 ， 它 根 据 这 一 特 性 ，可 以 有 效 的将 电 化 学 技 术 应 用 到 泥 煤 水 澄 清 中 能够形成较强的水化膜 ， 在加入药剂之后就无法实现 中和 。应该 去。其 主要工作原 理是 ， 把可溶性 电极铝或者铁在泥煤水 中进行 通过对水化膜 的结 构研究 ， 找到适 当的改 良方法 ， 通过对 这一 问 电溶 解 ， 所 产 成 的具 有 凝 聚 性 的氢 氧 化 物 可 以对 水 中 的胶 体 物 质 题的解决来促进沉降技术的发展 。 进行凝聚 ， 以此 来 实 现 泥 煤 水 的 净 化 。 ３ ． ３菌种分离提纯是生物絮凝工业化 目前面临的主要难点 ，且损 １ ． ４煤 泥 水 处理 的药 剂 耗本文高也是急待解决的主要 问题之一 。 那么未来 技术发展趋势 １ ． ４ ． １ 絮凝药剂 的分类及絮凝机理 必 定 是 针 对 这项 新 技 术 的 突破 来 展 开 的 。 目前絮凝药剂主要存在人 Ｔ合成 与自然形成两种类 型。 而在 ３ ． ４电化 学处 理技 术 所 暴 露 出来 危 险 性 、高 耗 能 性 以及 电极 钝 化 我 国聚丙 烯酰胺类 物质用的最为广泛的人工合成高分子絮凝剂 ， 等也是 目前所面对 的重要问题 。那么在未来沉降技术的发展 中应 按 照具体的结构可 以叫其划分 为阴离子 型 、 阳离子 型 、 双离子 型 该主要针对加电方式 、 电极材料等影响因素运行研究。 和非 离子型。 目前 在泥煤水处理中 ， 阴离子 型聚丙烯酰胺应用最 ４结 语 为广泛 ， 它是通 过对碱处理后 的聚丙烯酰胺进行水解改性得到的 泥煤 水 中带负 电荷 的胶体微粒 能够与 阴离子型聚丙烯 酰胺结构 泥煤水的处理 目前存在着很多问题 ， 是我 国煤炭行 业的一个 那 么通 过本文 的分析 与解读 ， 希望可 以为我 国以后泥 中带 负电的强亲水基团发生絮凝 ， 那么架桥作用就能够通过 电荷 弱势项 目， 中和而去除胶粒以此来对泥煤水进行处理 ，ｉ 亥材料价格便宜 ， 效 煤水处理技术的发展做 出一定的贡献 。 参 考 文 献 果好 ， 已拥有 比较成熟 的丁艺 ， 所 以 目前有着非常广泛的应用 。 ［ １ ］ 匡亚莉 ， 亓欣 ， 邓建军 ． 选煤 厂高 泥化煤泥水絮凝沉降 的实验 １ ． ４ ． ２ 凝 聚药 剂 分 类 及 凝 聚 机 理 在组 成凝 聚剂的无机电解质与无机高分子凝聚剂中 ， 铁盐 和 ［ Ｊ ｊ ． 洗选加工 ， ２ ０ １ ０ ， １ ６（ ３ ） ． 铝 盐 是 应 用 的 比较 多 的无 机 电解 质 。因 为泥 煤 颗 粒 主 要是 带 负 电 ［ ２ ］ 廖 寅飞 ， 赵 江涛 ， 胡晓东 ． 难沉降煤泥水的凝 聚 一絮凝沉降试 Ｊ ］ ． 煤 炭 工程 ， ２ ０ １ ０（ １ ２ ） ： ９ ８— １ ０ ０ ． 荷的， 所 以在处理过程 巾一般采用 阳离子型 的凝 聚剂 ， 其 中比较 验 研 究 ［
煤阶 有关煤的术语翻译
冲压成型 impact briquetting
利用垂直于受压平面的冲压力，使封闭模筒或成型沟槽中的型煤配合料成型的工艺。
环压成型 ring-type press briquetting
利用近似垂直于受压平面的连续滚压力，使成型环中的型煤配合料成型的工艺。
对辊成型 roller press briquetting
底流 underflow
经分级、浓缩或分选等作业获得的粗颗粒、高浓度或高密度的产物。
溢流 overflow
经分级、浓缩或分选等作业获得的细颗粒、低浓度或低密度的产物，以及由各种液体容器中溢出的流体。
凝聚剂 coagulating agent, coagulant
可使液体中分散的细粒固体形成凝聚体的无机盐类。
又称“分配粒度”。粒度分配曲线上相当于分配率为50%的粒度。
等误粒度 equal errors size
分级作业中两种产品或产物中错配物相等时的分级粒度。
通过粒度 through size
以溢流中95%的颗粒能通过的标准筛筛孔尺寸表示的粒度。
限下率 undersize fraction
理论产率 theoretical yield
按给定的产品灰分,从浮物或沉物曲线上查得的该产品的产率。
理论灰分 theoretical ash
按给定的产品产率,从浮物或沉物曲线上查得的该产品的相应灰分。
基元灰分 elementary ash
煤在某一密度或产率点的灰分。
使粘结剂固化，增强型煤内聚力和耐水性能，以提高型煤强度的工艺。
[型煤]配合料 briquette blend
由粉煤、粘结剂和[或]添加剂按比例混合成性能符合成型要求的物料。
第3章 沉降与分级
3.沉降分离作业
沉降分离作业包括分级、浓缩、沉淀(或澄清)。三 者共同构成选煤厂煤泥水处理的主体。
分级，确切讲是水力分级，要求按沉降方式把固体
物料分成不同粒度级别。 浓缩，即通过颗粒沉降得到高浓度固体沉淀物。 沉淀，要求使固体物充分沉降回收并同时得到澄清 水。
3.沉降分离作业
三个作业以分级浓缩沉降为基础，联系密切。分级过 程必然伴随浓缩现象发生；浓缩则是不同粒级物料实现分 级的结果，而沉淀和澄清可视为极端的分级和浓缩过程。 从过程到结果，三作业的差别首先取决于沉降类型， 其次取决于沉降的时空条件(由设备与操作条件确定)。 分级作业采用分级浓缩沉降原理，常用设备有：斗子 捞坑、旋流器、角锥池、倾斜板沉淀槽、浓缩漏斗、沉淀
小，溢流生产能力低。通常不用于分级作业，而用来冲洗矿砂进行脱泥。
沉没式螺旋分选机溢流端的整个螺旋都浸没在沉降区的页面下， 其沉降区具有较大的面积和深度，适用于细粒分级，可以获得小于100 网目的溢流粒度。
2. 分级设备
按分级原理分类：
筛分分级设备 分 级 设 备 水力分级设备 离心力分级设备 复合型分级设备
2. 分级设备
按分级原理的底流排放方式， 分级设备分类：
角锥沉淀池 自重排泄设备 倾斜板沉淀槽 永田沉淀槽 重力分级设备
分 级 设 备
离心分级设备
螺旋水力分级 机械排泄设备 斗子捞坑 水力旋流器 沉降式离心机
塔、永田沉淀槽。它的共同点是沉淀空间小，煤泥水在其 中停留时间短。
3.沉降分离作业
浓缩作业既有采用分级浓缩沉降原理的部分(如用
浓缩机作一段煤泥浓缩回收设备)，也有采用澄清浓缩 沉降原理的部分(如用浓缩机作二段细泥浓缩回收设备)。 常用浓缩设备有：耙式浓缩机、深锥浓缩机、旋流器、 浓缩漏斗。显然，采用澄清浓缩原理的设备都较大沉淀 空间，且沉降时间长。 沉淀澄清作业设备主要为沉淀池，它多采用分级沉 降原理，但它依靠较大空间，特别是充分的沉降时间来 保证沉降过程的进行。 目前沉淀池已基本被压滤机等设备取代。
煤泥水处理及洗水闭路循环
煤泥水处理及洗水闭路循环专业：矿物加工工程关键词：煤泥水洗煤处理内容摘要：煤泥水系统是选煤厂实现洗水闭路循环，确保清水洗煤的关键环节。
长期以来，煤泥水的净化一直难以解决，大多数选煤厂煤泥水处理系统都或多或少地存在一些问题。
主要原因是随着采煤机械化程度的提高，细粒煤所占的比例越来越大，而煤泥水集中了原煤中最细、最难处理的微细颗粒，由于这些颗粒粒度细、灰分高、粘性大、难以沉降，因而极难用常规的沉淀、回收和脱水设备处理，必须采取一定强化沉降措施。
一、煤泥水概况1、煤泥水的来源2、煤泥水物质组分及特点3、煤泥水的难处理及其原因4、煤泥水的污染性二、煤泥水处理方法与种类（1）煤泥水处理技术现状（2）煤泥水的性质及其对选煤工艺的影响1、循环水浓度对洗选效果的影响2、循环水浓度对分级、脱水工作的影响3、循环水浓度增加给选煤工艺带来的严重后果（3）粗颗粒煤泥水的处理1．分级的实质2．分级原理3. 常用的分级设备4．常用粗煤泥回收流程（4）细颗粒煤泥水的处理1. 浓缩浮选流程2．直接浮选流程3．半直接浮选流程（5）极细颗粒煤泥水的处理1．凝聚及凝聚原理2．絮凝及絮凝原理3．凝聚剂和絮凝剂4．极细粒煤泥水的处理流程5．洗煤水当前处理情况分析三、工艺流程分析1．设备处理能力分析2．煤泥水事故分析及处理措施3．洗煤厂厂内跑、冒、滴、漏水的收集与处理4．可靠性论证5．改进措施四、洗水闭路循环1．选煤厂洗水闭路循环的三级标准2．实现洗水闭路循环的途径3. 实现洗水闭路循环的效益4. 实现循环水净化、贮存、自动平衡五、展望及煤泥水处理去向六、参考文献七、致谢。
精煤的澄清、浓缩及水煤浆操作规程
精煤的澄清、浓缩及水煤浆操作规程一、澄清操作规程1、工艺概述精煤澄清工艺是利用潜在物与煤泥的物理性质差别，通过澄清槽对精煤进行初步的清洗和分类，去除泥块等杂质。
2、设备与仪器（1）澄清槽：其作用是澄清物料，去除泥块等杂质。
（2）出料水管：用来排放澄清后的物料。
（3）泥水分离器：用来分离泥水，防止泥水混合流入下道工序。
（4）试样瓶、秤、计时器等。
3、操作步骤（1）将需处理的精煤均匀地放入澄清槽中。
（2）打开澄清槽对应的水泵，调整至合适的水流量。
（3）澄清过程持续时间为10分钟，可根据实际情况适量延长或缩短时间。
（4）澄清结束后，关闭水泵，放出澄清后的物料。
（5）将物料通过泥水分离器进行分离，分离后的泥块放置在环保池中，水流入回收池中。
（6）将所得精煤试样样品进行称量，并记录质量数据。
4、注意事项（1）要根据实际情况调整水流量，以确保澄清槽内物料能够被充分清洗。
（2）为保证有效的清洗效果，应定期清理澄清槽内残留物质。
（3）对于澄清槽内的残留物质，应根据环保要求进行处理。
二、浓缩操作规程1、工艺概述精煤浓缩工艺是利用煤泥的比重高于水的原理，通过浓缩槽对煤泥进行分离，将其浓缩成含水量较低的煤泥浆。
2、设备与仪器（1）浓缩槽：其作用是对煤泥进行浓缩分离。
（2）出料管：用于排放浓缩后的物料。
（3）水泵：用于将余液排出排出。
（4）试样瓶、秤、计时器等。
3、操作步骤（1）将需处理的煤泥均匀地放入浓缩槽中。
（2）将系统中的余液泵入槽中，混合物液位应保持在标准位置。
（3）打开入口水泵，逐渐加入清水，使槽内液位达到标准位置。
（4）开启泵送煤泥，启动浓缩工艺。
（5）浓缩过程持续时间约为30分钟。
（6）浓缩结束后，关闭泵送煤泥，排放浓缩槽内物料。
（7）将浓缩后的物料进行称量，并记录对应数据。
4、注意事项（1）要根据浓缩槽内物料的具体特性进行比例调整。
（2）为保证有效的浓缩效果，应定期监测煤泥的比重，以保证处理资料的质量。
选矿脱水工(初级)考点
选矿脱水工(初级)考点1、判断题絮凝剂是以固体溶剂的形式加入煤泥水中的。
正确答案：错2、问答题根据加压过滤机系统图，简述加压过滤机的工作原理？正确答案：煤浆由浓缩池底流泵供给，由入料泵M12经阀门O（江南博哥）V146、OV141将物料送入过滤槽内，物料的高度由探头Lics109监控，当物料达到50%时，搅拌器M02~M10启动，以防煤泥沉淀，当物料达到70%时，主轴M01开始转动，同时OV132打开，开始吸饼，当第一块过滤块进入干燥区时，OV133打开，开始干燥，其滤液水由主轴上的空心轴进入气水分离器，当其进入吹落区，同时罐内压力超过1bar时，阀门OV114、OV115开始间隔性动作，将滤饼吹落。
物料由罐内刮板M12运输至贮煤仓内，为了保证罐内的压力，该系统采用双闸门卸料，闸门采用气压密封，上闸门打开时，物料进入下贮煤仓内，然后上闸门关闭，下闸门打开，将物料排出，并由刮板运出。
闸门的打开与关闭采用液压系统来完成。
当每次工作完成后，罐内气体将由阀门OV103排出，降至0.5bar时，阀门OV102打开，将物料排出。
为了保证管道畅通，当物料排完后，阀门OV127打开，由泵M12将管道及料槽底部冲洗干净。
为了保证滤布的使用寿命，每次工作完成后，将通过阀门OV131由高压泵M23将水打入罐内，通过设在滤盘两侧的喷头自动冲洗滤布。
另外，泵M19的主要作用是供给主轴两端的密封水，以及在工作时间隔性地冲洗探头Lics109。
而工作中罐底的积水则由阀门OV103间隔性地打开来排出。
3、问答题过滤机处理太低的原因有哪些，如何处理？正确答案：原因有以下四个方面：矿浆浓度低；槽体内的物料未充满；絮凝作用不足；主轴转速低。
处理方法：停车等待矿浆浓度升高时再启车；提高搅拌器的速度使槽体内的物料充满；加大絮凝剂用量，提高絮凝效果；提高主轴转速。
4、判断题块精煤的脱水系统流程是：脱水筛——弧形筛——脱水仓。
正确答案：错5、判断题织物介质也称滤布介质，采用天然或人造纤维编织而成的滤布。
粗煤泥水力分级分选一体化设备知识资料
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1.3上升水流分选机的工作过程
随着物料的连续给入，细而轻的物料不断溢流至溢流收集 槽，高密度的物料通过由PLC闭环控制器控制的排料阀门 排出。密度传感器浸入到紊流层中相应高度，对槽体内的 床层密度进行不间断的监测。当床层的密度达到或超出设 定值，控制器即送出一个4～20mA的信号到气动执行机 构，气动执行机构开始动作，并打开底流排料阀排料，直 至床层密度降低至设定值，排料阀门关闭。气动执行机构 的行程大约在40 ～60 mm，在此范围内自由、平稳地 运动，排料阀在气动执行机构的作用下同时动作。
粗煤泥水力分级分选一体化设备
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概述
MJXJ型煤泥分级分选机是在我院多年研究颗粒干扰沉降 理论的基础上，借鉴吸收国外煤泥分选机的先进经验，在 研究人员的无数次实验研究的前提下，自行研制开发了新
一代高精端技术的煤泥分级分选一体化设备。它是将水力
分级旋流器与上升水流分选机的完美结合，不仅实现了粗 煤泥与细煤泥之间的分级，而且有效地实现了粗煤泥的分 选。
的水力分级旋流器组成 。 5.1.2上升水流分选装置 上升水流分选装置由给料箱、主槽体、执行机构、密度 传感器等组成 。
12
5.2电控部分
控制系统包括密度传感器、PLC闭环控制器和执行机构，通过调整密度 传感器设定密度值，使紊流床层达到所要求密度，紊流床层的密度是由传感 器实时监测的。为使紊流床层的密度保持稳定，控制器将来自床层密度计的 实际值与设定值比较，通过PLC闭环控制确定输出值即阀门开度，由控制器 传出的4～20mA电流信号到执行机构控制排料阀开启或关闭，通过控制底 流物料的排出量，达到控制床层密度的目的。 控制系统实现以下几项功能： （1）入料量与压力的调节； （2）顶水流量自稳定功能； （3）执行器与密度计联动自动稳
洗选煤厂煤泥水沉淀和浓缩设备的
洗选煤厂煤泥水沉淀和浓缩设备的选型与计算煤泥水沉淀设备主要是起粗煤泥分级作用，是煤泥在水中按其沉降速度不同而分离成粗细颗粒的过程。
其分级粒度的大小取决于煤泥在煤泥水中的下沉速度和煤泥水的水平流速度，当沉淀面积一定时，给入的煤泥水量越多，水平流速度越快，则分级粒度越粗，反之越细。
粗煤泥分级设备有;斗子捞坑、角锥沉淀池、倾斜板沉淀池等。
煤泥水浓缩设备主要是起煤泥水浓缩澄清作用，它是将煤泥水分离成澄清水和稠煤浆的过程。
对于一定的入料，浓缩物料停留的时间越长，溢流越清，则底流越浓。
煤泥水浓缩设备有;浓缩机、浓缩漏斗、沉淀塔、水力旋流器等。
显然，煤泥水沉淀设备和浓缩设备，两者的煤泥沉降原理是相同的。
在重力作用下，煤泥水中煤粒的干扰沉降速度按下式计算在计算沉淀面积时，取溢流速度等于分级粒度的沉降速度。
所以式（4 -10）求出的vs，实际上等于沉降设备单位面积按溢流量计算的处理能力q，单位为m²/（m²·h）。
一、粗煤泥回收设备的计算选煤厂粗煤泥分级时分级粒度一般为0.3~0.5mm，单位面积的处理能力q值可按分级粒度根据式（4-10）求出，但一般从表4-19经验数据中选取。
所需沉淀面积为分级旋流器的单台处理能力见表’ ( %)，其台数计算可按下式计算二、煤泥水澄清设备的计算煤泥水澄清设备的分级粒度一般为0.05~0.1mm。
浓缩机和沉淀塔的单位面积处理能力g可根据煤泥水的沉降试验求得，若使用絮凝剂时，q值可根据使用絮凝剂后煤泥水的沉降试验来确定。
也可从表4-21经验数据中选取。
所需沉淀面积为浓缩机的型号规格见表 4-22。
浓缩机、沉淀塔总的澄清面积求出后，可按下式计算台数。
分级、沉淀浓缩授课重点
第三章分级、沉淀浓缩3-1（A）分级、沉淀、浓缩和澄清的定义是什么？答：固体颗粒在水流中按照其沉降速度的差别分成不同粒级的过程叫水力分级，简称分级；借重力或离心力作用提高煤泥水浓度的作业称为浓缩；从煤泥水中排除固体，以获得固体含量很少的水，这种作业成为澄清；沉淀则是要求煤泥水在容器中停留足够长的时间，使其中固体颗粒近可能全部沉下来，并要求得到比较洁净的溢流水。
3-2（A）分级、澄清、浓缩作业有什么异同？答：相同之处：它们都是在不同程度上的固液分离过程。
其结果都是从设备中排出含有粗粒物料的浓缩底流和含有细粒物料浓度低的溢流产物。
不同之处：A、三个作业之间的差别只是所得到的两个产物，其粒度和浓度不同。
分级作业要求按粒度进行分离，浓缩作业实际也是分级过程，它们之间的差别只是粒度要求不同。
洗水澄清过程实质上亦是浓缩过程，只是溢流水中固体量的控制更加严格，含量要求更低。
B、三个作业的工艺要求不同。
分级作业主要控制粒度；而浓缩作业主要控制底流浓度；澄清作业则控制溢流中的固体含量。
C、三个作业在工艺流程中的位置不同。
分级作业一般处于煤泥水系统的开始阶段；浓缩作业处于系统的中间阶段；澄清作业则处于系统的最后阶段。
3-3（A）分级、沉淀浓缩设备分成哪两大类？答：一类是在重力场作用下的自然分级、沉淀浓缩设备，另一类是离心力场作用下的离心分级、沉淀浓缩设备。
3-4（A）常见的分级、沉淀浓缩设备有哪些？答：分级设备：浓缩漏斗、角锥沉淀池、沉淀塔、倾斜板沉淀池、斗子捞坑。
沉淀浓缩：耙式浓缩机、深锥浓缩机。
澄清设备：厂外沉淀池。
离心沉降设备：沉降式离心脱水机、水力旋流器。
3-6（B）分级设备的工作原理是什么？答：W=A.v m3/h 该式为煤泥水流量、设备面积和分级粒度下沉速度之间的关系。
对于既定的设备，不同的处理量，可求出不同的v值，即有不同的分级粒度。
★当要求的分级粒度一定时，所需分级面积Ａ与煤泥水的流量成正比。
当煤泥水的流量一定时，所需要的分级面积Ａ与分级粒度的下沉速度成反比，即与分级粒度成反比。
粗煤泥水力分级分选一体化设备分选性能的试验研究
收稿日期：2011－01－10基金项目：国家科技部专项基金项目（2009EG122184）作者简介：田忠坤（1981－），男，山东鱼台人，工程师、博士，研究方向为矿物加工工艺及设备的研究。
粗煤泥水力分级分选一体化设备分选性能的试验研究田忠坤，孙旖（煤炭科学研究总院唐山研究院，河北唐山063012）摘要：为研究粗煤泥水力分级分选一体化设备的分选性能，制定了系统设备的试验方法步骤，并对试验原煤样进行筛分实验分析，判断原煤样的粒级分布及分选性能。
根据试验运行参数和试验步骤，对煤泥浓缩旋流器、TBS 分选机溢流和底流进行取样并做筛分试验分析。
得出该试验设备通过上升水流的作用可实现不同粒级煤泥的分级分选结论。
关键词：粗煤泥；水力分级分选；粒级；产率；干燥基灰分中图分类号：TD941文献标识码：B 文章编号：1671－0959（2011）06-0108-03Experiment Study on Separation Performances of Separation IntegrationEquipment for Hydraulic Grading of Coarse SlimeTIAN Zhong －kun ，SUN Yi（Tangshan Research Institute ，China Coal Research Institute ，Tangshan 063012，China ）Abstract ：In order to study the separation performances of the separation integration equipment for the hydraulic grading of the coarse slime ，the steps of the experiment method for the system equipment was set up ，the screening experiment analysis was conduced on the raw coal samples and the particle grade distribution and separation performances of the raw coal were judged．According to the experiment operation parameters and the experiment steps ，the sampling and screening analysis were conducted on the overflow and bottom flow of the slime cyclone and TBS separator．The with the upward water flow role ，the experiment equipment would have a grading and separation of the different particle slimes．Keywords ：coarse slime ；hydraulic grade separation ；particle grade ；production rate ；dry base ash 粗煤泥水力分级分选设备是借鉴国外TBS 技术发展起来的一种分选设备，相对于其他同类分选设备来说具有分选精度高，分选密度可调可控，分选效率高的优点。
浓缩机结构、原理.
机器的润滑
液压马达减速器用N220工业齿轮油。 减速箱内用N460工业齿轮油。 液压站内，夏季用N46抗磨液压油，冬季用N32抗 磨液压油。 第一次加油运行一周时间后更换新油，以后每半年 更换一次，平时应补充加油。 提升轴段内，每周加注润滑脂（ZGN-2）一次。 每班开机后，用机油枪在主轴及三个导向键上喷注 稀油润滑一次。
• 当沉降到浓缩池底部的物料增多，床层增厚时，耙架的工 作阻力也随之加大，当工作阻力增大到4Mpa时，压力继 电器、延时继电器、电磁阀动作，切断液压马达的油路， 此时主轴停止转动，提耙油缸带动耙架向上提升，延时约 3～5秒钟后，电磁阀再次动作，恢复向液压马达供油， 主轴又开始转动工作。当耙架提升后，工作阻力随之减小， 若减小到4Mpa以下时，则不再提耙，耙架停留在此高度 上旋转工作，耙齿将物料刮向池中央，随着工作阻力逐步 减小，耙架靠自身的重量逐步下降到正常工作位置。当工 作阻力再次增大到设定值时，耙架再次被提升，重复以上 动作，从而达到自动提耙、降耙的目的。 • 当耙架的工作阻力不断增大，提耙油缸的活塞上升接近极 限行程时，行程开关动作，切断电源，整机停止运行。此 时，应排除故障后，再手动恢复开机。
• 桥架安装在浓缩池上，它是操作人员进入 浓缩机的通道，也是承受机器全部重量的 部件。 • 固定筒安装在桥架下面，去气桶安装在浓 缩池外部，入料管将固定筒与去气桶相连， 物料进入去气桶排气后，进入入料管流进 固定筒，通过布料筒进入浓缩池内部
• 加药装置固定在桥架上面，贮药箱内储存絮凝药 剂。絮凝药剂通过加药管道进入入料管与物料混 合，再一起进入浓缩池内部。通过阀门可调节絮 凝药剂的用量。 • 传动轴、耙架与传动装置的主轴组装在一起，当 传动装置的主轴转动时，耙架随之转动，耙架下 部的耙齿将沉淀的物料刮向浓缩池中央，由底流 （泵）排出。当提耙油缸的活塞上升或下降时， 耙架也随之上升或下降 • 液压站为传动装置提供动力，液压站油泵为变量 泵，通过调节油泵的排油量，可改变耙架的转速， 以达到最佳工艺效果。
国内外旋流器技术参数
国内外旋流器技术参数1、澳大利亚重介旋流器流量参数说明：以上数据基于9倍的重介旋流器直径的压力下所得数据.＊表示参考指标，Φ1150重介旋流器的Ep参考值约为0.022，Φ1300重介旋流器的Ep参考值约为0.018,选用更大直径的重介旋流器所取得的分选效果要相对好一些。
表中入料固体物流量所对应的介质与煤的体积比为2。
5：1,实际选用时应取2.8:1或3：1。
2、国内旋流器2。
1无压给料三产品重介质旋流器原理三产品重介质旋流器是由一台圆筒—圆锥型旋流器与一台锥结合型旋流器串联而成。
筒型旋流器呈30°倾斜放置,在上部与筒-锥型旋流器相串接.介质由筒型旋流器下部沿切线方向给入，原煤则由上部中心管给入。
分选是从低密度进行，低密度的煤由第一段筒型旋流器的下部溢流管排出,中间产品由上部排出，沿切线方向进入第二段筒-锥型旋流器，在该处获得最终中煤和矸石。
从三产品旋流器的第一段不仅可以得到质量高的精煤和稀的重介质，而且可以有效地提高第二段的分选密度。
特点无压给料三产品重介质旋流器可用一种原始密度的悬浮液选出三种产品。
具有入料粒度上限高、处理能力大、分选效率高的特点。
使用无压给料大大简化了选煤厂的工艺配置,设备费用及投资及厂房投资均可大幅度降低。
同时无压给料，还降低了设备的运行费用。
适用范围高硫、较难选、难度和极难选原煤主要技术特征2。
2有压给料两产品重介质旋流器工作原理在重介质旋流器中的煤与矸石受重力与离心力的作用,当颗粒密度大于悬浮液密度时,所受作用力方向与离心加速度方向相同,颗粒在旋流器介质中做离心运动，集中在外层.由于干扰下沉作用，紧贴器壁的是大矸石，其次是中等粒度、小粒度矸石汇合形成螺旋运动的矸石带，当矿浆到达锥体部分时离心力急剧增加，形成明显颗粒带。
当颗粒密度小于悬浮液密度时，颗粒在旋流器中作向心运动，并集中在旋流器的中心轴附近，呈螺旋运动形成中煤和精煤带。
当煤浆运动到溢流管时，精煤和中煤被压向溢流管，在此处由于溢流管底部的涡流作用发生了二次分选。
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(Байду номын сангаас) 浓缩漏斗
材料学院矿物加工工程教研组
煤泥水分级、浓缩与澄清设备
(三) 角锥沉淀池
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煤泥水分级、浓缩与澄清设备
(四) 斗子捞坑
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图3-8斗子捞坑的三种形式 (a) 斗子在捞坑内；(b) 斗子在捞坑外；(c) 斗子机尾在捞坑外
煤泥水分级、浓缩与澄清设备
(二) 从构造方面考虑
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在介绍各类设备时已做了说明，参见各节
煤泥水分级、浓缩与澄清设备
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7.3 倾斜板沉淀设备
7.3.1 倾斜板沉淀设备原理和特点 倾斜板沉淀设备是一种高效率的沉
淀设备 在浓缩机、沉淀池等煤泥水浓缩、 澄清设备中设置倾斜板，作为强化的手 段来加速煤泥水的沉降，不仅大幅度地 增加了有效的沉淀面积，更重要的是改 善了煤泥水中细颗粒在沉淀过程中的水 力条件
洗水澄清面积计算一般利用煤泥水沉降 过程的分区现象 ，采用试验法确定(公 式法误差较大)。用试验得出的沉降速度 代替以上的vst，其余计算相同。
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7.2 自然沉降式水力分级、浓缩、 澄清设备
7.2.1 几种应用较广泛的分级、浓缩、澄清设备
(一) 自滤式煤泥沉淀池
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7.3.2 倾斜板沉淀设备的计算
(一) 倾斜板沉淀设备处理能力 倾斜板沉淀槽处理能力的计算公式如下：
Q=φNLBcosαvst
(3-25)
式中 Q——倾斜板沉淀槽的处理能力，m3/h；
φ——沉淀面积利用系数，一般取0.6～0.7；
n——取值与流态的经验关系是：
Re<1 000，n= 5-0.7lgRe
最后将计算出的vst单位换算成m/h，根据 式（3-5） W0=Vst，再用W=Fv可计算出所需的 沉淀面积。
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(三) 循环水（洗水）澄清面积计算
洗水澄清面积计算不能像沉淀面积计算 那样利用煤泥沉降末速原理用干扰沉降 公式计算，而必须根据试验测定的结果 作依据
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第七章 煤泥水分级、浓缩 与澄清设备
7.1 自然沉降过程的基本概念及计算 7.1.1 基本概念 (一) 在介质() 中，物料依其沉降末速的差别
分成若干粒级的作业称分级，水力分级 就是以水为介质的分级。 (二) 浓缩
借助重力或离心力作用提高煤泥水浓度 的过程称为浓缩。
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(三) 澄清 在浓缩的同时，获得固体含量很小的溢
流水，这个过程被称为澄清。 水力分级、浓缩和澄清这三种作业，虽
然在工艺要求上有所不同，但从原理和 过程来说都是相同的，都是根据颗粒在 水中沉降末速的差异。通过调节煤泥水 在容器中的停留时间，从而满足三种作 业在工艺上的不同要求。
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7.1.2 自然沉降过程计算 (一) 计算原则 现设容器长L(m)，宽B(m)，则面积为 F=LB(m2); 煤泥水以W(m3/h) 的流量从一 端流入，并以大致的流量从另一端溢出。 其过程如图3-1所示。 再假设容器有足够深度，上部存在一个 水平流动层，其厚度是H(m)，平均流速 为u(m/h)，则
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煤泥水在容器中平均停留时间为 t1 设粒度为d的煤泥颗粒沉降末速为v(m/h)，
它从水面开始下沉h(m)所需时间为 t2 此煤粒从入料端的水面开始下沉， 同时
受到水平流动的影响向排料端运动，运 动轨迹如图3-1中虚线所示。如果这个粒 度为d的煤泥颗粒，在水平方向行走L(m) 之后，在垂直方向恰好下沉h(m)，此煤 粒的粒度称为理论分级粒度
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在两个试管中装上同样浓度的煤泥水，其中一个倾斜一定 的角度放置(B)，另一个直立作对比(Ａ)。A状态沉淀面积 仅仅是试管的断面积(圆)，沉降距离为H;而B状态有一倾 斜角，沉淀面积变为椭圆，而且在靠近上侧管壁C部分的 煤泥颗粒由于受重力也同时下沉，因为上侧壁距下侧壁的 距离Hi较短，所以煤泥能较为迅速地沉淀到下侧管壁上， 然后沉淀的煤泥靠自重下滑，缩短了沉降时间。所以B比 A沉淀所需的时间要短。这就是倾斜沉降的基本原理。
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(五) 耙式浓缩机
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图3-10中心传动耙式浓缩机
图3-11周边传动耙式浓缩机结构图 1—耙架；2—混凝土支柱；3—料槽；4—
支架；5—电动机；
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7.2.3 改善自然沉降式设备工作的措施
(一) 从操作方面考虑 主要是保持煤泥水在规定的处理量的范围内使
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图3-1自然沉降过程示意图
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上式为煤泥水流量容器面积(一般称沉淀 面积)和煤泥沉降末速的关系，不同煤粒 粒度 d和密度δ，有其相应的沉降末速v， 如果v值已定，由上式可知，煤泥水的流 量W和所需的沉淀面积F成正比，当流量 W已知，则v值与所需沉淀面积F成反比。
得设备中有稳定的流态，这包括三个方面：一 是因为自然沉淀是靠颗粒本身的重力，煤泥粒 度细，质量轻，受所载介质流动影响大，故应 避免产生较强的涡流，方法是稳定的入料方式， 避免已沉降的颗粒受入料冲击而重新悬浮；二 是全宽溢流，即尽可能降低溢流流速，以免破 坏溢流处的平稳流态；三是稳定底流排放量和 浓度。
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(二) 煤泥分级需用沉淀面积计算
首先计算粒度为d的煤粒自由沉降末速v0。 由于煤粒在煤泥水中的沉降速度应按干扰沉降
计算，公式如下：
Vst=mn × v0 cm/s
(3-6)
式中 vst——干扰沉降末速,cm/s；
m——松散度，；
ｇ——入料浓度，g/L；