水力旋流器及高频筛回收粗煤泥的工艺分析

水力旋流器及高频筛回收粗煤泥的工艺分析
李勇
【摘要】本文通过简述水力旋流器及高频筛联合工艺流程,对水力旋流器及高频筛的结构及工作原理的介绍,证实水力旋流器及高频筛工艺回收粗煤泥的可行性.【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2013(000)015
【总页数】1页(P145)
【关键词】粗煤泥;水力旋流器;高频筛;工艺效果
【作者】李勇
【作者单位】龙煤集团七台河分公司龙湖选煤厂,黑龙江七台河154600
【正文语种】中文
1 概述
近年来我国选煤技术得到快速发展，基本上形成了以粗粒煤重介旋流器分选、煤泥浮选为主的成熟分选工艺。

发展趋势是重介旋流器向大型化方向发展，煤泥浮选则向着提高煤泥选择性的方向努力。

伴随着重介旋流器大型化发展，其分选粒度下限不断上升，在浮选中高效浮选设备的广泛使用使得浮选粒度上限下降。

其结果导致煤泥粒径在0.25～2mm，处于重选粒度下限和浮选粒度上限之间[1]的粗煤泥得不到有效分选。

并且重选、浮选对其单独分选得不到理想的分选效果。

它的特点是：粒度处于重选的分选下限附近，灰分比重选精煤灰分高2%～4%，煤与矿物的解
离比较充分。

如果粗精煤进入精煤产品则会污染精煤，是精煤灰分偏高；进入中煤或矸石，则又损失精煤。

影响选煤厂综合经济效益。

只有解决粗煤泥处理环节的有效分选问题，才能减少对精煤的污染，保证全粒级精煤质量和产率的最大化。

图1 回收粗煤泥工艺流程
2 工艺流程
2.1 水力旋流器及高频筛联合工艺流程。

2.2 流程特点。

（1）末精煤筛下水、离心液或磁选尾矿全部进入水力旋流器，流
程简单，设备少；（2）水力旋流器结构简单，无运动部件，处理量大，工艺效果良好，可用于分级，浓缩，脱泥等；（3）能减小高灰细泥对精煤的污染；（4）
有效防止粗颗粒物料进入下一道工序。

特别注意旋流器与筛下水都去浓缩机。

3 粗煤泥设备介绍
3.1 水力旋流器结构及原理。

如图2（a）所示，水力旋流器由给矿管、筒体、锥体、底流管组成。

图2(b)则显示了水力旋流器分选原理：矿浆在一定压力下由给矿管切向给入旋流器，在旋流器内形成一个回转流。

旋流器中心处矿浆回转速度最大，离心力也最大。

因此，矿浆向周围扩展运动，使中心轴周围形成低压带。

作用在矿粒上的离心力与矿粒质量成正比，当矿粒密度接近时可按粒度大小分级（密度不同则得到等降颗粒）。

图2 水力旋流器基本结构及分离过程
矿浆在旋流器内既做切向回转运动，又做向内的径向运动，而靠近中心的矿浆沿轴向上（溢流管）运动，外围矿浆则向下（底流管）运动。

在旋流器空间内形成近似锥形面的零速包络面。

细小颗粒离心沉降速度小，被向心的液流推动进入零速包络面由溢流管排出成为溢流产物；较粗颗粒在较大的离心力作用下，保留在零速包络面外，最后由底流管排出，成为沉物。

3.2 水力旋流器分选效果。

旋流器入料粒度为0.5～1.0mm，入料浓度为100g/L，
处理能力为80m3/h。

表1显示了A选煤厂分选粗煤泥的分选效果。

表1 A选煤厂水介质旋流器分选效果%?
由表1分析得，粗煤泥实际分选密度1.52g/cm3，分选0.5～1.0mm粒级粗煤泥时，取得了较好的分选效果，说明水力旋流器在分选粗煤泥方面具有可行性。

3.3 高频筛结构及工作原理。

如图3所示。

在高频振动作用下，筛机作高频和高振动强度往复运输，按作用不同，沿筛面全长分为预脱水、滤层形成和过滤脱水三个工作区域。

在高频筛振动力和物流离心力作用下，进入预脱水区的流体紧贴弧形筛面运动，靠近筛面的水和部分小于筛缝极细颗粒透筛，而较粗颗粒在被筛面上，沿筛面向下运动，脱除绝大部分的水。

在滤层形成区，物料在弧形和直段筛面的过渡处发生速度突变，而形成特殊的“水池”，来自预脱水区的糊状物进入“水池”后，较粗颗粒沉降而接近筛面，形成一层薄的滤层，阻挡细颗粒透筛。

在筛面振动下，物流不断输送到过滤脱水区，由于筛面负倾角和物料沉降脱水作用，筛上物料运动速度依次递减，形成物料层内部间的挤压，料层上表面的薄游离水层返流回“水池”，而料层下部水透过滤层和筛缝而透筛。

图3 筛机工作区域划分图
3.4 高频筛脱水效果。

高频筛对粗颗粒煤泥有很好的脱水效果，柴春玲已经在之前的研究中有明确的结论：筛机工作时要保证足够大的入料浓度，否则会造成跑水；对于粒度小于0.125mm的细颗粒煤泥无法实现固液分离。

4 结论
利用水力旋流器对煤泥进行分级并浓缩达到高频筛入料浓度，在通过高频筛对粗煤泥进行回收，提高了回收效率，且降低粗煤泥水分、灰分。

该工艺简单，能耗小，使用操作维护简单。