第2章 洁净煤技术2

2.1
煤炭净化技术
第2 1章
重介质旋流器选煤是在离心力场中完成的，此时重力 的作用相对惯性力可忽略。在重介质族流器中，颗粒 一方面受到离心力的作用；另一方面受到悬浮液对颗 粒的推力作用，从而轻重产物按密度进行分离。
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
1. 重介质选的分选粒度范围：
重力场中分选 矿石粒度下限2－3mm 煤炭 离心力场中分选 13－0.5mm
可达0.5mm,最低0.15-0.1mm
给料粒度上限：要由原矿粒度堪布特性及分选机的规 格尺寸两个因素来决定
煤炭
块煤可达1000mm,一般300－400mm 末煤上限一般50－13可达80mm
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
2. 加重质及重介悬浮液 工业上所用的加重质常用的有下列几种。 硅铁、方铅矿、磁铁矿、黄铁矿、重晶石、高炉渣、 石英、黄土、矸石、浮选尾矿等。 选矿常用硅铁作为加重质。 选煤常用磁铁矿作为加重质。密度为4.4-5.2g/cm3， 配制的悬浮液密度1.3-2.3g/cm3,粒度要求选块煤时小 于200目（0.074mm）含量不低于80％；选末煤时小于 325目（0.045mm）含量不低于90％ 重悬浮液是由密度大的固体微粒分散在水中构成的 非均质两相介质。
斜轮重介质分选机主要由容纳悬浮液的分选槽、排出重产物的倾斜提 升轮、排出轻产物的排煤轮和传动装置组成。
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
该分选机兼有水平介质流和上升介质流，在给料端下部 位于分选带的高度引入水平介质流，在分选槽的下部引入上 升介质流。水平和上升介质流不断地给分选带补充合格悬浮 液，使悬浮液密度均匀稳定，并造成水平流运输浮煤。 原料煤进入分选机后，按密度分为浮物和沉物两部分。 浮物被水平流运送至溢流堰，由排煤轮刮出，经条缝式固定 筛初步脱介后进入下一个脱介作业。沉物沉到分选槽底部， 由提升轮上的叶板提升至排料口排出。并在提升过程中完成 一次脱介。 斜轮分选机具有分选精度高，E值可达0.02~0.03；分选 粒度范围宽处理能力大，上限可达1000mm下限可达6mm；悬浮 液用量少，约0.7~1.0m3/t•h（按入料量计）；悬浮液稳定， 加重质粒度小于325目占40-50%已达到细度要求等优点。
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
3. 重介质选机 实现重介质选煤的设备叫作重介质分选机。 斜轮重介质分选机 重 介 质 分 选 机 立轮重介质分选机 浅槽重介质分选机 重介质旋流器
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煤炭净化技术
第2 1章
（1）斜轮重介质分选机
斜轮重介质分选机是目前我国选块煤应用最广的一 种设备。斜轮分选机的优点是分选精度高；选粒度范围 宽，分选粒度上限为200～300mm，最大可达1 000mm，下 限为6～8mm；处理量大，槽宽1m的分选机，处理量为 50～80t/h；所需悬浮液循环量少，约0.7～1.0m3/t入料； 分选槽内介质比较稳定，分选效果良好。 其缺点是外形尺寸大、占地面积大、出两种产品。
2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章
2007年，我国拥有1 700多座选煤厂，总能力为 11.5亿吨/年。 目前最大的炼焦煤选煤厂入选原煤能力达到800 万t/ a, 最大的动力煤选煤厂入选原煤能力达到3100 万t/ a。入选原煤能力超过1000万t/ a的选煤厂有10 多座。
山西晋城寺河矿井选煤厂
原料煤从分选槽给料端给入，悬浮液从给料溜槽下方流入，形成水平液 流。浮物随水平液流至溢流堰处由刮板刮出，沉物下沉至分选槽底部由叶板 提升至顶部经溜槽排出。
DISA型立轮分选机是波兰1970年设计制造的。
2.1

煤炭净化技术
第2 1章
立轮重介质分选机较斜轮重介质分选机有更多的优点，主要有：

（1）在分选槽内立轮产生涡流的流动方向与沉物的沉降方向一致，
煤炭净化技术
型煤与配煤技术 水煤浆制备技术 褐煤改性提质利用技术
第2 1章
煤炭燃前净化方法是最经济有效的燃煤污染控制技 术。其脱硫成本是烟气脱硫成本的1/10。 重介质分选 煤炭物理净化方法 煤 炭 净 化 方 法 跳汰分选 浮选 特殊选矿 化学净化 生物处理
2.1
煤炭物理净化技术
第2 1章
2.1.1 国内外选煤发展状况 一、 国内外选煤发展状况
第2 1章
截止2006年中国部分国有重点煤矿和选煤厂分布情况
省份 河北 山西 内蒙 辽宁 吉林 黑龙江 江苏
小计 27 38 7 29 7 20 10
炼焦煤 选煤厂 17 15 8 3 15 5
动力煤 选煤厂 10 23 7 21 4 5 5
省份 四川 重庆 贵州 云南 陕西 宁夏 新疆
小计 10 8 10 6 3 5 5
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
颗料在介质中的有效重力G0与重力加速度 g0
分别为:
如果颗粒的密度δ大于悬浮液密度ρ，则颗粒下沉； δ小于ρ，颗粒上浮；δ等于ρ时，颗粒处于悬浮状态。 重介质选煤是严格按密度分选的，颗粒粒度和形状对 分选也不再起作用。故重介质分选可分选粒级很宽，密 度差很小、形状各异的物料。
JL型立轮重介质分选机是我国自己设计制造的。有JL1.8、JL2.0、 JL2.5等，均为棒齿传动 特点是：提升轮内4个托轮支撑，提升轮周边两侧装有棒齿圈，传 动装置带动拨动轮，拨动轮再拨动棒齿使提升轮旋转。
太司卡重介质分选机是联邦德国洪堡特-维达格公司1958年创制的。许 多国家用来分选块煤。

2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章


南非是世界第六大产煤国，第三大煤炭出口国， 约1/3的煤炭用于出口，南非煤属于高灰、低硫， 国内发电用煤约占40%，选煤工艺力求简化，采 用大直径旋流器为主，细粒煤分选主要采用螺旋 分选机，近年来，随着煤质变差，细粒煤开始采 用细粒煤重介选。 印度，70%左右的煤用于发电，相当大一部分煤 的灰分高于40%，发电用煤一般不经洗选，但炼 焦用煤都洗选，跳汰工艺为主。
第二章 煤炭净化与提质利用技术
主要内 容
2.1 煤炭物理净化技术 2.2 煤炭化学净化技术 2.3 煤炭生物净化技术
2.4 煤净化产生的废弃物及其利用技术
2.5 动力配煤与型煤技术 2.6 水煤浆技术
第二章
煤炭净化与提质利用技术
开发洁净煤技术，人们首先想到的是能否在煤的燃烧或 转化之前将煤中的有害物质通过某种方法分离出去。从 而减少煤燃烧产生颗粒物的污染、SO2排放等 . 煤 炭 净 化 与 提 质 利 用
炼焦煤 选煤厂 5 5 8 6 2 1 4
动力煤 选煤厂 5 3 2 1 4 1
2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章
截止2006年中国部分国有重点煤矿和选煤厂分布情况
省份 安徽 江西 山东 河南 湖南 合计 小计 25 10 30 26 3 232 炼焦煤 选煤厂 10 4 27 11 3 118 114 合计 69 42 27 动力煤 选煤厂 15 6 3 15 省份 神华集 团 中煤股 份公司 平朔 太原煤 气公司 小计 16 3 2 1 1 炼焦煤 选煤厂 8 2 动力煤 选煤厂 8 1 2
该分选机的优点是：①提升轮 的链传动结构和托轮都在分选 槽外，可减轻磨损； ②提升轮外壳上设有若干悬浮 液排放口，排放嘴可根据煤的 可选性调节，易选煤循环量少。 ③采用下降液流。保持悬浮液 密度稳定。 ④这种分选机可用较粗的磁铁 矿粉0.2~0.06mm级占90%）来配 制悬浮液。 它的缺点是悬浮液循环量较大， 约1.2m3/t煤；提升轮高。
（一）斜轮重介质分选机
1-分选槽； 2-提升轮； 3-排煤轮； 4-提升轮轴； 5-减速装置； 6-电动机； 7-提升轮骨架； 8-齿轮盖； 9-立筛板； 10-筛板； 11-叶轮； 12-支座； 13-轴承座； 14-电动机； 15-链轮； 16-骨架； 17-橡胶带； 18-重锤
图2-4-8
斜轮重介质分选机
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
（2）立轮重介质分选机 立轮重介质分选机与斜轮重介质分选机工作原理基本相 同，其差别仅在于分选槽槽体型式和排矸轮安放位臵等机械 结构上有所不同。 立轮重介质分选机类型较多，国内外应用也较广泛。立 轮重介质分选机的主要部件提升轮和分选槽的结构大体相同， 但提升轮的传动方式不同。如太司卡分选机采用圆圈链条链 轮传动；迪萨分选机采用悬挂式胶带传动；我国JL型分选机 采用棒齿圈传动。立轮重介质分选机与斜轮重介质分选机相 比，在相同处理量，立轮重介质分选机具有体积小、重量轻、 功耗少、分选效率高及传动装臵简单等优点。
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
重悬浮液是由密度大的固体微粒分散在水中构成的 非均质两相介质。 矿粒在介质中的沉浮，完全取决于矿粒密度与介质的密 度的差值，因此悬浮液的性质对矿粒分选过程起决定性 的影响。 影响重介质选矿过程的重悬浮液性质，是指其密度、 粘度和稳定性。
2.1
煤炭净化技术
第2 1章
重介质选煤的优点： 1）分选效率和分选精度高 块、末煤分选效率η达99.5％和99％；块、末煤分选精度 E在0.02-0.03 0.04-0.06 2）对难选煤的分选效果好 3）分选密度调节比较灵活，而且范围宽 跳汰密度调节范围1.45-1.9;重介密度调节范围1.3-2.2， 块煤重介密度调节范围1.35-1.9,末煤重介密度调节范围 1.3-2.2, 4）分选粒度范围宽 5）适用性强，处理量大 6）生产过程易于实现自动化
神华集团乌兰木伦选煤厂
世界最大的选煤厂 平朔安家岭选煤厂15.0Mt/a
2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章
2006年末中国1.5Mt/a以上能力的选煤厂数量及入选量
原煤产量 /Mt 选煤厂数 /家 选煤能力 Mt/a 入洗量 /Mt 入洗比 例/%
选煤厂类型
国有重点选煤厂 其中:炼焦煤选煤厂 动力煤选煤第2 1章
重介质选煤是用密度介于煤与矸石之间的重液或悬 浮液作为分选介质的选煤方法。目前国内外普遍采用磁铁矿 粉与水配制的悬浮液作为选煤的分选介质。重介质选煤具有 分选效率高、分选密度调节范围宽、适用性强、分选料度宽 的优点。 近几年,新建设的选煤厂基本上都必须采用重介质分 选方法,目前,该方法已占到45% 。 重介质选煤的基本原理是阿基米德原理。
煤炭物理净化技术
第2 1章
2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章
2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章
2.

几个主要产煤国家的选煤技术现状 澳大利亚原煤入洗能力为80%，大多数厂处理能 力都在600t/h，近些年来趋于大型化，能力达到 1000~2000t/h；重介选比例占到50%~60%，细粒 煤分选主要采用螺旋分选机；并采用模块化设计。 美国选煤厂虽在减少，但厂型和处理能力都在加 大，处理能力趋于2000t/h以上，选煤方法50%采 用重介选，细粒煤采用螺旋，超细粒煤采用浮选 柱。

1、发展特点 原煤入选率高，厂型向大型化方向发展； 重介选煤应用广泛，分选精度高； 选煤厂实现高度自动化； 细粒煤分选与脱水成为研究和开发的重点； 浮选柱在工业生产中逐步得到应用； 细粒煤重选技术的开发； 采用高效细粒煤脱水设备：如超高速离心机、 加压过滤机等；
2.2
地方国有选煤厂 乡镇、个体选煤厂 合计
810 280 646 1736
271 145 126
140 1207 1618
452.22 217.13 235.09
93.00 92.00 637.22
396.00 49.00 40.00 485.00
48.60 29.20 14.90 27.94
2.2
煤炭物理净化技术
2.2
煤炭物理净化技术
第2 1章
二、中国煤炭洗选状况
2000年我国选煤厂年入选原煤能力5 亿t,2007年增加 到11.5亿t, 原煤入选量由2000年的3.9亿t增加到2007 年的11亿t, 其中炼焦煤约7亿多吨, 动力煤约4亿t。 2007年全国原煤入选比例达到43.6%。选煤厂入选能力 和原煤入选量均居世界第一, 成为世界第一选煤大国。 其中30%左右经洗选后供冶金部门炼焦和8000万吨作 为化肥造气用的原料煤外，其余约80%都作为动力用煤。 选煤方法是重介质选煤法、跳汰法和浮选法。到2006 年为止，其中跳汰法占37％，重介质选煤法占45％，浮选 选煤法占14％，其他方法占4％。