重介质分选
重介质选煤工艺及分选效果影响分析
重介质选煤工艺及分选效果影响分析【摘要】重介质选煤工艺是一种重要的煤炭分选技术，在煤炭加工中扮演着重要的角色。
本文首先介绍了重介质选煤工艺的基本原理和工艺流程，分析了其影响因素及分选效果评价方法。
随后，探讨了重介质选煤工艺对煤炭分选效果的影响，展望了未来的研究方向。
研究表明重介质选煤工艺在煤炭分选中具有较高的效率和精度，可以有效提高煤炭的品质和降低成本。
其效果受到多种因素的影响，需要进一步研究和探索。
重介质选煤工艺具有广阔的应用前景，值得持续研究和发展。
【关键词】重介质选煤工艺、分选效果、影响因素、煤炭、分选效果评价方法、煤炭分选效果、研究背景、研究目的、研究意义、工艺介绍、工艺原理分析、分选效果影响因素分析、结论总结、进一步研究展望。
1. 引言1.1 研究背景重介质选煤工艺是煤炭分选过程中常用的一种方法，通过密度差异将煤炭进行分选，使得煤炭中的杂质得以剔除，提高煤炭的品质和价值。
随着煤炭资源的逐渐枯竭和对煤炭品质要求的不断提高，重介质选煤工艺在煤炭行业中扮演着至关重要的角色。
目前对于重介质选煤工艺及其分选效果的研究还存在许多问题和亟待解决的挑战。
随着煤炭资源的逐渐枯竭，煤炭的品质也愈发受到关注。
高品质的煤炭不仅能提高燃烧效率，减少环境污染，还能提高煤炭的市场竞争力。
如何有效地进行煤炭分选，提高煤炭品质，是当前煤炭行业急需解决的问题。
目前对于重介质选煤工艺的研究还相对不足，存在许多影响分选效果的因素尚未彻底研究透彻。
对重介质选煤工艺及其影响因素进行深入分析和研究，对于提高煤炭分选效果，降低生产成本，具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的重介质选煤工艺是一种有效的煤炭分选技术，通过不同密度颗粒在重介质中的分离实现对煤炭的分选。
本文旨在探讨重介质选煤工艺及其分选效果的影响因素，以期为提高煤炭分选效率和质量提供理论指导和实践参考。
具体研究目的包括：一是深入了解重介质选煤工艺的工作原理和特点，探讨其在煤炭分选中的应用现状和发展趋势；二是分析重介质选煤工艺中的影响因素，包括介质密度、介质流速、煤炭粒度等因素对分选效果的影响机理；三是探讨不同分选效果评价方法的优缺点，为选择合适的评价方法提供参考；四是深入分析分选效果受到的影响因素，包括煤炭特性、设备参数等因素对分选效果的影响程度。
重介质选矿的操作方法
重介质选矿的操作方法
重介质选矿是一种基于物质的密度差异来进行矿石分离的方法，适用于矿石中不同部分的密度差异较大的情况。
下面是重介质选矿的一般操作方法：
1. 准备工作：获取矿石样本，并进行物理性质和化学成分的分析，确定矿石中可能存在的重介质，并选择合适的重介质。
2. 矿石破碎：将矿石样本破碎至适当的粒度，使得其中的矿石颗粒能够顺利进入选矿设备。
3. 选矿设备：重介质选矿主要使用的设备有重介质分选机和重介质槽。
重介质分选机是一种通过悬浮液中的重介质产生浮力的设备。
将矿石颗粒放入浮性介质中，浮力大的颗粒会上浮到上层，而浮力小的颗粒会下沉到底层。
重介质槽是一种基于浮力分离的设备。
将矿石样本放入槽中，并通过对槽中介质的流动控制，使得密度较大的矿石分布在下部，而密度较小的矿石分布在上部。
4. 浸泡和分离：将矿石样本放入选矿设备中，浸泡在重介质中进行分离。
浮力大的颗粒会上浮或下沉，然后通过汇集装置进行收集。
5. 分析和评估：对分离后的物料进行分析和评估，确定分离效果是否满足要求。
6. 收尾工作：将分离后的物料进行清洗、干燥等后续处理，以便后续工艺的进行。
需要注意的是，重介质选矿的操作方法可能因具体矿石的性质和选矿设备的类型而有所不同，以上只是一种一般的操作方法。
实际操作时应根据具体情况进行调整和改进。
选煤厂重介质分选智能控制系统研究
选煤厂重介质分选智能控制系统研究一、选煤厂重介质分选智能控制系统研究的背景与意义2、选煤厂智能控制系统的组成与功能3、选煤厂重介质分选智能控制系统的实现方式与技术平台4、选煤厂重介质分选智能控制系统的应用价值和市场前景5、选煤厂重介质分选智能控制系统的发展趋势和技术创新点一、选煤厂重介质分选智能控制系统研究的背景与意义选煤厂作为煤炭行业中的重要环节，其重介质分选技术的应用已经得到广泛的推广和应用。
重介质分选技术通过在水介质中利用煤和矸石的密度差异来进行分选，以达到提高煤的品位和减少资源浪费的目的。
然而，重介质分选存在人工操作难度大、效率低下、煤质控制精度不高等缺点。
为解决这些问题，选煤厂重介质分选智能控制系统应运而生。
该系统通过引入各种先进技术和设备，以实现对重介质分选过程的自动化和智能化，从而提高生产效率和品位精度。
因此，研究选煤厂重介质分选智能控制系统具有重要的现实意义和科技价值。
二、选煤厂智能控制系统的组成与功能选煤厂重介质分选智能控制系统通常包括硬件和软件两大部分。
硬件方面，选煤厂智能控制系统通常由以下设备组成：PLC控制器、人机界面、数据采集设备、传感器、执行器等。
其中，PLC控制器是控制系统的核心，通过控制各个执行器来调控水介质、振动台、磁选机等设备的运行状态；人机界面则是用户与系统交互的窗口，可以通过显示屏幕对设备的运行状态、参数设置和历史数据等进行查看、修改和处理；数据采集设备则主要用于采集各个环节的数据、信号等信息，以进行分析和处理；传感器一般用于检测水介质、磁场强度、振动幅度等指标，以反馈给PLC控制器进行调整和控制；执行器则是系统中必不可少的控制输出设备，用于调节水介质量、振动幅度、磁场强度等参数，以保证分选效果和精度。
软件方面，选煤厂智能控制系统通常包括监控软件、控制软件和算法优化软件。
监控软件主要用于实时监测分选过程中各个环节的运行状态和数据信息，以及进行一些视觉显示；控制软件则是控制系统的核心，主要实现各种控制逻辑和功能实现，包括启停、速度控制、质量控制等多种功能；算法优化软件主要负责对分选过程进行优化处理，将各种传感器采集到的数据和信息结合起来做出更加准确和精细的控制决策。
重介质选煤工艺及分选效果影响分析
重介质选煤工艺及分选效果影响分析隨着煤炭开采行业中，机械化及自动化水平日益提高，但是国内的优质煤炭资源渐渐匮乏，其品质较差，或者复杂煤炭层资源的挖掘占比也持续提升，这样的状况给煤炭分选工作带来了比较大的难度，同时对宝贵的不可再生资源造成了不必要的浪费。
为此，煤炭企业的相关技术人员研究并开发出高精确程度、高作业效率的重介质模式的选煤方法具有非常重大的现实意义，可以在适应不同类型煤体品质要求的情况下取得更佳的经济回报。
关键词：重介质;选煤工艺;分选效果;探索分析现阶段，随着我国社会经济的整体发展，人们对能源的消耗量正在不断加大，煤炭资源是我国重要的化石能源之一，化石能源是不可再生资源，因此在对其进行开采以及使用的时候应该有一定的限度。
随着我国煤矿行业规模的不断发展壮大，最近几年，我国煤矿企业的数量正在不断增加，并且其产品的质量也有了很大的提升，这与先进的选煤采煤技术推广有直接关系1 现阶段我国广泛应用的选煤方法以及选煤工艺对于煤矿开采企业来说，选煤工作是其中非常重要的环节之一，对相关工作人员的自身专业素质有很高的要求，同时对技术水平也有很高的要求。
目前，我国行业内应用较为广泛的选煤方法主要有以下两类，即重力选煤以及浮选，本文主要对重力选煤的方式方法进行了探讨分析，并且对其工艺方法进行了阐述。
1.1 重力选煤方法在对重力选煤方法进行应用的时候，其主要是按照密度来进行分选的，这种选煤的方式在实际应用的过程中操作相对简单，所涉及到的环节步骤并不多。
在展开分选工作的时候，首先应该创造积极有利的分选条件，这是非常重要的，要减少矿粒的形状对分选工作的影响，这样可以使矿粒之间的密度差得到有效的控制[1]。
通常情况下，介质运动的形式与作业的目的会体现出一定的不同，重选的时候主要会涉及到以下几方面的工艺，即水力分级、重介质选煤以及跳汰选煤等等。
本文介绍最为常见的重介质选煤工艺。
1.2 重介质选煤工艺的基本原理现阶段，重介质选煤工艺在现阶段我国行业内有较为广泛的应用，并且取得了较为理想的效果，重介质选煤所应用的基本原理是阿基米德原理，重介质选煤通常会采用分级入选的方式。
重介质
4.3.1.4 影响重悬浮液性质的因素
影响重悬浮液性质的因素主要包括悬浮液的固体 体积分数、加重质的密度、粒度和颗粒形状等。 固体体积分数影响重悬浮液的密度和粘度，悬浮 液的粘度随固体体积分数的增加而增加，存在临 界固体体积分数。
加重质的密度影响重悬浮液的密度，颗粒粒度 和形状影响悬浮液的粘度和稳定性。
分选：
介质回收：
介质的净化与再生：
从分选原理来看，重介质分选只和密度有关， 与粒度、形状无关，实际中与颗粒的密度有较 大关系。 主要是细粒级
用重介质分选煤时，给料的下限为3-6mm，上 限为300-400mm。用重介质分选金属矿石时， 给料的下限为1.5-3.0mm，上限为50-150mm， 若用重介质旋流器分选，给料粒度下限可以降 低到0.5-1.0mm。
优点：结构简单、运转可靠、便于操作，介 质循环量小。 缺点：分选面积小。
4.3.2.3 重介质振动溜槽
4.3.2.4
重介质旋流器
旋转重介质流 重介质流的快速旋转，加重质颗粒受到了相当大 的离心力场作用，使得加重质颗粒中密度较高、 粒度较粗的颗粒，在离心力作用下向器壁及底部 沉降，因而悬浮液受到了浓缩作用，导致了悬浮 液其密度在整个旋流器内呈不均匀分布。 分布规律是：悬浮液密度由中央向外随半径的增 加而增高；若旋流器正立安置，由上而下，则悬 浮液密度的分布是由小到大。
4.3重介质分选
重介质分选：在密度大于1000kg/m3的介质中进行的 分选过程。 加重质：加到水中用于加大介质密度的高密度固体微 粒。
加重质的要求：密度适宜、价格低廉、便于回收。
工业上使用的加重质主要有：
硅铁（6800kg/m3）、方铅矿（7500kg/m3）、磁铁 矿（5000）、黄铁矿（4900-5100）、毒砂（砷黄铁 矿，5900-6200）
选矿方法(基本原理、工艺流程)
1、重介质选矿法：（1）方法是基于矿石中不同的矿粒间存在着密度差,（或粒度差），籍助流体动力和各种机械力作用，造成适宜的松散分层和分离条件，使不同物料得到分离。
重介质选矿分选原理根据阿基米德定理，小于重介质密度的颗粒将在介质中上浮，大于重介质密度的颗粒在介质中下沉。
（2）工艺流程矿石的重选流程是由一系列连续的作业组成。
作业的性质可分成准备作业、选别作业、产品处理作业三个部分。
(1) 准备作业，包括a:为使有用矿物单体解离而进行的破碎与磨矿；b:多胶性的或含黏土多的矿石进行洗矿和脱泥；c:采用筛分或水力分级方法对入选矿石按粒度分级。
矿石分级后分别入选，有利于选择操作条件，提高分选效率。
2) 选别作业，是矿石的分选的主体环节。
选别流程有简有繁，简单的由单元作业组成，如重介质分选。
(3) 产品处理作业，主要指精矿脱水、尾矿输送和堆存。
2、跳汰选矿法（1）原理：跳汰选矿是在垂直交变介质流的作用下，使矿粒群松散，然后按密度差分层：轻的矿物在上层，叫轻产物；重的在下层，叫重产物，从而达到分选的目的。
介质的密度在一定范围内增大，矿粒间的密度差越大，则分选效率越高。
实现跳汰过程的设备叫跳汰机。
被选物料给入跳汰机内落到筛板上，便形成一个密集的物料展，这个物料层，称为床层。
在给料的同时，从跳汰机下部周期性的给入上下交变的水流，垂直变速水流透过筛孔进入床层，物料就是在这种水流中经受跳汰的分选过程。
（2）工艺过程当水流上升时，床层被冲起，呈现松散及悬浮的状态。
此时，床层中的矿粒，按其自身的特性（密度、粒度和形状），彼此作相对运动，开始进行分层。
在水流已停止上升，但还没有转为下降水流之前，由于惯性力的作用，矿粒仍在运动，床层继续松散、分层。
水流转为下降，床层逐渐紧密，但分层仍在继续。
当全部矿粒落回筛面，它们彼此之间已丧失相对运动的可能，则分层作用基本停止。
此时，只有那些密度较高、粒度很细的矿粒，穿过床层中大块物料的间隙，仍在向下运动，这种行为可看成是分层现象的继续。
固体废弃物分选方法
固体废弃物分选方法一、重力分选1、重介质分选通常将密度大于水的介质称为重介质，重介质分选在固体废物处理中的应用广泛。
在重介质中使固体废物中的颗粒按密度分开的方法称为重介质分选。
为使分选过程有效地进行，需选择重介质密度在固体废物中的轻物料密度和重物料密度之间，凡颗粒密度大于重介质密度的重物料都下沉，集中于分选设备的底部成为重产物，颗粒密度小于重介质密度的轻物料都上浮，集中于分选设备的上部成为轻产物，它们分别排出，从而达到分选的目的。
重介质分选的精度很高，入选颗粒粒度范围也可以很宽，很适合各种固体废物的处理与分选。
必须指出：粒度过小，特别是重介质密度与分离物质密度相近时沉降速度很小，分离很慢，所以在实际分离前，应筛去细粒部分，对于大密度物料，粒度下限2—3mm，轻密度物料粒度下限3—6mm，采用重悬浮液时，粒度下限可降至0.5mm。
重介质选矿的主要设备是螺旋溜槽等。
2、摇床分选摇床分选是细料固体物料分选应用比较广泛的方法之一。
摇床的床面近似长方形，微向轻产物排除端倾斜，床面上刻有沟槽。
有给水槽给入的洗水沿倾斜方向成薄层流过。
传动机构使床面作往复不对称运动，当物料送入给料槽时，在水流和摇动作用下，不同密度的颗粒在床面上呈扇形分布，从而达到分选的目的。
摇床按密度不同分选颗粒，但粒度和形状也影响分选的精确化，入摇床之前，需将物料用水力分级机分级，然后对多粒级单独选剔。
摇床分选用于分选细粒和微粒物料。
在固体废物处理中，目前主要用于从含硫铁矿较多的煤矸石中回收硫铁矿，这是一种分选精度很高的单元操作。
在摇床分选设备中最常用的是平面摇床。
二、磁力分选固体废物的磁力分选是借助磁选机产生的磁场是铁磁物质组分分离的一种方法。
在固体废物的处理系统中，磁选主要用做回收或富集黑色金属，或是在某些工艺中排除物料中的铁质物质。
固体废物按磁性可分为强磁性、中磁性、弱磁性和非磁性等组分。
这些不同磁性的组分通过磁场时，磁性较强的颗粒（通常为黑色金属），会被吸附到磁选设备上，而磁性弱的或非磁性颗粒就会被输送设备带走或受自身重力或离心力的作用掉落到预定的区域，从而完成分选过程。
重介分选技术
沃赛尔重介旋流器的分选效果
直径
指 标 粒度, mm
φ762 分选密度kg/m3 1588 1582 1592 1610 可能偏差Ep 0.02 0.036 0.042 0.075 分选密度kg/m3 － 1450 1459 1482
φ609 可能偏差Ep － 0.03 0.039 0.061
12.5~50 4~12.5 2~4 0.5~2
该旋流器分选时，因为物料与悬浮液分开给入，是该类型旋流器具有如下特点： ① ② ③ 有利于悬浮液密度的测定和调整； 物料不用定压漏斗或泵给入，即可降低厂房高度，减轻泵与管道的磨损； 同时高密度物料与旋流器壁接触时间短，物料粉碎程度低，旋流器各部件磨损比D.S.M
小，使用寿命长。
D.W.P型重介质旋流器的技术规格
分选出中煤和矸石两种产品。三产品重介质旋流器的主要优点是用一套悬浮液旋 环系统，简化在选物料的运输。缺点是在第二段分选时，重介质密度的测定和控 制较难。因第二段悬浮液入料是由第一段悬浮液浓缩而来的。由于悬浮液密度与 两段旋流器结构尺寸有关，所以第二段旋流器的分选密度除与第一段分选密度和 两段旋流器的溢流管直径有关外，还与第二段旋流器底流口直径有关。因此，溢 流管直径要选择恰当。三产品重介旋流器工艺简单，基建投资少，生产成本较低， 受到用户的欢迎。
日本大阪造船公司田川机械厂研制的250-500mm，最大为750mm的倒立式重介 旋流器，分选0.3-75mm的原煤，最大处理能力100t/h。 该旋流器是将一般圆锥型旋流器的圆锥顶向上(倒立)安装，重产品从顶部排出， 轻产品从下部排出。原料煤与悬浮液混合后，用泵或定压箱沿旋流器圆柱壁成切线 压入。在倒立锥内部安装有一个与大气相通的空气柱调节管，使其内的空气柱同样 保持0.1 MPa压力，以消除由于给料量、旋流器速度变化给空气柱带来的影响，从而 保持旋流器内的空气柱稳定。空气柱的高度可以调节。 这种结构的重介旋流器的锥比可以扩大到0.1，使用的磁铁矿粉粒度 可以稍粗
固体物料分选学---重介质分选
理细粒级矿物，采用小冲程、高冲次。
22
16.3.2 给料水和筛下补加水
给料浓度一般为30-50%。 筛下补加水： 处理窄级别物料时可大些，提高分层速度， 处理宽级别物料时应小些，以增加吸入作用。
16.3.3 床层厚度和人工床石
床层厚度：筛板到溢流堰的高度。 取决于跳汰机类型、欲分选组分的密度差和给 料粒度决定。 密度差大：薄—增加分层速度，提高处理能力 密度差小：厚—提高高密度产物质量
d 3
6
a
e 6 3d d v td 6 3 g d 2 v c 2d 6 3 d d v c td 6 3 a
d d v t g 6 d v c 2 d d v c t a
10
代入vc=颗粒速度v-介质速度u，得颗粒加速度：
d d v t g 6 d v u 2 a
重力加速度因素 只与密度有关 阻力加速度因素
与密度、粒度有 关；高密度细粒 与低密度粗粒不 能有效分层
附加推力加速 度因素 只与密度有关 水流a向下时： 高密度颗粒滞 留上层，a应 尽量减少
11
16.1.3 偏心连杆机构跳汰机内水流的运动特性及 物料的分层过程 偏心连杆式传动机构
19
16.2 跳汰机
常用的跳汰机：隔膜跳汰机、圆形跳汰机、无 活塞跳汰机、动筛跳汰机和离心跳汰机等。 旁动型隔膜跳汰机
演
筛
板
示
隔
膜
20
16.3 影响跳汰分选的工艺因素
可调节因素：冲程、冲次、给料水、筛下补加 水、人工床层厚度、给矿量等
不可调或调节有限的因素：给料的密度和粒度 组成、床层厚度、筛板落差、跳汰周期曲线等
重介质分选工试题库完整
重介质分选工试题库一、填空题1、重介质选煤是一种高效率的（重力选煤）方法，其特点是用密度介于（煤）与（矸石）之间的液体作为分选介质。
2、跳汰选的分选密度一般控制在（1450 kg/m3 -1900 kg/rrP ）之间；而重介分选的分选密度可控制在（1300 kg/m3 -2200 ^/m3）之间，易于调节，其误差范围可保持在（±5%）。
3、块煤分选机的入料粒限一般为（100诃-6诃），末煤重介质旋流器的入料粒限为（50mm-0mm）。
4、重介质选煤的基本原理是（阿基米德原理）。
5、块煤重介质分选机的分选原理是（沉降末速理论）。
6、重介质旋流器按外形分为（圆锥形）重介质旋流器和（圆筒形）重介质旋流器；按给料方式分为（有压）给料式重介质旋流器和（无压）给料式重介质旋流器；按产品数量分为（三产品）重介质旋流器和（两产品）重介质旋流器。
7、在重介质选煤中，把高密度的固相微粒称为（加重质），液相一般为（水）。
8、按照分散相粒径的大小，可把分散体系分为三类：分散相粒径小于（0.001 um）的分散体系叫做（真溶液）；分散粒径在（。
-1 um-0.001 Rm）的分散体系叫做（胶体溶液）；分散粒径大于0.1um的分散体系叫（悬浮液）。
9、重介选煤应用于（块煤排矸）和（难选煤的精选）。
10、检查悬浮液密度的方法有两种：一种是（人工检查）；另一种是（仪表自动检测）。
11、对同一种悬浮液，流变粘度和稳定性有一定关系。
粘度越大，稳定性越（好），粘度越小，稳定性越（差）。
12、在实际工作中，一般采用有带搅拌杆的毛细管粘度计和（同心圆筒式）粘度计来测定重介质悬浮液的粘度。
13、悬浮液的黏度不应大于（25%-33%）。
14、重介质选煤包括（重介质分选机选煤）和（重介质旋流器选煤）。
15、重介质旋流器的原煤准备作业一般包括：（原煤预先筛分）、超限粒度原煤的破碎，（检查筛分）。
16、脱除原煤中煤泥的方法主要有（筛子脱泥工艺）、（斗子捞坑脱泥工艺）和斗子捞坑和筛子联合脱泥工艺。
固体废弃物重力分选
重介质分选旳一般工艺流程涉及重介质制备、分选、介质回 收与利用等。
重介质分选原则流程
重介质分选旳优缺陷
• 优点
–分选指标高，处理能力大；（按密度差别分选，粒度 和形状影响小）
–分选粒度范围宽，分选流程简朴；（不必分级入选） –设备构造简朴，操作轻易
• 缺陷
–重介质旳制备，回收，再生系统复杂 –设备磨损快（重介质密度、浓度大）
气流分选机有效辨认轻、重物料旳一种主要前提是：必须 使气流在分选筒中产生强烈旳湍流和剪切力，从而把物料 团块进行分散，到达很好旳分选效果。所以，必须对分选 筒进行改善。采用了锯齿形、振动式或回转式分选筒旳气 流通道，它是让气流经过一种垂直放置旳、具有一系列直 角或60°转折旳筒体，如下图所示。
轻质组分
因为重介质分选是在液相介质中进行，不适合于包括可溶性物质旳分 选，也不适合于成份复杂旳城市垃圾分选。该法主要应用于矿业废物 旳分选过程。
重选过程工艺条件
固体废物中颗粒间必须存在密度旳差别 分选过程都在运动介质中进行 在重力、介质动力及机械力旳综合作用下，使颗
粒群涣散按密度分层 分好层旳物料在运动介质流旳推动下相互迁移，
重介质分选使用旳分选介质有四种类型：有机溶液、矿物 盐类旳水溶液、风砂介质（砂粒中充以空气形成悬浮体）、 矿物悬浮液。前两种为稳定介质，而后两种为不稳定介质 （或人为稳定介质）。
⑴稳定介质:在很长时间内能保持自己物理性质旳介质。
①有机溶液：一般使用旳有：四氯化碳，四溴乙烷，二溴乙烷，五氯乙 烷；三氯乙烷；三溴甲烷。另外还有苯、二甲苯等。 ②矿物盐类旳水溶液：如氯化钙、氯化锌易溶于水，可用于分选。
4.3.2 风力（气流）分选
（一）原理 气流分选旳作用是将轻物料从较重旳物料中分离出来。气 流分选旳基本原理是气流将较轻旳物料向上带走或在水平 方向带向较远旳地方，而重物料则因为向上气流不能支承 它而沉降或是因为重物料旳足够惯性而不被剧烈变化方向 穿过气流沉降。被气流带走旳轻物料再进一步从气流中分 离出来，一般用旋流器分离。
重介质选煤工艺及分选效果影响分析
重介质选煤工艺及分选效果影响分析摘要:随着优质煤开采殆尽，难选煤的比例在逐年增加，加之客户对煤炭产品的要求不断提高，重介质选煤技术的主导地位势必会更加明显。
重介质选煤技术的快速发展不仅能帮助选煤厂节能降耗，还能为发展洁净煤技术提供良好的技术支持。
关键词：重介质；选煤工艺；分选效果1 影响分选效果的主要因素原煤的可选性决定重介质悬浮液密度的确定。
对单一稳定煤层来说，可选性基本不会有太大的变化，因此对重介质分选的效果影响不大。
但是对入选多个煤层的原煤时，其原煤的可选性的差异有时可能很大，具体表现在相同密度级的灰分差别可能很大。
1.2粒度组成的影响对重介质选煤来说，可能偏差值随粒度减小而增加，随分选密度的提高而提高。
块煤重介浅槽分选机粒度范围6mm ～100mm，由于各粒级的干扰沉降速度不同，小颗粒从入料口到排料口这段时间里可能分选不好，在浮煤中可能有部分高密度的小颗粒，或者是低密度的小颗粒进入沉物。
因此重介浅槽分选机分选效果的好坏受选前分级效果的影响很大，选前分级效果越差，产品的污染越大。
重介质旋流器也是同样，特别是对 0． 5mm 以下的细泥的分选。
1.3给煤量的影响给煤量过大，煤在分选槽内不能充分散开，甚至造成物料堆积，来不及分选就排出机外，造成精煤灰分增高。
给煤量少影响分选机的处理能力，因此给煤量不能忽大忽小、时断时续，而应均匀稳定。
当旋流器过负荷时分选效率明显下降。
1.4悬浮液的密度影响由于悬浮液的密度影响实际分选密度，在原煤质量稳定的前提下，为使产品质量稳定，必须保持实际分选密度的稳定，因此悬浮液的密度必须稳定，波动范围越小越好。
在低密度分选时，波动范围应小于 0． 01g /cm3，在高密度分选或排矸系统中，波动范围可稍大些。
在浅槽分选机中由于受上升介质流和介质阻力等因素的影响，实际分选密度一般比悬浮液的密度高 0． 04 ～0． 08，在旋流器分选时，由于离心力作用，悬浮液被浓缩，分选密度比悬浮液的密度高 0． 1 ～ 0． 2。
选矿机械 第三章 重介质选煤(2)
颗粒在悬浮液中半径为r处所受的合力F为：
v2 F V ( ) r
第三节 重悬浮液
一、加重质的选择
选煤生产中用得最多的是磁铁矿粉。以磁铁矿粉作加 重质的分选设备，对其粒度组成有特定的要求。我国选矿 厂生产的磁铁矿粉粒度普遍较粗，应进一步加工磨细才能 保证悬浮液的稳定性，并可减少设备、管路的磨损和加重
质的消耗。生产实践证明，通常斜轮、立轮和浅槽重介分
选机要求磁铁矿粉中小于0.074mm(小于200目)颗粒含 量应占80%以上；重介旋流器要求小于0.044mm(小于 325目)颗粒含量应占90%以上。一些选煤厂采用球磨机 再磨60~90min后可达到粒度要求。
二、悬浮液的性质 1．悬浮液密度和容积浓度 单位体积悬浮液内加重质与水的质量之和为悬浮 液的密度，可按下式计算：
在静止的悬浮液中，作用在颗粒上的力有重力G
和浮力G0。
因此，悬浮液中颗粒所受的合力F为：
F= G- G0
二、重介质旋流器分选原理
物料和悬浮液以一定压力沿切线方向给入旋流器，
形成强有力的旋涡流。激流从入料口开始沿旋流器内
壁形成一个下降的外螺旋流；在旋流器轴心附近形成
一股上升的内螺旋流。由于内螺旋流具有负压而吸入
转的涡流，不仅影响分选效果，而且降低处理量。 （ 2 ）相同槽宽的立轮重介质分选机比斜轮重介质分选机体
积小、重量轻。 （ 3 ）立轮重介质分选机传动机构简单，故不易损坏，事故 少；斜轮则传动机构较复杂，事故多，因而维修工作量大。 （ 4）重介分选机工作中的磨损情况，立轮比斜轮要轻，如
排矸轮、分选槽等寿命均在 5年以上。
空气，在旋流器轴心形成空气柱。入料中的精煤随内 螺旋流向上、从溢流口排出；矸石随外螺旋流向下， 从底流口排出。重介质旋流器选煤是利用阿基米德原 理在离心力场中完成的。
重介质浅槽分选机
结构及工作原理
彼德斯重介浅槽分选机主要由槽体、排矸刮板及其驱动装置等部分组成。上图所示为重介浅槽分选机的结构示意 图。 重介分选机的槽体是一个槽式的金属结构件。入料箱和溢流堰分别位于槽体两侧。入料箱设有水平流介质管，为 浅槽分选机提供水平流。上升流通过槽体底部的排料斗(上升流斗)进入槽体。 槽体底部铺设一层带孔的耐磨衬板，槽体两侧下部各有一条刮板链导向轨道，刮板沿轨道移动，将矸石排出槽体。 排料刮板由刮板链、驱动轴、从动轴、改向轴，尾部拉紧装置组成，头轮轴采用滚动轴承支撑。
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(3)生产实践经验表明：在浅槽分选机的上升流 漏斗中加高压风管，可用来处理上升流漏斗中介 质堵塞。如果介质粒度较粗，密度过高，粘性较 大，当停机时上升流漏斗则易堵塞，高压风可起 到搅拌作用。 (4)调整好入料端入料板的上下位置。如果入料 板的位置太靠下，则影响处理量，甚至造成入料 端堵塞，而入料板的位置太靠上时，则物料的运 行速度过快，物料易发生“短路”，不经过分选就 进入到产品当中。
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小结
经过生产实践的摸索和研究，重介浅槽分选机在运行 时应注意的事项有： (1)保持浅槽分选机中的重介质悬浮液密度的均匀性。如 果重介质悬浮液在分选机中按密度分层，则会造成浅槽分 选机中堵积中煤，影响生产和分选效果。因此要选用合格 的介质，保证介质的粒度符合浅槽分选的要求，分选机运 动部件的运动不宜过快，流动速度不宜过高，以避免涡流 破坏分选带。 (2)要控制好上升流与水平流的比例。如果水平流过大， 则原煤在浅槽中来不及分选就进入溢流产品中，如果水平 流过小，则原煤得不到有效润湿，不能向浅槽中行进，有 可能堵塞入料溜槽。而上升流如果太大，则重介质悬浮液 易出现翻花，影响物料在浅槽中分选效果，上升流如果太 小，则影响浅槽内的物料松散，会使介质不稳定。
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重介质分选
重介质分选包括这样的选煤过程，将原煤浸没在液体中进行分选，液体的密度介于精煤和矸石之间。
由于灰份含量和密度之间有一定的相互关系，通过调节分选液体的密度，将原煤中的含灰杂质排除到要求的程度是可能的。
重介质分选方法具有下列由于其它选煤方法的特点：
（1）在正常要求的密度范围内的任一分选密度点，即使入料中±0.1密度物含量很高，也能进行精确分选。
（2）能够控制分选密度的波动范围在±0.005以内。
（3）能够处理粒度范围很广的物料，其最大粒度可达35.6cm。
（4）因其处理量高和占地空间小，投资和运输费用相对较低。
（5）能够改变分选密度以适应市场需求的变化。
（6）能够处理数质量发生波动的入料。
1．块煤重介质分选
重介质分选是实验室浮沉试验在工业上的实际推广，浮沉试验可用作重力分选的标准（效率100％）。
工业生产与实验室的浮沉分离并不完全相同，其理由是：工业采用悬浮液而不是真溶液作为分选介质；入料的给入和浮物沉物的排放会赢棋分选介质的扰动；分选槽中需要搅拌或上升流以保证分选介质呈悬浮状态；由于实际要求处理量高，不允许有足够的停留时间使邻近密度物得到完善分选。
理论上，任意力度均可进行重介质分选；实际上，重介质分选的粒度范围大约为0.5~150mm,有时粒度达到35.6mm也可以进行分选。
粒度大约在6.3mm以上的物料通常在静态重介分选机中处理，而粒度在0.5mm~6.3mm的物料一般在离新分选机（如重介旋流器）中分选。
理想的分选介质应是真溶液，并具有下列性质：价格低廉、易于与水混合、能够在较宽的密度范围内调节、稳定、无毒、无腐蚀性和粘度低。
虽然理想的介质并不存在，但已经开发了许多种重介质，并正在应用于工业生产中，将原煤分选为矸石和商品精煤。
根据实际生产情况，任何介质应具有下列性质：从使用角度应价格便宜，物理性质稳定、在分选过程中不分解、化学性质不活泼且不与煤气反应、易从产品中脱除、易从矸石中回收、在要求的分选密度时粘度低、在要求的密度范围内白吃密度稳定。
1.1悬浮液可定义为这样一种液体，在液体中不溶解的固体被分散并保持流动状态。
选煤中使用悬浮液稳定性变化范围，从几乎稳定的超细磁铁矿粉悬浮液
到极不稳定的墙斯（Change）分选法中使用得相当粗的沙悬浮液。
用于选煤的分选密度范围约为1.30~1.90，为了达到这个密度范围而又使容积浓度保持在一个合理水平，必须选用高密度加重至，或在分选槽中引入上升流。
由于通常所容许的悬浮固体的浓度在25％~45％之间，因此，必须对这些固体的粒度和密度进行挑选，使其能提供所需要的介质密度，同时要求介质据亚欧稳定性。
加重质粒度越粗、沉降速度越快，粘度越低、则回收介质越容易；加重质粒度越细、沉降速度越慢（因此稳定性越高），粘度越高，则回收介质越困难。
此外，对一定的介质溶液，悬浮固体的密度越高，容积浓度就越低。
因此，是当选择悬浮固体的密度、粒度组成、容积浓度，就可能得到合适的介质特性，从而产生最佳分选性能和经济效益。
为使煤和矸石得到有效分选，必须控制悬浮的密度、粘度和沉降速度。
悬浮液的密度由下式确定:
D=100/<(100-c)+c/d>
式中D－悬浮液的密度,克/立方米；
d－悬浮固体的密度，克/立方米；
e－在悬浮液中悬浮固体的质量百分浓度，％。
半稳定介质中煤泥含量与沉降速度的关系
煤泥含量（质量百分数％）沉降速度min/in.(s/mm)
0 1.78（4.20）
10 3.98（9.40）
15 6.31（14.90）
20 9.55（22.55）
25 14.13（33.38）
30 21.38（50.50）
35 31.62（74.69）
40 47.86（113.06）
可以看出，通过调节悬浮液中加重质的比例，可以任意调节悬浮液的密度。
但由于容积浓度的要求，对加重质的比例有一个自然极限。
悬浮液应当有比较低的自然粘度，以便使煤和矸石颗粒在悬浮液中自由运动，这一点很重要。
这种容积浓度的限制对所有那些有粒度相近的加重质所组成的悬浮液都是相类似的，但也可通过改变加重质的粒度级配载很窄的范围内做些调整。
上式也表明，悬浮液的密度是加重质密度的函数。
由此自然得出，对限定的
容积浓度，由高密度加重质组成的介质，其密度高于由低密度加重质组成的介质。
由高密度加重质，如磁铁矿（密度5.0）和重金石（密度4.2）制成的悬浮液一般是不稳定的，但其密度可高达2.0。
有幸的是，通过控制加重质的粒度级配和悬浮液中煤及页岩粉的数量，这种介质的稳定性可以得到明显改善。
人们发现，用细磨的办法，有30﹪~40﹪的煤泥存在时，可以得到密度低达1.30～1.35的半稳定悬浮液。
添加粘土对不稳定介质的影响可从表中看出。
该表表明：悉尼浓度每增加10％，沉降系数大约减半，当添加30﹪的细泥时，沉降系数降低更多，此时可以认为介质是稳定的。
但是细泥浓度较高时，介质粘度迅速提高。
细泥多达50﹪～60﹪时，一板不能进行分选。
正如吉尔等人指出的那样，粘土对粘度的影响取决于粘土的矿物学组成；如果粘土是膨润物，则介质中允许的粘土百分数很低。
粘度通常是指诊牛顿液体的“流动阻力”，但该定义常允许包括悬浮液。
在选煤过程中，介质的粘度对轻煤粒或重矸石颗粒很少有影响，但分选物料的密度等于或接近介质密度时，粘度就成为关键。
由于颗粒在液体中的下降速度正比于颗粒与液体之间的密度差，当高速入料时，必须保持采用低粘度介质来分选邻近密度物。
由于煤的密度组成变化范围大，而且煤是在一定密度范围内分选，因此，粘度对分选精度的影响随煤和分选密度而变化。
许多材料已被用作加重质，它们悬浮在水中制成重介质。
这些材料包括砂子、磁铁矿、硅铁、黄铁矿、页岩、重晶石、黄土、粘土和轧屑，其中，只有砂子和磁铁矿在美国的选煤工业中得到广泛应用。
1.2分选机
用于选煤的分选机分为锥形、筒形、槽形，并包括连续性圆筒、在介质草中旋转的带孔连续型圆筒、圆锥形槽和平行六面体槽。
在一些分选机中，介质是从靠近槽的顶端引入；另一些分选机中，一部分介质从介质槽底部进入，形成上升流；还有的分选机，一部分介质从不同水平进入，形成水平流或使整个介质槽中的介质保持均匀。
入料通常有介质槽的顶端给入，但在某些分选机中，入料先强制浸泡，然后被释放进入分选槽。
在大多数分选机中，精煤随一部分介质流出溢流堰；少数分选机中，浮煤在分选机顶部撇出。
锥形分选机的矸石可用内部或外部的气动提升机或采用一个闭锁漏斗装置排出；筒形分选机中的矸石通常用装在旋转滚筒内部的提升板排除介质槽；槽形分选机的沉物通常用一台链板输送机刮出分选槽，一般情况下，这台链板也同时刮出浮煤。
分选机的作用是将入料分成两个或多个产品。
在多时情况下，入料是经预选
分级、预先润湿的原煤。
但入料也可以是来自初选机的沉物，经再选分为中煤和矸石产品。
因为分选机是选煤厂的心脏，它的设计已引起选煤厂设备制造者和选煤工作者的足够重视。
对分选槽的设计要求包括：必须使单位占地空间的处理量大；介质循环量要求最小；整个分选槽中介质密度必须保持均匀；分选槽内部的液体流动应减至最小，使之接近真正的浮沉分离；必须使分选机的入料、精矿回收和矸石排除的效率高；必须能够处理粒度组成和矸石含量发生变化的入料，而又不使分选效率受到不利影响。
理想的情况是，分选机应能接受粒度、形状、密度变化范围都很大的物料，并按密度进行分选。
所有密度低于分选密度的物料应作为悬浮产品的回收，所有密度高于分选密度的物料将作为沉物排除。