重力选煤技术(课)

wk.baidu.com （三）本课程主要学习任务
1.学习理解和掌握重力选煤的基本理论； 2.学习掌握原煤的粒度组成、密度组成的试 验方法，资料计算分析，粒度特性曲线、 可选性曲线的绘制方法及应用；
内蒙古科技大学高等职业技术学院
雎才小
绪论
一、选矿的基本概念
选矿的对象——矿物 矿物是地壳中由于自然的地质作用、物理化 学作用或生物作用所产生的天然化合物或自然 元素。矿物是地壳中岩石和矿物的组成单位， 矿物是具有经济价值的特殊岩石。
选矿就是利用矿物的物理或物理化学性质的 差异，借助各种选矿设备将矿石中的有用矿石 和无用脉石进行分离，达到有用矿石相对富集 的过程，这种工艺过程称为选矿。
• 选煤（矿）产品质量标准主要包括成分和粒度等方面。 当要求成分达到某种标准时，一般需深度粉碎，使各 种矿物相互解离，其分选或富集过程才能得以进行。
• 对任一流程来说，不论是要求粒度标准或成分标准， 其主要原因是任何粉碎或分选设备对粒度范围很窄的 物料操作最佳。
• 分选过程的作业可用工艺流程图表示
入料
按精煤使用目的不同分为： 炼焦煤选煤厂（全部入选） 动力煤选煤厂（只选块煤，末煤不选）
按选厂位置及其与矿井关系分为： 矿井选煤厂 群矿选煤厂 矿区选煤厂 中心选煤厂 用户选煤厂
原煤的处理是在选煤厂中完成的，一般都包 含以下三个基本工艺过程：
（1）原煤选前的准备作业：
包括原煤的破碎、筛分、磨矿、分级等工序。本过 程的目的是实现矿物单体解离，即将煤与矸石分离。
三、选煤方法分类及选煤厂类型
1.选煤方法分类
根据分选介质不同分为： 湿法选煤（包括跳汰选和重介质选） 干法选煤
根据分选原理不同分为： 重力选煤 浮游选煤 手选 筛选 特殊选煤（静电选、磁选、放射性同位选等）
其中重选法、浮选法应用最广。 各种选矿方法可以单独使用，也可以几种方法联
合使用。
2.选煤厂主要类型
或选矿就是对矿物进行分离的过程。在选 矿过程中选出的有用矿物叫精矿，被抛弃的无 用矿物叫尾矿。
选矿的基本过程：
矿物 不同性质的混合物
分选设备 或密度液
合格产品 或低密度产品
不合格产品 或高密度产品
二、选煤的基本概念
1.煤的基本概念：煤是由有机质和矿物质组成的混合物。 2.选煤：将煤和矸石分离，从而获得质量不同产品的过 程。或将煤按需要分成不同品质、规格产品的加工过程。 3.重力选煤：以密度差别为主要依据的选煤方法。 4.选煤厂：对煤进行分选，生产不同品质、规格产品的 加工厂。 5、煤炭特性：可燃有机物+不可燃无机物。 6、产品划分： （1）精煤：矿物质含量少的煤。（1.2~1.7g/cm3） （2）矸石：密度低的泥岩、炭质页岩和密度较高的石
灰岩、黄铁矿等。(1.8~4.0g/cm3） （3）中煤：有机物和无机物含量都较多，灰分高。易
混入精煤或损失于矸石中。（1.5~1.8g/cm3）
重选过程的共同特点:
1、原煤间必须存在密度差异； 2、分选过程在运动介质中进行； 3、在重力、流体动力及其它机械力的综
合作用下，原煤群松散并按密度分层； 4、分层好的物料，在运动介质的作用下
五、本课程的学习任务和学习方法
（一）本课程与其它学科的关系
数学、物理、化学、流体力学、生物学
地质学、矿床学 矿物学、结晶学
重力选煤
采矿、冶金
机械
计算机、控 制技术
化工、环境
（二）本课程重点学习内容
1.重力选煤基本理论； 2.原煤的工艺性质； 3.重介质选煤技术； 4.跳汰选煤技术； 5.其它重力选煤方法； 6.重力选煤生产实践； 7.重力选煤工艺效果评定。
分选 设备
有用成分（精煤产品）
矸石或废料（尾矿）
2.物料平衡： 设计流程时，必须分析和了解煤流分支或汇合
时物料是如何分布的，这类分析计算称为物料平 衡
• 输入-输出=积累 • 或输入=输出
给矿M1
选矿厂
精矿M2 尾矿M3
故有M1=M2+M3
四、重力选煤技术的发展
(一) 重选的发展过程
1.重力选矿的应用，可追溯到久远的年代，当时人 们从河溪砂石中用兽皮淘洗回收自然金属。
实现分离，并获得不同的最终产品。
选煤的主要目的：
（1）除去原煤中杂质，降低灰分和硫分，提高煤炭质 量，减少燃煤对环境大气的污染；
（2）把煤炭分成不同质量、规格产品、满足不同用户 对产品的需求；
（3）选煤过程中排出的矸石可就地废弃。 选煤对煤炭工业的重要作用：
1.有助于实现煤炭机械化开采。 2.促进煤炭产品的合理利用。 3.减少煤炭的无效运输。 4.降低燃煤大气污染。 5.促进煤炭的综合利用。 6.有利于提高煤炭企业经济效益。
2.1840年早期活塞跳汰机出现。 3.1892年发明了煤用鲍姆跳汰。 4.1898年发明了摇床（现代式的） 5.1858年出现了重介质选矿法（用氯化钙） 6.1912年开始用重介选矿法选块煤。 7.1940年出现了水力旋流器
选矿理论方面：
1.1643~1727年，牛顿建立了流体力学惯性阻力公式。 2.1851年斯托克斯建立了粘性阻力公式。 （奠定了颗粒在介质中沉降速度的理论） 3.1867年雷廷智首先研究了单个颗粒的自由沉降规律。 4.20世纪40年代，里亚申科提出干扰沉降理论。 5.1939年高登提出跳汰选煤动力学假说。 6.迈耶尔提出静力学假说。 7.1905年亨利提出重力选煤评价标准，即可选性曲线。
结论：早期的研究多侧重于对工艺现象的解释；后 期的研究则侧重于进行定性的直观描述。
(二) 重选在我国的发展
1、4000多年前开始铜的冶炼。 2、1917年建立第一家跳汰选煤厂。 3、1923年建立溜槽选煤厂。 4、1956年开始研究重介质选煤，1958年在北漂建立
以黄土为加重介的的重介质选煤厂；1960年在通化 建立以磁铁矿粉为重介质的选煤厂。 5、1977年在鞍山建立第一座磁选、重选联合选矿厂。 6、目前国内重介质旋流器处于国际领先水平。
（2）分选作业：
借助各种选煤方法将煤与矸石进行分离。
（3）选后产品的处理作业：
主要为产品脱水或煤泥水处理。原煤经过分选加工 之后，所得到的精煤产品其精煤含量高，可直接用于 炼焦或作为原材料进行进一步加工利用。
原煤洗选加工过程的两个基本概念
1.流程：流程实际上是选煤厂为生产某种质量标准的精煤 产品所安排的作业顺序。