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[摘 要]针对煤泥重介质旋流器在炼焦煤选煤厂的使用工艺流程，并结合生产实践对其工艺效果进行了分析与评价，发现其对改善重介精煤灰分以及浮选入料方面有着积极的作用。
[关键词]煤泥；重介旋流器；分选效果
中图分类号：S449 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0207-01
1 前言
潘一东选煤厂为2010年新建的矿井型动力煤选煤厂，设计处理能力为3.0Mt/a，2013年年底开始进行炼焦煤系统改造，改造后的洗选工艺为无压重介—浮选工艺，处理能力达4.5Mt/a。采用无压三产品重介旋流器+煤泥重介+浮选联合工艺流程，煤泥重介旋流器分选精度高、分选下限低。煤泥重介旋流器弥补了大直径旋流器分选下限粗、无法有效分选煤泥的缺点，利于控制精煤灰分；降低了浮选入料浓度，减轻了浮选系统压力，降低了洗水浓度。
2 分选原理及工艺流程
物料和悬浮液混合，以一定压力从入料管沿切线方向给入旋流器的圆筒部分，形成强大的螺旋流[1]。高密度物料重密度物料在离心力的作用下随部分悬浮液沿着旋流器圆柱体和圆锥体内壁形成一个向下的外螺旋流，最后从底流口排出[2]。低密度物料随悬浮液围绕旋流器轴心形成一个向上的内螺旋流，经溢流管从溢流口沿切线排出。由于内旋流具有负压而吸入空气，形成空心柱。
潘一东选煤厂煤泥重介分选工艺流程：精煤弧形筛筛下的精煤分流箱分流出来部分筛下合介，经入料煤泥合介桶再泵入煤泥重介质旋流器进行分选，其余部分返回合格介质桶循环使用。煤泥重介质旋流器溢流进入精煤磁选机，回收介质后的磁选尾矿进行精煤泥桶，再由精煤泥弧形筛分级后，通过精煤泥离心机回收。底流进入中煤磁选机，经中煤磁选机回收介质后的磁选尾矿进入一段浓缩机。
在煤泥重介工艺流程中虽然原生及次生煤泥在无压三产品重介质旋流器中得不到有效的分选，但是煤泥重介质旋流器本身具有分级和浓缩的作用，溢流中重介质悬浮液密度低，精煤悬浮液携带而出的磁铁矿粉粒度较细。正是由于煤泥重介旋流器的这种特性，绝大部分-0.5mm的煤泥与-0.074mm磁性介质从溢流口排出，可以作为煤泥重介质旋流器的分选悬浮液，不仅可以免设超细粒介质系统，简化工艺流程，而且有效减少进入分选成本高的浮选作业的煤泥量，降低生产成本。
3 试验结果及分析
为了探讨分选密度对煤泥重介旋流器分选效果的影响，在洗选同一种原料煤的情况下，保持煤泥旋流器入料压力和分流量不变，仅调整分选密度。
（1）从表1数据分析可以得出，分选密度不同的两组试验，相对于入料浓度，溢流和底流浓度均发生了很大的变化，说明煤泥重介质旋流器具有很强的浓缩作用；行业标准要求，磁铁矿粉中-0.045mm含量一般在90%以上，能够更好保证重介质悬浮液的稳定性[5]，而且煤泥重介旋流器对磁铁矿粉粒度要求较高，因此加强磁铁矿粉管理是一项重要工作，选择磁铁矿粉时，应注意其粒度和密度的综合要求。
（2）从试验数据可以得出：
①入料灰分12.02%，而溢流精煤灰分降至8.53%，降灰达3.49%，降灰效果明显；底流灰分高达23.03%，旋流器的浓缩效果显著；
②溢流精煤中-1.4kg/L密度级占本级含量达82.43%，灰分6.05%；而底流+1.8kg/L密度级占本级含量达10.44%，灰分70.33%，说明煤泥重介旋流器分选效果明显，实现了按密度分选；
③通过计算可得可能偏差Epm=0.087kg/L，与传统的螺旋分选机或TBS分选机相比，煤泥重介旋流器的Ep值低得多，工作效果较好。图1为根据单机检查试验数据绘制的分配曲线。
（3）由于煤泥重介旋流器有效分选下限为0.045mm，对-0.045mm的煤泥已无有效的分选作用，为了保證产品质量必须脱去高灰细泥，在工艺流程中增加弧形筛（振动弧形筛或带有击打器的弧形筛最好），配合煤泥离心机来完成脱水脱泥降灰。
（4）煤泥重介的分选工艺中，部分高灰煤泥随着底流进入中煤，这就使得浮选入料灰分和入浮浓度得到了一定程度的降低，节省了浮选药剂消耗，减轻了浮选系统压力，降低了洗水浓度。
4 结语
虽然煤泥重介分选工艺对改善重介煤泥灰分、降低浮选入料浓度等方面有着良好的效果，但是也存在着以下几点问题：①受合格介质分流量的限制，而且还有部分煤泥进入到稀介质系统，不能进入煤泥重介质旋流器分选，会造成系统悬浮液粘度增大以及细粒精煤的损失；②为了保证原料煤有效分选粒度下限，重介质旋流器必须保证一定的入料压力，造成旋流器、管道磨损严重，降低了使用寿命；③对于不脱泥重介质分选工艺，煤泥重介旋流器弥补了大直径旋流器分选下限粗、无法有效分选煤泥的缺点，原生以及次生煤泥都得到了分选，但是部分煤泥被重复分选。
参考文献
[1] 戴少康.选煤工艺设计的思路与方法[M].煤炭工业出版社，2003.
[2] 牛秀云.煤泥重介分选在太原洗煤厂的应用实践[C].第十届全国煤炭分选及加工学术研讨会论文集.徐州：中国矿业大学出版社，2004.
作者简介
张晓鹏（1989—），男，安徽淮南人，在读研究生，安徽理工大学材料科学与工程学院矿物加工工程专业.
[关键词]煤泥；重介旋流器；分选效果
中图分类号：S449 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0207-01
1 前言
潘一东选煤厂为2010年新建的矿井型动力煤选煤厂，设计处理能力为3.0Mt/a，2013年年底开始进行炼焦煤系统改造，改造后的洗选工艺为无压重介—浮选工艺，处理能力达4.5Mt/a。采用无压三产品重介旋流器+煤泥重介+浮选联合工艺流程，煤泥重介旋流器分选精度高、分选下限低。煤泥重介旋流器弥补了大直径旋流器分选下限粗、无法有效分选煤泥的缺点，利于控制精煤灰分；降低了浮选入料浓度，减轻了浮选系统压力，降低了洗水浓度。
2 分选原理及工艺流程
物料和悬浮液混合，以一定压力从入料管沿切线方向给入旋流器的圆筒部分，形成强大的螺旋流[1]。高密度物料重密度物料在离心力的作用下随部分悬浮液沿着旋流器圆柱体和圆锥体内壁形成一个向下的外螺旋流，最后从底流口排出[2]。低密度物料随悬浮液围绕旋流器轴心形成一个向上的内螺旋流，经溢流管从溢流口沿切线排出。由于内旋流具有负压而吸入空气，形成空心柱。
潘一东选煤厂煤泥重介分选工艺流程：精煤弧形筛筛下的精煤分流箱分流出来部分筛下合介，经入料煤泥合介桶再泵入煤泥重介质旋流器进行分选，其余部分返回合格介质桶循环使用。煤泥重介质旋流器溢流进入精煤磁选机，回收介质后的磁选尾矿进行精煤泥桶，再由精煤泥弧形筛分级后，通过精煤泥离心机回收。底流进入中煤磁选机，经中煤磁选机回收介质后的磁选尾矿进入一段浓缩机。
在煤泥重介工艺流程中虽然原生及次生煤泥在无压三产品重介质旋流器中得不到有效的分选，但是煤泥重介质旋流器本身具有分级和浓缩的作用，溢流中重介质悬浮液密度低，精煤悬浮液携带而出的磁铁矿粉粒度较细。正是由于煤泥重介旋流器的这种特性，绝大部分-0.5mm的煤泥与-0.074mm磁性介质从溢流口排出，可以作为煤泥重介质旋流器的分选悬浮液，不仅可以免设超细粒介质系统，简化工艺流程，而且有效减少进入分选成本高的浮选作业的煤泥量，降低生产成本。
3 试验结果及分析
为了探讨分选密度对煤泥重介旋流器分选效果的影响，在洗选同一种原料煤的情况下，保持煤泥旋流器入料压力和分流量不变，仅调整分选密度。
（1）从表1数据分析可以得出，分选密度不同的两组试验，相对于入料浓度，溢流和底流浓度均发生了很大的变化，说明煤泥重介质旋流器具有很强的浓缩作用；行业标准要求，磁铁矿粉中-0.045mm含量一般在90%以上，能够更好保证重介质悬浮液的稳定性[5]，而且煤泥重介旋流器对磁铁矿粉粒度要求较高，因此加强磁铁矿粉管理是一项重要工作，选择磁铁矿粉时，应注意其粒度和密度的综合要求。
（2）从试验数据可以得出：
①入料灰分12.02%，而溢流精煤灰分降至8.53%，降灰达3.49%，降灰效果明显；底流灰分高达23.03%，旋流器的浓缩效果显著；
②溢流精煤中-1.4kg/L密度级占本级含量达82.43%，灰分6.05%；而底流+1.8kg/L密度级占本级含量达10.44%，灰分70.33%，说明煤泥重介旋流器分选效果明显，实现了按密度分选；
③通过计算可得可能偏差Epm=0.087kg/L，与传统的螺旋分选机或TBS分选机相比，煤泥重介旋流器的Ep值低得多，工作效果较好。图1为根据单机检查试验数据绘制的分配曲线。
（3）由于煤泥重介旋流器有效分选下限为0.045mm，对-0.045mm的煤泥已无有效的分选作用，为了保證产品质量必须脱去高灰细泥，在工艺流程中增加弧形筛（振动弧形筛或带有击打器的弧形筛最好），配合煤泥离心机来完成脱水脱泥降灰。
（4）煤泥重介的分选工艺中，部分高灰煤泥随着底流进入中煤，这就使得浮选入料灰分和入浮浓度得到了一定程度的降低，节省了浮选药剂消耗，减轻了浮选系统压力，降低了洗水浓度。
4 结语
虽然煤泥重介分选工艺对改善重介煤泥灰分、降低浮选入料浓度等方面有着良好的效果，但是也存在着以下几点问题：①受合格介质分流量的限制，而且还有部分煤泥进入到稀介质系统，不能进入煤泥重介质旋流器分选，会造成系统悬浮液粘度增大以及细粒精煤的损失；②为了保证原料煤有效分选粒度下限，重介质旋流器必须保证一定的入料压力，造成旋流器、管道磨损严重，降低了使用寿命；③对于不脱泥重介质分选工艺，煤泥重介旋流器弥补了大直径旋流器分选下限粗、无法有效分选煤泥的缺点，原生以及次生煤泥都得到了分选，但是部分煤泥被重复分选。
参考文献
[1] 戴少康.选煤工艺设计的思路与方法[M].煤炭工业出版社，2003.
[2] 牛秀云.煤泥重介分选在太原洗煤厂的应用实践[C].第十届全国煤炭分选及加工学术研讨会论文集.徐州：中国矿业大学出版社，2004.
作者简介
张晓鹏（1989—），男，安徽淮南人，在读研究生，安徽理工大学材料科学与工程学院矿物加工工程专业.