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摘 要：阐述了细粒煤分选的必要性，介绍了用于细粒煤分选的主要设备及及其性能与特点，指出了设备和工艺选择的原则，为选煤单位对分选设备和工艺的选择提供有益的帮助。
关键词：细粒煤；分选；设备；工艺
煤炭是我国的主要能源，占一次能源的75%，而高灰、高硫煤的燃用，会造成严重的环境污染，同时燃煤污染已成为制约我国经济发展的一个重要因素。煤炭的分选是合理利用煤炭资源发展洁净煤技术的有效途径。随着采煤机械化程度的提高，原煤中细粒级的含量明显增加，而选煤的过程就是将煤和脉石及硫铁矿解离后再分选的过程，这就更增加了细粒级含量。因此，对细粒煤的分选已成为选煤的一个重要内容。设备决定工艺，合适的分选工艺的选择要建立在对设备性能清楚认识的基础上。下面就对分选设备作以简要的评述。
1、重选
重选设备即利用因物料间存在着密度差异，在运动介质中所受重力、流体力和其它机械力的不同，从而实现按密度分选物料的设备。它包括：
1.1 重介质旋流器
一般重介质旋流器对大于0.5mm的煤的分选具有分选精度高，工艺简单，成本低的特点。小于0.5mm粒级的的分选普遍用小直径旋流器（φ150mm），存在着系统复杂，微细介质回收困难，生产成本高的缺点。
1.2 水介质旋流器
水介质旋流器是利用回转流进行分级、浓缩的设备，也可用作分选。它具有构造简单，便于制造，处理量大的特点，通常和其它主选设备配合使用。
1.3 螺旋分选机
螺旋分选机的主体工作部件是一个螺旋型溜槽。螺旋分选机有效回收范围0.074~7mm，作为粗煤泥的精选设备，具有结构简单、无运转部件、占地面积少、基建投资低、生产费用小，操作管理方便等特点，在实践中已取得了良好的应用。缺点是机身高度大，给矿和循环中矿需沙泵输送。
1.4 离心分选机
离心分选机是依据微细颗粒在离心力场中所受离心力大大超过重力，急速颗粒的沉降，扩大不同密度颗粒沉降速度的差别，从而强化分选的重选设备，可实现-0.5mm级高硫煤的脱硫和降灰，在处理未完全解离的中间物含量大或硫分含量较高的细粒原煤时，其效果要优于常规浮选法。然而，当细粒入料中含有大量高灰细泥时，降灰效果不是很理想。
1.5空气重介质流化床
以微细磁性物颗粒作为固相加重质，在振动及气流参数的交互作用下形成具有一定密度的振动流化床层，对矿物按床层密度进行分离。我国煤炭资源有2/3以上分布在干旱缺水地区，无法采用耗水量大的湿法分选方法。因此研究振动流化床的分选特性，并以此对小于6 mm细粒煤进行干法分选，具有非常重要的意义，其应用前景也十分广阔。
1.6 TBS
TBS 是一种利用上升水流在槽体内产生紊流的干扰沉降分选设备。TBS槽内的紊流床层被视为自生介质床层，它可把粒度小于5mm物料分为两个粒度级，或利用物料比重的不同来分选物料。TBS具有处理量大、对煤质变化适应性强、分选精度高、无需复杂的入料分配系统、设计紧凑，占用空间小、无需重介质和化学药剂、没有动力消耗、设备维护费用低等特点。
2、高梯度磁选
煤中的黄铁矿是顺磁性的，且比磁化率比纯黄铁矿高，而煤则是逆磁性的，故煤可以用高梯度磁选进行脱硫降灰。高梯度磁选有湿式和干式两种，与湿式相比干式具有无需脱水、干燥、流程简化，易于在生产中推行，但由于细粒煤粒与含硫矿物间的无选择性粘附而使干式分选的效率降低。目前，高梯度磁选还没有大规模运用到实际生产中。
3、摩擦电选
摩擦静电选煤的原理是：通过强气流的夹带使颗粒充分分散后，既与摩擦表面产生碰撞摩擦，颗粒相互间也发生碰撞摩擦，从而使煤中的有机质和矿物质颗粒分别带上极性相反的电荷，然后带电颗粒群被引入高压电场中，有机质和矿物质颗粒因带电极性不同分别被吸引、吸附到极性相反的极板上，从而实现两者的分离。
4、浮选
浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果最好的一种选矿方法。它主要是根据表面性质的不同，即根据它们在水中对水、气泡、药剂的作用不同，通过药剂和机械调节，有的矿物疏水、亲气，可粘附到气泡上，进入泡沫成为精矿，另一些亲水、疏气的矿物则不和气泡粘附，留在矿浆中成为尾矿，从而高效分离出有用矿物和无用的脉石矿物。浮选机按充气式和搅拌方式分成两大类，即机械搅拌式和无机械搅拌式。
4.1 机械搅拌式浮选机
机械搅拌式浮选机分自吸式和压气式两类，自吸式搅拌搅拌力强，可保证密度、粒度较大的矿粒悬浮，并可促进难容药剂的分散与乳化，对难选和希望得到高品位的精矿时，可保证较好的稳定指标，但具有运动部件转速高、能耗大、磨损严重、维修量大的缺点。压气式是压入空气来完成充气，充气量大，便于调节，提高产量和调整工艺方便，转速低、磨损小、能耗低、维修量小，液面稳定、矿物泥化少、分选指标好，但需要压气系统和管路。
4.2 无机械搅拌式
无机械搅拌式的特点是无传动部件，矿浆的充气靠外部压入空气。最典型的是副选柱，压入的空气通过特制的、浸没在矿浆中的气泡发生器形成细小气泡。因浮选住属单纯的压气式浮选机，对矿浆没有搅拌或搅拌较弱，为的是矿粒能与气泡得到充分的碰撞接触，实现气泡矿化。同机械搅拌式相比，浮选柱具有结构简单、制造容易、占地小、维修方便、操作容易、节省动力、对微细颗粒分选效果好等特点。适用于分选组成简单、品位较高的易选煤的粗、扫选作业。
5、结语
从理论和实践上讲，任何分选设备都有其分选的最佳的分选粒级，而选煤作业往往是多种分选方法的组合，这也和选煤工艺的多样化与集成化的发展方向是一直的。对分选设备和工艺的选择始终树立设备大型化、工艺流程高效简单化的思想。
关键词：细粒煤；分选；设备；工艺
煤炭是我国的主要能源，占一次能源的75%，而高灰、高硫煤的燃用，会造成严重的环境污染，同时燃煤污染已成为制约我国经济发展的一个重要因素。煤炭的分选是合理利用煤炭资源发展洁净煤技术的有效途径。随着采煤机械化程度的提高，原煤中细粒级的含量明显增加，而选煤的过程就是将煤和脉石及硫铁矿解离后再分选的过程，这就更增加了细粒级含量。因此，对细粒煤的分选已成为选煤的一个重要内容。设备决定工艺，合适的分选工艺的选择要建立在对设备性能清楚认识的基础上。下面就对分选设备作以简要的评述。
1、重选
重选设备即利用因物料间存在着密度差异，在运动介质中所受重力、流体力和其它机械力的不同，从而实现按密度分选物料的设备。它包括：
1.1 重介质旋流器
一般重介质旋流器对大于0.5mm的煤的分选具有分选精度高，工艺简单，成本低的特点。小于0.5mm粒级的的分选普遍用小直径旋流器（φ150mm），存在着系统复杂，微细介质回收困难，生产成本高的缺点。
1.2 水介质旋流器
水介质旋流器是利用回转流进行分级、浓缩的设备，也可用作分选。它具有构造简单，便于制造，处理量大的特点，通常和其它主选设备配合使用。
1.3 螺旋分选机
螺旋分选机的主体工作部件是一个螺旋型溜槽。螺旋分选机有效回收范围0.074~7mm，作为粗煤泥的精选设备，具有结构简单、无运转部件、占地面积少、基建投资低、生产费用小，操作管理方便等特点，在实践中已取得了良好的应用。缺点是机身高度大，给矿和循环中矿需沙泵输送。
1.4 离心分选机
离心分选机是依据微细颗粒在离心力场中所受离心力大大超过重力，急速颗粒的沉降，扩大不同密度颗粒沉降速度的差别，从而强化分选的重选设备，可实现-0.5mm级高硫煤的脱硫和降灰，在处理未完全解离的中间物含量大或硫分含量较高的细粒原煤时，其效果要优于常规浮选法。然而，当细粒入料中含有大量高灰细泥时，降灰效果不是很理想。
1.5空气重介质流化床
以微细磁性物颗粒作为固相加重质，在振动及气流参数的交互作用下形成具有一定密度的振动流化床层，对矿物按床层密度进行分离。我国煤炭资源有2/3以上分布在干旱缺水地区，无法采用耗水量大的湿法分选方法。因此研究振动流化床的分选特性，并以此对小于6 mm细粒煤进行干法分选，具有非常重要的意义，其应用前景也十分广阔。
1.6 TBS
TBS 是一种利用上升水流在槽体内产生紊流的干扰沉降分选设备。TBS槽内的紊流床层被视为自生介质床层，它可把粒度小于5mm物料分为两个粒度级，或利用物料比重的不同来分选物料。TBS具有处理量大、对煤质变化适应性强、分选精度高、无需复杂的入料分配系统、设计紧凑，占用空间小、无需重介质和化学药剂、没有动力消耗、设备维护费用低等特点。
2、高梯度磁选
煤中的黄铁矿是顺磁性的，且比磁化率比纯黄铁矿高，而煤则是逆磁性的，故煤可以用高梯度磁选进行脱硫降灰。高梯度磁选有湿式和干式两种，与湿式相比干式具有无需脱水、干燥、流程简化，易于在生产中推行，但由于细粒煤粒与含硫矿物间的无选择性粘附而使干式分选的效率降低。目前，高梯度磁选还没有大规模运用到实际生产中。
3、摩擦电选
摩擦静电选煤的原理是：通过强气流的夹带使颗粒充分分散后，既与摩擦表面产生碰撞摩擦，颗粒相互间也发生碰撞摩擦，从而使煤中的有机质和矿物质颗粒分别带上极性相反的电荷，然后带电颗粒群被引入高压电场中，有机质和矿物质颗粒因带电极性不同分别被吸引、吸附到极性相反的极板上，从而实现两者的分离。
4、浮选
浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广、效果最好的一种选矿方法。它主要是根据表面性质的不同，即根据它们在水中对水、气泡、药剂的作用不同，通过药剂和机械调节，有的矿物疏水、亲气，可粘附到气泡上，进入泡沫成为精矿，另一些亲水、疏气的矿物则不和气泡粘附，留在矿浆中成为尾矿，从而高效分离出有用矿物和无用的脉石矿物。浮选机按充气式和搅拌方式分成两大类，即机械搅拌式和无机械搅拌式。
4.1 机械搅拌式浮选机
机械搅拌式浮选机分自吸式和压气式两类，自吸式搅拌搅拌力强，可保证密度、粒度较大的矿粒悬浮，并可促进难容药剂的分散与乳化，对难选和希望得到高品位的精矿时，可保证较好的稳定指标，但具有运动部件转速高、能耗大、磨损严重、维修量大的缺点。压气式是压入空气来完成充气，充气量大，便于调节，提高产量和调整工艺方便，转速低、磨损小、能耗低、维修量小，液面稳定、矿物泥化少、分选指标好，但需要压气系统和管路。
4.2 无机械搅拌式
无机械搅拌式的特点是无传动部件，矿浆的充气靠外部压入空气。最典型的是副选柱，压入的空气通过特制的、浸没在矿浆中的气泡发生器形成细小气泡。因浮选住属单纯的压气式浮选机，对矿浆没有搅拌或搅拌较弱，为的是矿粒能与气泡得到充分的碰撞接触，实现气泡矿化。同机械搅拌式相比，浮选柱具有结构简单、制造容易、占地小、维修方便、操作容易、节省动力、对微细颗粒分选效果好等特点。适用于分选组成简单、品位较高的易选煤的粗、扫选作业。
5、结语
从理论和实践上讲，任何分选设备都有其分选的最佳的分选粒级，而选煤作业往往是多种分选方法的组合，这也和选煤工艺的多样化与集成化的发展方向是一直的。对分选设备和工艺的选择始终树立设备大型化、工艺流程高效简单化的思想。