一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺的制作方法

1.本发明属于选煤技术领域，具体涉及一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺。


背景技术：

2.不脱泥末煤重介分选工艺不仅流程简单、精度高、自动化程度高，而且分选粒级宽，可同时实现粒度上限50(80)mm、下限0.25mm原煤的高效分选，因此被广泛应用于我国炼焦煤选煤厂洗选。该工艺以原煤中原生煤泥和循环介质作为低密度介质组成，将末煤(50～1mm)和粗煤泥(1～0.25mm)在一套介质系统内同步分选，末煤脱介脱水后得到末精煤、末中煤和末矸石，粗煤泥从稀介系统磁选后尾矿排出，经脱水后得到粗精煤泥、粗中煤泥、尾煤泥产品。
3.由于现有不脱泥末煤重介工艺固有特点，末煤、粗煤泥、细煤泥(＜0.25mm)全部进入一套介质分选系统，因此造成了各粒级间分选掣肘、介质回收系统负荷大、磁选环节波动不稳定、介耗成本居高不下等缺点，主要表现为：
①
物料粒度越细，末煤重介旋流器分选密度越高、精度越低，各粒级难以在一套介质系统中达到最佳分选效果，粗精煤泥灰分常常比末精煤高出1％～2％，总精煤产率和灰分受到不利影响；
②
煤泥全部进入介质系统，介质系统只能加大合介分流才能维持系统煤泥平衡，造成以合介分流和稀介为入料的精煤磁选作业负荷量大，随尾矿损失的介质损耗高；
③
合介分流作为调控密度、桶位、介质稳定性的关键变量，长期处于动态调节状态，导致精煤磁选入料波动不稳定，磁选效率难以得到保证；
④
磁选环节往往忽视了磁铁矿粉的粒度因素，介质长时间循环磨损变细，＜20μm磁铁矿粉因磁性弱易损失于尾矿中的问题一直未得到重视。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，解决现有不脱泥末煤重介分选工艺存在粗煤泥分选欠佳、磁选入料波动、介质系统负荷大、介耗高的问题。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，具体按照以下步骤实施：
6.步骤a，末原煤分选：入选粒径不大于50mm的末原煤，在合格介质作用下在三产品末煤重介旋流器中分选，得到末精煤、末中煤和末矸石；
7.步骤b1，末精煤脱介：步骤a中末精煤经过弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介通过分流器分成两部分，一部分弧形筛合介与脱介筛合介一并去合介桶，其余弧形筛合介分流与脱介筛稀介一并去稀介桶，筛上物脱水后则作为精煤产品；
8.步骤b2，末中煤脱介：步骤a中末中煤经过弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去合介桶；脱介筛稀介去
中煤磁选作业，筛上物脱水后作为中煤产品；
9.步骤b3，末矸石脱介：步骤a中末矸石经过弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去合介桶；脱介筛稀介去矸石磁选作业，筛上物作为矸石产品；
10.步骤c，稀介分级分选：b1步骤中的弧形筛合介分流和脱介筛稀介经稀介桶缓冲后泵送至两段三产品煤泥重介旋流器组分级分选，得到溢流产品、粗精煤(中流)和粗中煤(底流)；
11.步骤d1，粗精煤脱介：步骤c中粗精煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介；筛上物去精煤磁选作业，筛下合介进行分流，根据煤质情况、分选密度、悬浮液特性调节去合介桶或精煤磁选机的比例；
12.步骤d2，粗中煤脱介：步骤c中粗中煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介，筛上物去中煤磁选作业，筛下合介去合介桶；
13.步骤e1，溢流产品磁选：c步骤中的溢流产品给入溢流磁选机进行磁选，得到磁精和磁尾；磁精进行分流，根据稀介桶密度调节去合介桶和稀介桶的比例，磁尾则作为煤泥水去后续浓缩作业；
14.步骤e2，精煤磁选：步骤d1中筛上物、部分筛下合介给入精煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精与步骤e1中磁精合并后设置分流，根据稀介桶密度调节去合介桶和稀介桶比例；磁尾经分级脱水后作为粗精煤泥产品；当精煤磁选机入料浓度过高时，可增加喷水；
15.步骤e3，中煤磁选：步骤b2中脱介筛稀介、步骤d2中弧形筛筛上物给入中煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精去合介桶，磁尾分级脱水后作为粗中煤泥产品；
16.步骤e4，矸石磁选：步骤b3中脱介筛稀介给入矸石磁选机，磁选得到磁精和磁尾；磁精去合介桶，磁尾经过脱水后作为尾煤产品；
17.步骤f，合介桶调配：步骤b1中弧形筛合介(去合介)与脱介筛合介，步骤b2、b3中弧形筛合介与脱介筛合介，步骤d1中筛下合介(去合介)，步骤d2中筛下合介，步骤e1、e2中磁精(去合介)，步骤e3、e4中磁精，补充的磁铁矿粉及水给入合介桶中，经缓冲后泵送将循环介质返回至步骤a中；
18.步骤g，稀介桶调配：b1步骤中弧形筛合介分流和脱介筛稀介，步骤e1、e2中磁精(去稀介)给入稀介桶中，经缓冲后返回至步骤c中。
19.作为本发明的一种优选的技术方案，所述b1步骤中，去稀介桶合介分流量为固定值，根据末煤分选密度和煤泥含量大小确定，取25％～35％间的定值。
20.作为本发明的一种优选的技术方案，所述c步骤中，所述三产品煤泥重介旋流器组的入料压力为0.1～0.15mpa间。
21.作为本发明的一种优选的技术方案，所述c步骤中，所述三产品煤泥重介旋流器单元由两段两产品小直径旋流器串联平行布置，其中一段为圆筒型，二段为圆锥型，二段锥角在15
°
～20
°
，安装角度为10
°
～15
°
。
22.作为本发明的一种优选的技术方案，所述e2步骤中，所述喷水量根据精煤磁选机入料浓度确定，质量浓度在15％～25％间。
23.作为本发明的一种优选的技术方案，所述e1步骤中，所述溢流磁选机的磁场强度为2200～2500gs，e2、e3、e4步骤中磁选机的磁场强度为1500～1800gs。
24.作为本发明的一种优选的技术方案，所述f步骤中，所述合介桶调控密度以三产品末煤重介旋流器一段分选为目标，根据末精煤灰分和煤质情况确定，一般取1.35～1.45kg/l间；
25.作为本发明的一种优选的技术方案，所述g步骤中，所述稀介桶调控密度以三产品煤泥重介旋流器二段分选为目标，根据粗精煤泥灰分和煤质情况确定，一般取1.10～1.20kg/l间。
26.本发明的有益效果是：(1)本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，将固定精煤合介、精煤稀介、磁精分流精准调控后给入三产品煤泥重介旋流器组，煤泥与重介质在离心力场中完成按照粒度和密度差异完成分级、分选，保证了粗煤泥分选的可控、可调与高精度。(2)本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，稀介质在分级浓缩后分别回收处置，将低磁性物含量的分级溢流去直接磁选；中磁性物含量的粗精煤合介设置分流，去磁选或合介桶；高磁性物含量的粗中煤合介去合介桶。以分级 分流方式排出介质系统中的煤泥，去精煤磁选的分流少且波动小，稳定并降低了磁选负荷，有助于提高精煤磁选效率。(3)本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，稀介质的分级溢流采用溢流磁选机单独回收，利用高磁场强化回收极细粒磁铁矿，降低了磁性低的极细粒磁铁矿的损失。(4)本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，该工艺流程简单，操作方便，投资少，运行成本低，经济效益显著。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
28.图1为本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺的原理图；
29.图2为本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺的设备连接图；
30.图中：a.三产品末煤重介旋流器；b1.末精煤弧形筛；b2.末中煤弧形筛；b3.末矸石弧形筛；c1.末精煤脱介筛；c2.末中煤脱介筛；c3.末矸石脱介筛；d.末煤合介分流器；e1.稀介桶；e2.合介桶；e3.粗精煤泥桶；e4.粗中煤泥桶；e5.尾煤泥桶；f1.稀介入料泵；f2.合介入料泵；g.三产品煤泥重介旋流器组；h1.粗精煤弧形筛；h2.粗中煤弧形筛；i.煤泥合介分流器；j.磁精分流器；k1.煤泥磁选机；k2.精煤磁选机；k3.中煤磁选机；k4.矸石磁选机。
具体实施方式
31.如图1所示，本发明的一种基于稀介分级分选的不脱泥末煤重介分选工艺，具体按照以下步骤实施：
32.步骤a，末原煤分选：入选粒径不大于50mm的末原煤，在合格介质作用下在三产品末煤重介旋流器中分选，得到末精煤、末中煤和末矸石；
33.步骤b1，末精煤脱介：步骤a中末精煤经过弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介通过分流器分成两部分，一部分弧形筛合介与脱介筛合介一并去合介桶，其余弧形筛合介分流与脱介筛稀介一并去稀介桶，筛上物脱水后则作为精煤产品；
34.步骤b2，末中煤脱介：步骤a中末中煤经过弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去合介桶；脱介筛稀介去中煤磁选作业，筛上物脱水后作为中煤产品；
35.步骤b3，末矸石脱介：步骤a中末矸石经过弧形筛和脱介筛脱介，得到弧形筛合介、脱介筛合介、脱介筛稀介和筛上物；其中，弧形筛合介、脱介筛合介去合介桶；脱介筛稀介去矸石磁选作业，筛上物作为矸石产品；
36.步骤c，稀介分级分选：b1步骤中的弧形筛合介分流和脱介筛稀介经稀介桶缓冲后泵送至两段三产品煤泥重介旋流器组分级分选，得到溢流产品、粗精煤(中流)和粗中煤(底流)；
37.步骤d1，粗精煤脱介：步骤c中粗精煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介；筛上物去精煤磁选作业，筛下合介进行分流，根据煤质情况、分选密度、悬浮液特性调节去合介桶或精煤磁选机的比例；
38.步骤d2，粗中煤脱介：步骤c中粗中煤给入弧形筛进行脱介，得到筛上物及筛下合介，筛上物去中煤磁选作业，筛下合介去合介桶；
39.步骤e1，溢流产品磁选：c步骤中的溢流产品给入溢流磁选机进行磁选，得到磁精和磁尾；磁精进行分流，根据稀介桶密度调节去合介桶和稀介桶的比例，磁尾则作为煤泥水去后续浓缩作业；
40.步骤e2，精煤磁选：步骤d1中筛上物、部分筛下合介给入精煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精与步骤e1中磁精合并后设置分流，根据稀介桶密度调节去合介桶和稀介桶比例；磁尾经分级脱水后作为粗精煤泥产品；当精煤磁选机入料浓度过高时，可增加喷水；
41.步骤e3，中煤磁选：步骤b2中脱介筛稀介、步骤d2中弧形筛筛上物给入中煤磁选机磁选，得到磁精和磁尾；磁精去合介桶，磁尾分级脱水后作为粗中煤泥产品；
42.步骤e4，矸石磁选：步骤b3中脱介筛稀介给入矸石磁选机，磁选得到磁精和磁尾；磁精去合介桶，磁尾经过脱水后作为尾煤产品；
43.步骤f，合介桶调配：步骤b1中弧形筛合介(去合介)与脱介筛合介，步骤b2、b3中弧形筛合介与脱介筛合介，步骤d1中筛下合介(去合介)，步骤d2中筛下合介，步骤e1、e2中磁精(去合介)，步骤e3、e4中磁精，补充的磁铁矿粉及水给入合介桶中，经缓冲后泵送将循环介质返回至步骤a中；
44.步骤g，稀介桶调配：b1步骤中弧形筛合介分流和脱介筛稀介，步骤e1、e2中磁精(去稀介)给入稀介桶中，经缓冲后返回至步骤c中。
45.如图2所示，以生产规模为300万吨/年的选煤厂为例，结合设备联系图对本工艺进行进一步详细描述。精煤、中煤、矸石分别采用2台、1台、1台直线振动筛进行脱介；溢流、精煤、中煤、矸石均采用1台磁选机回收，二段精煤、二段中煤分别采用2台、1台弧形筛脱介。
46.入选原煤1(～80mm)在合格介质331、332作用下在不脱泥三产品重介旋流器a中分选，得到末精煤2、末中煤3和末矸石4。
47.末精煤2经过弧形筛b1和脱介筛c1脱介，得到弧形筛合介6，脱介筛合介8，脱介筛稀介9和筛上物10。弧形筛合介6通过分流器d分成固定的两部分，部分合介71去合介桶e2，部分合介分流72去稀介桶e1。脱介筛合介8与部分合介71一并去合介桶e2；脱介筛稀介9与合介分流72一并去稀介桶e1；筛上物9脱水后作为精煤产品。
48.末中煤3经过弧形筛b2和脱介筛c2脱介，得到弧形筛合介121、脱介筛合介122、脱介筛稀介13和筛上物14。弧形筛合介121、脱介筛合介122去合介桶e1；脱介筛稀介13去中煤磁选作业，筛上物13脱水后作为中煤产品。末矸石4经过弧形筛b3和脱介筛c3脱介，得到弧形筛合介161、脱介筛合介162、脱介筛稀介17和筛上物18。弧形筛合介161、脱介筛合介162去合介桶e1；脱介筛稀介17去矸石磁选作业，筛上物18作为矸石产品。
49.精煤脱介筛稀介9、弧形筛合介分流72经稀介桶e1缓冲后将物料19经泵f1送至两段三产品煤泥重介旋流器组g分选，得到溢流20、粗精煤21和粗中煤22。粗精煤21给入弧形筛j进行脱介，得到筛上物25及筛下合介26。筛上物25去精煤煤磁选作业，筛下合介26经k进行分流，根据煤质情况、分选密度、悬浮液特性等调节28(去一段合介桶)或27(去精煤磁选)的比例。粗中煤22给入弧形筛h进行脱介，得到筛上物34及筛下合介35，筛上物34去中煤磁选作业，筛下合介35去一段合介桶j1。
50.溢流20给入溢流磁选机i2进行磁选，得到磁精23和磁尾24，磁尾24作为煤泥水去后续浓缩作业；精煤弧形筛筛上物25、二段合介分流27给入精煤磁选机i3进行磁选，得到磁精29和磁尾30，磁尾30经缓冲、分级脱水后作为粗精煤泥产品。磁精23和磁精29一并给如分流器l分成两部分，根据稀介所定密度调节31(去合介桶e2)和32(去稀介桶e1)比例大小。中煤脱介筛稀介13、中煤弧形筛筛上物34给入中煤磁选机i1磁选，得到磁精36和磁尾37。磁精33去一段合介桶e2，磁尾37分级脱水后作为粗中煤泥产品。矸石脱介筛稀介17给入矸石磁选机i4，磁选得到磁精38和磁尾39。磁精38去一段合介桶e1，磁尾39经过缓冲、脱水后作为尾煤产品。
51.上述弧形筛合介71、121、161，一段脱介筛合介8、122、162，二段精煤合介28，二段中煤合介35，磁精31、36、38，补充的磁铁矿粉及水给入一段合介桶e1中作为循环介质33。循环介质33(包括331、332两部分)经泵f2返回至无压三产品重介旋流器a中。
52.针对现有不脱泥末煤重介分选工艺存在粗煤泥分选欠佳、磁选入料波动、介质系统负荷大、介耗高等突出问题，从完善粗煤泥分选和介质回收角度出发，提供了一种介耗低、运行稳定、成本低的不脱泥末煤重介分选工艺。该工艺将末精煤固定合介分流与筛下稀介质在三产品煤泥重介旋流器组内完成分级分选，集介质分级回收、粗煤泥高效分选、稳定并降低精煤磁选作业负荷于一体，不仅提高了粗煤泥的分选精度和灵活性，而且提升了精煤磁选效率，强化了极细粒介质回收，大大降低了介质损耗。
53.上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。