选煤厂设计毕业设计论文x.docx

第一章 绪论 在重介选煤过程中，重介悬浮液加重质（磁铁矿粉）的损耗是避免不了的。而介质损耗一直是重介选煤厂一项重要的技术评价指标。通常分选块煤的介耗要比分选末煤时低，用低密度悬浮液时比用高密度悬浮液时低。按选煤厂设计规范规定，吨原煤介质损耗指标是：块煤系统为 0.20.3kg，末煤系统为 0.51.0kg。事实上，我矿业选煤厂极少有能达到上述指标的。目前，吨原煤介质损耗较先进的指标在 1.5kg 左右，一般在 23kg，高的在 56kg。因此，对我矿业重介选煤厂影响介质损耗因素进行系统分析十分必要。重介质选煤过程中，物料经过分选后，轻、重产品会带走大量的悬浮液，增加了加重质的损失同时，也使得悬浮液的粘度发生变化，而悬浮液的粘度是影响介质损耗的因素之一。因此悬浮液必须予以回收并循环再利用。为使回收的悬浮液性质符合要求，还必须进行浓缩净化。因此，悬浮液的回收与净化是重介质选煤流程中必不可少的。 第二章 悬浮液的净化回收作业 重介质分选机生产过程中，其产物间伴随大量悬浮液一起排出，为了减少生产过程中加重质的消耗，保证产品的质量和回收大量的悬浮液再循环使用，就必须经过悬浮液的回收、稀悬浮液的净化浓缩和消除混杂于稀悬浮液中的煤泥等工序2.1 悬浮液的回收 重介质分选机生产过程中，其产物伴同大量悬浮液一起排出。为了保证产品质量和悬浮液循环再用，就必须泄除悬浮液，并将粘附在产物上的加重质及泥质冲洗干净，这就是悬浮液的回收作业。悬浮液的泄除和产物的冲洗，一般都在脱介筛上进行。为了减轻脱介筛的负荷，在脱介筛前最好装设固定端或弧形端，用来预先筛介。脱介筛分为两段，筛孔大小取决于加重质的粘度，一般在 025 0mm1 之间。第一段泄除产物中的悬浮液，脱席的数量约占悬浮液总量的 7090，这部分是合格介质，直接返回合格介质桶循环再用。脱介筛第二段上方一般设置 2 至 3 排喷水管，用来喷洗粘附在产物表面上的加重质及泥质。1、2 排所用的喷水是经稀介质浓缩设备出来的溢流水，2、3 排是用清水作为喷水。喷水用量的多少与产物粒度有关。例如对于块煤，喷水量约 lin八，而对于末煤一般喷水量在 1520m3t。 应当看到，尽管在悬浮液回收作业中，在脱介筛第二段还施加喷水冲洗，但最后必然还有一些加重质被产物带走，造成介质损失。介质损失量的多少，与矿粒形状、粒度、表面粗糙程度、加重质颗粒的大小及喷水量等因素有关。在生产过程中，主要观察筛面上物料的粒度及物料量的多少来调节喷水量，尽最大可能使加重质的损失减小。2.2 稀悬浮液的净化浓缩 回收后的悬浮液中，有不少泥质物混在其中，这些泥质的来源，一是入选原料所带的原生煤泥（矿泥），再一是物料在经分选过程时受到破碎及泥化作用而成的次生煤泥或矿泥。用脱介筛脱介时，这些泥质物便随悬浮液一起进入筛下。这些泥质物必须从回收的悬浮液中不断清除，从而使悬浮液得到净化。因此，悬浮液的净化过程就是加重质与泥质的分选过程。采用什么方法净化或者分选，这要根据所用加重质的性质而定。例如，如果以磁性物作加重质，可用磁选的方法；若用重晶石、方铅矿精矿等非磁性加重质；则可用浮选的方法 1。在所有净化手段中，因加重质多用磁铁矿、硅铁、黄铁矿及重晶石等，所以采用磁选或浮选为多。尤其重介质选煤，国内外多用磁铁矿粉为加重质，放采用磁选法来净化用过的悬浮液。重介质选矿或重介质选煤过程，所需用的重介质悬浮液数量很大，而且随同产物一起离开分选机。这就要求首先将产物与悬浮液分离，然后将是浮液回收回来，并进行净化，以供循环使用。 脱介筛第二段因加喷水，筛下所回收的悬浮液浓度很低，称为稀介质。稀介质含泥量很高，不能直接再用。稀介质一般采用浓缩机浓缩，也可以来用磁力脱水槽或低压旋流器。浓缩后的溢流，可作为脱介筛第二段的喷水，浓缩机的底流，经两段磁选，一般磁选机能回收 998以上的磁铁矿粉，所得精矿磁性物含量在 90以上，密度为 2.0gcm3 左右。磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合后，作为合格悬浮液，再用泵送到分选机循环再用。 由于返回到合格介质桶中的磁选精矿，其密度和磁性物含量都很高，因此，若有条件允许从脱介筛第一段出来的合格介质中经变流箱引出一部分合格悬浮液分流到稀悬浮液系统，和稀介质一起参与浓缩和净化。这样，可使循环使用的合格介质降低含泥量，从而维持悬浮液的正常粘度。分流量的大小，可由控制系统，根据需要调整。正常生产时，分流量在常量值的上下波动。应当注意，分流量越大，磁铁矿粉的损失也越大，因此，不应随意增大分流量。2.3 清除混杂于悬浮液中的煤泥 物料在分选时，常因分级时或脱泥作业的效率较低，或者由于入料在运输或分选过程中的碰撞和泥化，致使大量的煤泥混杂于悬浮液中，使悬浮液受到污染，就会导致悬浮液粘度增加，进而使分选效果变坏。为排除合格悬浮液中多余的水和煤泥，将一部分浓悬浮液通过分流箱分流到稀悬浮液净化浓缩系统中，通过分流量来清除混杂于悬浮液中的煤泥。2.3.1 悬浮液泥质物的动态平衡 在悬浮液中泥质物的含量是处于动平衡状态。从上述重介质回收与净化的过程中，显然可知：进入悬浮液系统中的煤泥有原生煤泥和次生煤泥；而从悬浮液系统排出的煤泥包括产品带走的煤泥及稀介质和分流过来的一部分合格介质，经磁选后以尾矿形式排走的煤泥。当原煤的数量、质量，选煤工艺流程及分流量等诸因素不变时，按照数质量进出平衡的原则，煤泥既不能在悬浮液系统中无限积存，也不可能在系统中无限减少。进入系统的煤泥量与从系统中排出的煤泥量始终维持动平衡。当然，着某一因素变化时，这个动平衡便遭到破坏，其表现是煤泥在合格介质中的增加或减少，但到一定值后，又在新的条件下达到了新的平衡。例如，若使分流量增大，虽然进入系统的煤泥量没变，但从磁选机排出的煤泥量增多了，也就是说，从系统中排除的煤泥量，大于进入系统的煤泥量，那么合格介质中煤泥含量逐渐减少，合格悬浮液的粘度便逐渐降低，于是脱介筛第一段脱介效果将改善，进人脱介筛第二段后，稀悬浮液中的煤泥量也将减少，最后由产品带走的煤泥量必然也就减少。于是其结果导致认系统中排除的煤泥量，逐渐与进入系统的煤泥量趋于平衡，也就在合格悬浮液中煤泥量减少的基础上，建立了新的平衡关系。 同理，若原料煤的煤泥含量增多，或者分流量减少时，合格悬浮液中的煤泥含量也增多。因此在生产过程中，一般可通过改变分流量的大小调节悬浮液中煤泥含量的多少，但要知道，当工浮液密度低，需加大分流量进行浓缩时，同时会引起悬浮液中煤泥含量的下降，在操作时这是应该注意的问题。 对于重介质选矿，用过之后的悬浮液，也需予以回收和循环再用。最简单的回收方法，同选煤一样，用振动筛脱出介质，筛分也分两段进行，第一段为合格介质，可直接返回系统中使用。第二段因施加喷水，为稀介质，也需对其进行提纯并提高浓度，这个作业也可称为介质的再生。再生的方法依加重质性质的不同，可采用磁选、浮选或重选法进行。提纯后的稀悬浮波再用水力旋流器、倾斜板浓密伟等脱水和浓缩、这样所得的净化悬浮应即可与新补充的加重质混合，调配到适当的浓度，使其返回到流程中再用。 第三章 悬浮液的净化回收流程 31 浓缩磁选流程 1 原料煤经重介质选煤机分选后的稀悬浮液，轻、重产品悬浮液分别依靠固定筛和弧形筛进行预先脱除部分悬浮液，再依靠筛孔为 0.5-1mm 的振动筛进行脱介，经脱介后的悬浮液部分返回合格介质桶，经合格介质泵重新打入重介质分选机加以利用，其余部分脱介筛上的物料的部分磁铁矿粉和煤泥，加喷水冲洗进行脱除并进入稀介质桶，再经泵打入耙式浓缩机，浓缩机底流进入两段磁选机对磁铁矿粉进行回收。 在流程中脱介筛的二段因加喷水，筛下所回收的悬浮液浓度很低，称为稀介质。稀介质含泥量很高，不能直接再用，稀介质用浓缩机浓缩，也可以用磁力脱水槽或低压旋流器。浓缩后的溢流，可作为脱介筛第二段的喷水，浓缩机的底流，经两段磁选，一般磁选机能回收 99以上，8以上的磁铁矿粉所得精矿磁性物含量在 90以上，密度为 2.0gcm3 左右；磁选精矿进入合格介质桶与脱介筛第一段筛下悬浮液混合后，作为合格悬浮液，再用泵送到分选机循环利用。由于返回到合格介质桶中的磁铁精矿，其密度和磁性物含量都很高，因此，若是条件允许，从脱介筛第一段出来的合格介质中经变流箱引出一部分合格悬浮液，分流到稀悬浮液系统，和稀介质一起参与浓缩和净化。这样，可使循环使用的合格介质降低含泥量，从而维持悬浮液的正常粘度。分流量的大小，可由控制系统，根据需要调整。正常生产时，分流量在常量值的上下波动。应当注意，分流量越大，磁铁矿粉的损失也越大，因此，不应随意增大分流量。 该系统的突出特点是设备比较少，只需稀介质桶、耙式浓缩机、磁选机等设备就行，而且在工序流程中浓缩机的溢流水可用于产品脱介及悬浮液的密度调节。但其稀介质需经脱介筛、介质桶、介质泵、一、二段磁选机等，使其回收过程中会造成细微磁铁矿粉和细煤泥的损失。3.2 分段磁选流程 分级旋流器 底流 溢流 稀介质 浓缩机 一段磁选机 溢 稀 介 流 去 质桶 稀介质泵 作 合 喷 格 二段磁选机 水 介 质 尾矿 桶 去煤 泥水 系统 分级磁选流程 图2 原煤经重介质分选机分选后的稀悬浮液进入分段旋流器内进行分段；细粒磁铁矿粉和细煤泥随溢流进入浓缩机；旋流器底流为粗粒磁铁矿粉和粗煤泥进入磁选机。磁选机精矿进入浓缩机再次浓缩，浓缩底流由自动控制系统控制，高浓度的磁选精矿，有助于磁性物与细煤泥形成絮团而加速沉降。浓缩机溢流作为脱介筛喷水，底流产物进入合格介质桶加以回收利用。 该流程的特点是能很好的回收细磁铁矿粉和细煤泥，保持悬浮液的稳定性，减少磁铁矿粉的损失，尽可能合理的利用资源。与上述流程相比，此工序比较复杂，需要的设备较多，使操作复杂化。 3.3 直接磁选流程 直接磁选流程，是指稀悬浮液不经浓缩或分级，用泵直接送入磁选机回收的流程。原煤经三产品重介质旋流器分选出精煤、中煤、矸石，其后精煤、中煤、矸石分别经过脱介筛后进入稀介质桶，其稀介质经稀介质泵直接打入一、二段磁选机进行处理，经一段磁选机磁选后的成为磁选精矿，经二段磁选机磁选后的未磁选尾矿，精矿进入合格介质桶，尾矿进入煤泥水系统。 该流程的特点是所用设备少，不需 2 流程中的旋流器分级，也不需 1 流程中的稀介质在浓缩机中的环节，使稀悬浮液在回收过程中的滞留时间缩短，减少了管路磨损，提高了悬浮液的稳定性。但由于浓缩机的缺少，其所有悬浮液经过磁选机，使磁选机的负荷增大，必须尽可能减少悬浮液来满足磁选机处理量的要求。 值得注意的是，在悬浮液中泥质物的含量处于动态平衡状态。从上述 3 个重介质回收与净化的过程中，显然可知：进入悬浮液系统中的煤泥有原生煤泥和次生煤泥；而从悬浮液系统排出的煤泥包括产品带走的煤泥及稀介质和分流过来的一部分合格介质，经磁选后以尾矿形式排走的煤泥。当原煤的数量、质量，选煤工艺流程及分流量等诸因素不变时，按照数质量进出平衡的原则，煤泥既不能在悬浮液系统中无限积存，也不可能在系统中无限减少。进入系统的煤泥量与从系统中排出的煤泥量始终维持动平衡。当然，着某一因素变化时，这个动平衡便遭到破坏，其表现是煤泥在合格介质中的增加或减少，但到一定值后，又在新的条件下达到了新的平衡。例如，若使分流量增大，虽然进入系统的煤泥量没变，但从磁选机排出的煤泥量增多了，也就是说，从系统中排除的煤泥量，大于进入系统的煤泥量，那么合格介质中煤泥含量逐渐减少，合格悬浮液的粘度便逐渐降低，于是脱介筛第一段脱介效果将改善，进人脱介筛第二段后，稀悬浮液中的煤泥量也将减少，最后由产品带走的煤泥量必然也就减少。于是其结果导致认系统中排除的煤泥量，逐渐与进入系统的煤泥量趋于平衡，也就在合格悬浮液中煤泥量减少的基础上，建立了新的平衡关系。 同理，若原料煤的煤泥含量增多，或者分流量减少时，合格悬浮液中的煤泥含量也增多。因此在生产过程中，一般可通过改变分流量的大小调节悬浮液中煤泥含量的多少，但要知道，当悬浮液密度低，需加大分流量进行浓缩时，同时会引起悬浮液中煤泥含量的下降，在操作时这是应该注意的问题。 对于重介质选矿，用过之后的悬浮液，也需予以回收和循环再用。最简单的回收方法，同选煤一样，用振动筛脱出介质，筛分也分两段进行，第一段为合格介质，可直接返回系统中使用。第二段因施加喷水，为稀介质，也需对其进行提纯并提高浓度，这个作业也可称为介质的再生。再生的方法依加重质性质的不同，可采用磁选、浮选或重选法进行。提纯后的稀悬浮波再用水力旋流器、倾斜板浓密伟等脱水和浓缩、这样所得的净化悬浮应即可与新补充的加重质混合，调配到适当的浓度，使其返回到流程中再用。3.4 重力沉淀流程 磁铁矿。重力沉淀法是使全部稀悬浮液进入浓缩设备，在重力作用下使 加重质下沉，并使较轻的 当采用加重质力度比较粗的分选机分选时，可以 采用重力沉淀的方法回收煤泥或杂物随溢流排走的方法。 第四章 悬浮液净化与回收的主要设备41 脱介筛 多用普通直线振动筛或共振筛，缝条筛面，筛孔为 0251omm。如前所述，为了提高脱介筛的处理能力，在脱介筛之前，设置固定筛或弧形筛。 脱介筛设备型号一旦选定，其脱介能力也基本一定。但筛板材质对脱介效果有一定影响。众所周知，提高筛机振幅和筛板的自清能力是提高其工作性能的根本所在。要降低介耗，需提高脱介效果。可供选择的较理想筛板材质有两种： 一是聚氨酯筛板。实践证明，聚氨酯筛板好于不锈钢筛板。主要表现在：具有自清理能力：由于聚氨酯有较好的挠性，用聚氨材料制作的筛板在筛分过程中会产生二次振动，使细粒物料不易堵塞筛孔，实现筛机自清理功能，从而大大改善筛机的脱介效果，对细粒物料的筛分效果尤为明显。耐磨性能好，使用寿命长：耐磨性是钢制筛板的 35 倍。质量轻：由于聚氨酯密度远远低于钢材，使筛机整体重量下降，参振重量的降低可使振幅增加，从而使筛机的处理能力得到提高，大大改善工作状态，利于脱介。具有磁功能：由于聚氨酯筛板属于非金属物，不会被磁化。 二是不锈钢筛板。选用铱铬 18 镍 9 钛合金材料，具有磁性小、易于脱介等特点，而且开孔率比聚氨酯筛板通常高 2025。4.2、预磁器 为使悬浮液中磁性物在浓缩设备中的沉降速度加快，一般稀悬浮液在进入浓缩设备之前要使用预磁器。 预磁器由一个非磁性材料制成的中心管和几个套在管上的线圈组成。它的工作原理是：当通入直流电时，即产生一个方向不变的磁场，矿浆中的磁性物通过磁场后被磁化，产生剩磁，进而促进细粒磁性物颗粒团聚。被磁化的颗粒沉降速度比未磁化的分散颗粒沉降速度要快。可以看出，预磁器是利用磁铁产生的剩磁和磁聚的特性，来提高磁选机回收率的。43、浓缩设备 浓缩浚备有耙式浓缩机、磁力脱水槽、水力旋流器、倾斜板浓密箱及螺旋分级机等。 耙式浓缩机分大、中、小型，其中小型耙式浓缩机的浓缩槽或称分级槽多同钢板制成，槽底为圆锥面，底面上有旋转把可将浓缩物收集到中心底孔排出，槽体上部周边焊有溢流槽，溢流由此排出。 磁力脱水槽也称磁力脱泥槽或磁洗槽，它是在重力和磁力联合作用下使磁性物和非磁性物分离的一种磁选设备，适用于处理粗粗加重质磁性稀悬浮液的浓缩，由于结构限制，直径一般为 23m，因此每台处理能力低于耙式浓缩机，生产中所用台数较多。 螺旋分级机主要用于经磁选回收精矿的浓缩，特点是可以获得浓度高且重介质密度稳定的浓缩产物。所以，适用于高密度的介质回收系统。4.4、净化设备 选矿或选煤所用磁性加重质较多，故多用磁选机来净化介质。重介质系统中回收磁铁矿的多选用永磁筒式弱磁场磁选机。 国产的7502100 双筒永磁磁选机，目前用得较多。该磁选机由两台单筒磁选机串联组成的。在圆筒内装有 5 极永磁块组成的磁系，其磁极 NS 交替排列，磁系包角 128。磁系是不动的，而