流膜分选完稿

1、流膜分选流膜分选曹瑞 2014-4流膜分选设备流膜分选原理目录流膜分选原理针对煤泥分选突出的问题跳汰分选效果差，已被逐步淘汰重介分选精度高，但是工艺流程复杂,操作管理难度大浮选对于0.3-0.5mm效果差 在拜格诺理论的指导下，流膜类选矿设备得以开发应用，研制成功了一批具有旋转薄流膜离心选矿设备, 显著降低了有用矿物的分选下限。拜格诺理论 1945年，拜格诺指出，当流体受到剪切力作用时，其中的固体颗粒除了受同方向的剪切力还受到方向与剪切力垂直的分散压力作用，从而使物料分层或悬浮。 物料悬浮能使其松散适度，物料得以按比重分层，为按重力分选创造了条件。形成“剪切”的四种方式 由于矿浆流动层间速度差

2、引起的剪切由往复振动, 例如摇床的运动引起的切由设备的平面圆运动引起的剪切由设备旋转运动引起的剪切 按照拜格诺的理论，不管何种剪切，只要剪切速度适宜就可使其中之料层松散。深入研究拜格诺的有关理论对掌握料层的松散规律及分层的条件是颇有意义的。拜格诺理论-剪切方式流膜分选设备溜槽和斜槽分选机摇床分选机螺旋分选机和离心选矿机溜槽 溜槽选矿主要是借助水流的冲力和槽底的摩擦力，同时利用颗粒密度、粒度和形状的差异进行分选。 选煤溜槽分为块煤溜槽和末煤溜槽，溜槽选煤由于分选效率底、用水量大，在新设计的选煤厂基本不再采用。 斜槽分选机-分选原理 入选原料煤连续不断地沿分选机中部入料口给入,与此同时,分选介质流

3、以给定速度通过提升机下部进入分选机底部, 重产品逆分选介质流运动方向落入槽体底部,轻产品则沿介质流运动方向运动,由分选机的溢流口排出。 上升物料流和下降物料流，它们占据在连续不断的分选过程中，槽体内存在着上着斜槽的一定断面，调节隔板附近为流速局部增加区，同时又是多次重复的物料高度松散区，这样输送重颗粒的下降流周期性松散、密实，并把轻颗粒挤入上升流，其结果在分选机的工作区的全部长度上实现了按上升物料本身的密度与下降物料形成的悬浮体的密度差进行的逆流分选过程。 斜槽分选机-分选原理 斜槽分选机适宜处理脏杂煤、劣质煤、末煤和跳汰洗矸，并可用来代替人工拣矸。 斜槽分选机是80年代从前苏联引进的，曾广泛

4、应用于动力煤、脏杂煤分选和排矸。 斜槽分选机-应用 1988年5月大陆矿选煤厂投资270万元安装了当时国内最大的槽宽为1m斜槽分选机，成为国内首先使用斜槽分选机主再洗工艺的选煤厂，生产出市场需要的低灰优质洗中块、洗粒煤产品。截止1988年底完成商品煤9912万t，商品煤灰分17.63% 。 由于各种原因，目前鹤岗矿务局大陆矿选煤厂是仅存的大型斜槽主再洗选煤厂。 斜槽分选机-应用摇床-分选原理 摇床分选是借助床面的不对称往复运动和薄层斜面水流来分选矿。 主要原理是：床条在床面上摇动时，增强了漩涡和水流垂直分速度对物料的悬浮作用，使得悬浮物料按密度和粒度进行分层。同时，摇床床面产生的惯性力和水流的

5、冲刷作用，使得不同粒度和密度的矿粒具有不同的运动速度和方向，使产品得以分离摇床-选煤应用选煤用摇床对黄铁矿硫含量高的冶金炼焦煤易选或中等易选的末煤(13mm)或粗煤(6mm)处理量小的小型选煤厂，需要回收黄铁矿硫的选煤厂含砂量较多的粗煤泥脱砂等 用于处理钨、锡、有色金属和稀有金属矿石。摇床-选矿应用1977年研制成功了XLY-4型悬挂式菱形四层平面摇床1989年又研制成了改进后SXLY-4型悬挂式双联四层平面摇床 我国20世纪70年代独创的离心摇床具有特殊的结构，不仅提高了摇床的生产能力，而且也降低了有效分选的粒度下限，但由于噪声大、事故多、能耗大等原因，没能实际应用。对其改进制成了双头离心摇

6、床摇床-设备发展英国研究开发了在摇床上施加离心力形成为“MGS”多重力分选机，其处理粒度范围在11000um，一台双滚筒分选机的处理能力相当于普通摇床的12倍摇床-MGS 多重力分选机(MGS)是利用离心力场和斜面流力场的一种复合力场式分选设备。分选原理与摇床相似，可看作把一台普通的摇床卷成滚筒，滚筒旋转，当矿物颗粒沿着床面水层运动时，就受到了高于通常重力许多倍的作用力。在多重力情况下实现分层。 圆筒在旋转的同时，还有一个轴向对称的正弦波的摇动，这种摇动作用给流膜中的粒子提供了一个附加的剪切力，改善分离。 而专门设计用来输送精矿的刮板在圆筒表面横向运动，连续地调整颗粒的空间位置，使之重新分层，

7、从而将脉石的夹杂减至最低程度。 大比重颗粒粘附在圆筒表面，借助刮板的清扫运输作用，在作为精矿排出之前又受到了逆流冲洗，较低比重矿物则随冲洗水顺流排出成为尾矿。摇床-MGS 与普通摇床相比，这种方式可使较细粒级矿物的回收率明显提高，并使回收粒级降低成为可能。表为工业型MGS在英国康尔郡Wheal Jane矿与细粒摇床对比试验结果。摇床-MGS螺旋分选机 螺旋分选机是一种依靠液流特性，在重力和离心力的作用下实现不同密度矿物分离的分选设备。 自上世纪90年代初螺旋分选机开始应用于选煤业，用于3-0.15mm 级粗煤泥。在美国和澳大利亚等产煤国，螺旋分选机已得到普遍应用。近几年，螺旋分选机在我国大同煤

8、业集团和神华集团等国内选煤厂得到成功应用。分选原理如图所示 煤泥浆通过自流给入螺旋分选机的螺旋槽体后，在流动过程中，产生向心力，并在重力和浮力的综合作用下，轻产物被逐渐分布到螺旋槽的外圈，而重产物则在内侧分布。螺旋分选机-分选原理 最终，通过排料端的切割板，将其分开。若单独收集两个切割板中间部分的物料，即得中煤产品。控制入料的浓度和分选槽中的料层厚度非常重要。工艺流程简单，无需其他辅助设备本身无动力，加工成本低分选粒度范围宽，上限为3mm，下限可达0.15mm或更低。分选密度大于1.6kg/L以上时，可以达到理想的分选效果，适用于大部分动力煤和可选性好的炼焦煤分选螺旋分选机-主要特点通过螺旋分

9、选后的粗煤泥产品可以采用沉降离心机等脱水设备单独回收,替代了成本高的压滤机回收工艺过程。 XL系列螺旋分选机-获煤炭工业科学技术进步三等奖。 用于炼焦煤分选的XLD750型螺旋分选机与世界上螺旋分选机技术水平先进的澳大利亚LD-2型(此型比LD-4型、LD-9型LD-10型适应性广) 相比，在分选同一种煤泥，当各项操作参数完全相同时，精煤灰分低3%-5%，产率高3.2% ，而干煤泥处理量每台每小时高49.17% 。螺旋分选机-XL系列 适合分选水采劣质煤泥XLD-750型螺旋分选机7组26台在某矿务局2个选煤厂先后投入使用，降灰7%-15%，分选效率达80%以上。 某焦化厂自1996年7月使用

10、3台1组XLD750型螺旋分选机分选炼焦煤泥。当入料灰分23%-24% 时，精煤灰分7%-11%，产品直接炼焦，精煤灰分可根据焦炭质量要求任意调节，加工成本极低。螺旋分选机-XL系列 由于实现了系列，所以适应范围广，D650、D750与D900的三种规格9个品种已在河北、山西、山东、宁夏、辽宁、黑龙江、四川、安徽等省的国有煤矿或中小地方煤矿推广应用100多台，适应的入料有气煤、肥煤、焦煤、无烟煤、高硫煤、劣质煤、低灰煤等。 据有代表性的7座选煤厂统计，近三年累计新增产值总额11636.92万元, 新增利税总额6313.06万元，增收节支总额6444.894万元, 创造了显著的经济效益。螺旋分选

11、机-XL系列ZK- LX1100螺旋分选机ZK-LX1100 型螺旋分选机由于对螺旋槽面曲线进行了优化，与传统的螺旋分选机相比有如下特点：单台处理能力大，有效分选直径为1100mm，为目前国内外最大的煤用螺旋分选机对煤种的适应性广 分选精度高螺旋分选机-ZK- LX1100ZK-LX1100螺旋分选机精煤产率为81.29%， 比LX750螺旋分选机提高7.8个百分点,精煤灰分较之高出0.18个百分点, 但通过调节排料端分料块改变精煤与中煤的切割点, 灰分可望进一步降低。ZK-LX1100螺旋分选机的尾煤灰分接近70%，远高于LX750螺旋分选机的57.08%，较之提高12.24个百分点，达到了

12、可丢弃之目的。如此高的尾煤灰分一般是浮选法难以达到的。ZK-LX1100螺旋分选机的矿浆处理量比LX750螺旋分选机提高了75.09% ，干煤泥处理量提高了76%。螺旋分选机-ZK- LX1100ZK-LX1100螺旋分选机的中煤产率低，灰分高。2009年4月23日河南神火煤电股份有限公司新庄选煤厂对螺旋分选机单机进行了检查。 ZK-LX1100型螺旋分选机降灰效果显著。当入料灰分为29.88% 时，精矿灰分为20.36%，降灰近10%。 根据入料及各产品粒度组成，用计算出各产品的产率为：精矿74.27%，中矿18.56%，尾矿7.18%，均方差为0.57。螺旋分选机-ZK- LX1100煤用

13、LD7型螺旋分选机 西山煤电股份公司西铭矿选煤厂选用的螺旋分选机为澳大利亚Roach Mining 公司的产品，型号为1000mm LD7Spirals。螺旋分选机有两组16柱共48头组成，单柱螺旋直径1000mm。单头处理能力为3.5-4.5t/h。螺旋分选机主要是利用重力对粗煤泥(1.0-0.1mm)进行分选。螺旋分选机- LD7型离心选矿机 离心选矿机最早是由我国云锡公司于上世纪60年代初期研制成功的，它是采用重力场和离心力场的联合作用来强化流膜分选过程，由于引入了强大的离心力场，大大降低了分选粒度下限。 为提高离心机的选别指标，云锡公司还相继研制出了多种型式的离心选矿机，包括逆流离心选

14、矿机。 北京矿冶研究总院的射流离心选矿机则解决了离心机连续排矿的问题。Mozley多产品重选机(美国) Falcon离心分选机(加拿大)Knelson重力分选机(美国) Kelsey离心跳汰机(澳大利亚) Altair离心跳汰机Teeer-bed分选床Falcon离心分选机是由美国南伊利诺斯大学和加拿大Falcon 公司共同开发的强化重力选设备。Falcon离心分选机被称为目前最有效的细粒重选设备之一。 近年来,美国和加拿大等国相继研制成功了一系列在离心重力场中实现流膜分选的设备。离心选矿机离心选矿机- Falcon离心分选机Falcon SB选矿机主要核心部件为一立式塑料内转筒，其下部成倒锥

15、形，内壁光滑。其上部由两个来复圈槽组成，槽底均匀地钻有一圈小水孔，以便使反冲水进入来复圈槽内松散或流态化重产物床层。Falcon 选矿机的独特之处是使用反冲压力水来松散重产物床层，反冲水指的是径向流动方向与矿粒离心沉降方向相反的压力水。 物料在离心力的作用下在分选锥体壁上沉降和分层，大颗粒高密度产物沉降到锥壁，并沿锥体壁向上移动，从上端截口排出；低密度轻产物在离心力作用下从锥体上部随溢流排出。离心选矿机- Falcon离心分选机 Falcon离心分选机区别于其他类型重力分选机的重要特征之一是能够产生较大的离心加速度, 最大能够达到重力加速度的300倍,高强度的离心加速度可以弥补微细颗粒由于粒度

16、小而导致的沉降时间长的缺点，从而实现快速沉降。 此外，通过调节反冲水的压力，可实现来复圈中的物料处于流态化状态，使高密度的颗粒将很容易地穿过流态化床层达到来复圈底部位置，而原来处于床层底部的低密度物料将被重颗粒取代进入来复圈外部，被轴向水流冲出旋转滚筒外，从而最终实现轻、重物料的分离。离心选矿机- Falcon离心分选机 以滇东北地区高硫煤原煤筛分后的0.5mm 级煤样作为试验入料，对Falcon离心分选机的分选效果进行了研究。 比较了高梯度磁选机、浮选机、Falcon离心分选机、螺旋分选机四种分选设备的脱硫效果。 结果表明，Falcon 离心分选机分选效果最好，是高硫煤煤泥脱硫的有效设备。离

17、心选矿机- Falcon离心分选机离心选矿机- Falcon离心分选机 加拿大法尔肯离心机公司1986年发展离心选矿技术，1996年商业化生产，花十年时间改进技术，目前公司生产三个系列的离心选矿机产品：Falcon SB系列用于黄金选别；Falcon C系列和Falcon UF系列，用于钽铌、钨矿的选别Falcon C1000、Falcon C400、Falcon UF600离心选矿机用于钽矿选别。在中国，Falcon C系列已应用于云南锡矿山尾矿选别，他们采用了两台Falcon C1000和两台Falcon C2000。 Falcon 离心分选机是采用离心力场强化细粒重选的设备，具有处理量大、分选密度低