【正文】 加重質 重介質選煤多采用磁鐵礦粉作為加重質，因用其配制的懸浮液密度范圍寬，完全能夠滿足分選各種煤炭使用，而且便于回收。00 2據研究，重介質選礦所川懸浮液的容積濃度，不應小于 10，即作為分選介質時，懸浮液固體容積濃度的下限值 ?x大于 10。因此，體積容積濃度 λ s有上限， 對應可得加重質的密度最低值 δ D。而懸浮液性能的優(yōu)劣又直接影響重介質分選的效果、分選設備的生產能力、重介質的制備和回收、設備的選擇以及選礦 (煤）成本等。 我國 1982年研制成功的 DBZ型重介質旋流器，是采用浮選尾礦或矸石粉作為加重質，用以分選跳汰機中煤、礦井廢棄的矸石或小于 13mm的洗矸，不僅節(jié)省大量磁鐵礦的精礦粉、而且為我國從煤矸石中回收煤炭，減輕矸石山對環(huán)境的污染，提供了即經濟又簡便的工藝方法。 材料學院礦物加工工程教研組 基于以上各點，重介質選礦方法應用非常廣泛。 材料學院礦物加工工程教研組 3）分選粒度范圍寬 塊煤： 1000~6 mm 末煤旋流器： 50~ mm 4）適應性強 對精煤質量變化時，灰分可按要求變。 塊煤： η max = % ， E可達 ~。因此在實際生產過程中往往有一部分細粒級煤在分選機中來不及分層就排出，降低了分選效率。 材料學院礦物加工工程教研組 重介質的密度 ρ zj 應在輕產物 ρ q 和重產物密度ρ z 之間。 斯列普諾夫首先提出使用穩(wěn)定懸浮液的重介質選煤法。 重介質選礦的發(fā)展過程 1858年有人提出用錳、鋇、鈣的氯化物溶液作為分選介質進行選煤，但因介質難于回收，致使成本昂貴，未能獲得推廣使用。材料學院礦物加工工程教研組 第四章 重介質選礦 第一節(jié) 概述 什么是重介質選礦 任何重力分選過程，都是在一定的介質中進行。 1917年出現使用水砂混合物作為重介質分選 材料學院礦物加工工程教研組 煤炭，但效果受到局限，一般僅用于選分易選的動力煤。以后，重介質選礦法便開始逐漸獲得廣泛應用。 δ qρ zj δ z 其中的重介質密度即為分選密度。 材料學院礦物加工工程教研組 同時，分選中懸浮液流動和渦流的影響，物料之間碰撞的影響及懸浮液對煤粒運動阻力的影響，原煤的粒度和形狀都對分選結果有一定影響。 末煤： η max = 99%， E可達 。原煤性質改變影響不大。 重介質選煤主要適用于 難選、極難選煤 。 重介質選礦配制懸浮液時所用的各種加重質 材料學院礦物加工工程教研組 主要性能及其回收方法見表 61。 對懸浮液的要求 在所要求的分選密度下，懸浮液應具備粘度低，穩(wěn)定性好，而且用過并稀釋后容易回收和凈化。 材料學院礦物加工工程教研組 b 懸浮液臨界容積濃度 懸浮液的臨界容積濃度 ?L與加重質的性質及粒度組成有關。由此就可求出在規(guī)定分選密度時，所需加重質密度的最高值 ?G。2lg/cm 3范圍的物料中挑選。 黃土、浮選尾煤、矸石粉等，只能配制低密度懸浮液，并用于回收精煤。5g/cm 3左右。如外來磁鐵礦粉粒度不能滿足要求時，選煤廠應設置研磨設備。否則，此時的分選介質只是懸浮液中的液體而不是懸浮液的整體，礦粒在懸浮液中的沉降，僅僅看為礦粒在液體中受加重質懸浮粒作用的干擾沉降。 (二）懸浮液密度對加重質粒度的要求 在懸浮液內，礦粒排開的同體積懸浮液中，至少應有一個加重質的顆粒。由于懸浮液出現結構化的影響，實際的分選密度常常高于懸浮液的物理密度。 懸浮液的粘性由于包括了因固液界面增大和顆粒間摩擦、碰撞所引起的流動切應力，外觀表現為粘性增強。074 一，視粘度隨容積濃度的變化關系。 在高濃度 (λ 0 材料學院礦物加工工程教研組 隨容積濃度的增大，固體顆粒間直接碰撞與摩擦就不可避兔地增多。 材料學院礦物加工工程教研組 材料學院礦物加工工程教研組 結構化流體的流變特性：當外力小，只變形而不流動，當處力克服一定切應力后，流動。選礦工藝對加重質粒度有一定的要求，它與所用設備的工作條件及被選物料的粒度有關。因泥質物粒度細，表面積大，不但使懸浮液流動時內摩擦力變大，而且使懸浮液容易結構化。其中一部分是由原礦石帶入，另一部分則是在使用過程中加重質經磨剝所生成的新礦泥。 材料學院礦物加工工程教研組 降低粘性提高分選速度，但穩(wěn)定性下降，分選條件難控制。上層固粒少，下層固粒多。 Z=1/v Z越大，懸浮液的穩(wěn)定性越好。 粒度小，制備量大，回收難。 材料學院礦物加工工程教研組 懸浮液密度 一定加質，懸浮液密度越高，容積濃度越大，穩(wěn)定性好。 分選粗粒物料，主要是穩(wěn)定性； 分選細粒級物料，主要是粘度。 材料學院礦物加工工程教研組 對同一種懸浮液，流變粘度和穩(wěn)定性有一定關系。然而，懸浮液的三個性質 :密度、粘度和穩(wěn)定性，都具有理想指標，是難能兼得的。懸浮液的動穩(wěn)定性不僅與懸浮液的穩(wěn)定性 (是指懸浮液在靜置時，保持其本身各部分密度不變的性能，也稱懸浮液的靜穩(wěn)定性，以前所討論的均為靜穩(wěn)定性，若靜穩(wěn)定性越好，也越容易得到較好的動穩(wěn)定性 )有關，同時也與分選機的結構及重介質流在分選機中的流動狀況有關。經常是這些方式聯(lián)合使用。 材料學院礦物加工工程教研組 水平介質流的穩(wěn)定作用，是靠分選機內分層表面由外部引入大理新鮮懸浮液來完成的。 為保證分選機正常工作并具有較好的分選質量和較高的處理能力，重介質分選機 工藝性能及結構上應滿足： （ 1）重懸浮液 分選帶各處的密度應保持穩(wěn)定。 分選槽是分選機的重要部件，其長度必須保 證物料有足夠的分層時間，寬度盡量滿足入選物料上限的要求。 （ 5）介質循環(huán)量盡量少，降低磨損及電耗。 材料學院礦物加工工程教研組 分類 特征 分選機類型 分類 特征 分選機類型 分選后的產品品種 兩產品分選機 三產品分選機 分選槽形式 深槽分選機 淺槽分選機 懸浮液流動方向 水平液流分選機 垂直液流分選機（上升流或下降流） 復合液流分選機（水平 上升流或水平 下降流） 排矸裝置形式 提升輪分選機（斜輪、立輪） 刮板分選機 圓筒分選機 空氣提升式分選機 材料學院礦物加工工程教研組 按分選槽形式：深槽、淺槽。 選煤用重介質分選機 （一）斜輪重介質分選機 選后產品：兩產品，生產能力大，入料粒級寬。上升介質流造成微弱的上升介質速度，防止懸浮液沉淀。提升過程進行 次脫介。 材料學院礦物加工工程教研組 斜輪重介質分選機的優(yōu)點 (1)分選精確度高。如國產分選槽寬為 4m的重介質分選機，其斜輪直徑為，處理能力為 350一 500t/h； (3)該機懸浮液循環(huán)最少。 （二）三產品斜輪重介質分選機 產品 分選出三產品：精煤、中煤、矸石。 沉物 (中煤和矸石 )在高、低密度分界面進行再分選。三產品分選機，應根據需要，在密度為 13001900 kg/m3之間，選配兩種密度不同的懸浮液，并且能使得界面分明，密度穩(wěn)定。分選槽的有效寬度為 1800mm，分選槽底部與排矸輪相通。沉物由槽底經排矸輪提上，并從矸石溜槽 7排出。 DISA 型立輪重介質分選機 1）傳動 環(huán)形皮帶 2）介質流形式 水平流、上升流 材料學院礦物加工工程教研組 3）產品 兩產品、三產品 材料學院礦物加工工程教研組 材料學院礦物加工工程教研組 材料學院礦物加工工程教研組 TESKA重介質分選機 1）結構 如 圖 629所示 2）介質流方式 水平流、下降流 3）排料 浮煤溢流堰處刮板刮出，沉物下沉至分選槽底部由葉板提升至頂部經溜槽排出?；厥占又貏┛捎渺o力法。密封裝置所用之橡膠塊磨損快。 （ 4）立輪重介分選機工作中磨損情況較斜輪輕。但在整個重力場中，重力加速度為常數。 近年來，由于機械化采煤的發(fā)展，煤質不 斷變壞，末煤量迅速增加，以及用戶對精煤質量的要求不斷提高，從而使重介旋流器得到日益廣泛的應用。 物料受離心力： F1=Vδω2 r2/r 懸浮液給物料的向心力： 材料學院礦物加工工程教研組 F2=Vρ zjω 2 r2/r 物料在懸浮液中的受離心力為： F=F1– F2 =V（ δ ρ zj )ω 2 r 當 δ ρ zj時， F（ +），離心力，向外； 當 δ ρ zj時， F（ ），向心力，向內。 uQrn=const 指數 n與旋流器工作條件及旋流器的結構尺寸有關。 材料學院礦物加工工程教研組 該運動為強制渦運動，中心區(qū)速