【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 了分層狀況，增加了有效分選時(shí)間；②通過(guò)多次進(jìn)氣補(bǔ)充能量，使物料床層達(dá)到更好松散狀態(tài)，可有效控制吸啜而產(chǎn)生的透篩損失，并降低了頂水耗量。③降低了分選下限（最低可達(dá) ） ，加大了分選的粒度范圍；④踢好了脫硫效果。我國(guó)煤炭科學(xué)研究總院唐山分院除研制成功復(fù)合脈動(dòng)跳汰機(jī)外，在分析跳汰機(jī)種不同粒級(jí)的煤炭分選密度不同和分級(jí)洗選比不分級(jí)洗選效果好的生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)，研制成功 SKTF 型塊末煤分級(jí)聯(lián)選機(jī)，劉旌等介紹了其理論一句、機(jī)體結(jié)構(gòu)、工藝特點(diǎn)、生產(chǎn)運(yùn)行情況及達(dá)到的技術(shù)水平，生產(chǎn)應(yīng)用情況表明，其效果令人滿意。唐山分院還能顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)替代傳統(tǒng)的松散度表征分層狀態(tài)，通過(guò)控制顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)主力，保證跳汰機(jī)按密度分層和浮標(biāo)檢測(cè)的準(zhǔn)確性及自動(dòng)排干的可靠性，為煤質(zhì)“自感知”奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)煤質(zhì)自感知系統(tǒng)將煤質(zhì)進(jìn)行模糊累累，結(jié)合操作經(jīng)驗(yàn)庫(kù)和跳汰機(jī)分選效果快速評(píng)估系統(tǒng)，不斷自我總結(jié)完善操作 經(jīng)驗(yàn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和跳汰機(jī)分選效果，實(shí)現(xiàn)了跳汰機(jī)操作自動(dòng)化。試驗(yàn)表明，研制成功的自動(dòng)化跳汰機(jī)工作穩(wěn)定、技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、性能可靠。唐山分院在研制的 SKT 系列跳汰機(jī)上還采用了多室公用風(fēng)閥技術(shù)，使跳汰機(jī)各段脈動(dòng)同步性增強(qiáng)，有效抱著了分層效果，降低了高壓風(fēng)用量，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。唐山分院在跳汰機(jī)自動(dòng)排料系統(tǒng)中采用灰色預(yù)測(cè)控制儀表，簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的構(gòu)成，提高了控制精度，穩(wěn)定了跳汰產(chǎn)品質(zhì)量。近年來(lái)，動(dòng)篩跳汰機(jī)作為一種塊煤分選設(shè)備，以其處理量大、用水量少、工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、分選效率高、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，備受選煤界的 13 / 36關(guān)注。我顧視廠型大小及處理粒級(jí)情況，分別采用液壓驅(qū)動(dòng)式或機(jī)械驅(qū)動(dòng)式跳汰機(jī)，以代替首先重介質(zhì)排矸、選擇性破碎機(jī)，有的還用于動(dòng)力塊煤分選，目前全國(guó)已應(yīng)用 20 余臺(tái)。淮南新集二礦選煤廠引進(jìn)的德國(guó)動(dòng)篩跳汰機(jī)用于分選 35~150mm 動(dòng)力塊煤，其 I 值為 ，數(shù)量效率為%。中國(guó)產(chǎn)液壓驅(qū)動(dòng)式動(dòng)篩跳汰機(jī) I 值為 ，數(shù)量效率95%。中國(guó)產(chǎn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)式動(dòng)篩跳汰機(jī) I 值為 。液壓驅(qū)動(dòng)式的動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)特性可能在線無(wú)極調(diào)節(jié)，機(jī)械驅(qū)動(dòng)式則需停機(jī)改變機(jī)械參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。據(jù)分析，中國(guó)國(guó)產(chǎn)液壓驅(qū)動(dòng)式跳汰機(jī)的價(jià)格為引進(jìn)的 1/10 左右，噸煤投資為國(guó)產(chǎn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)式的 3/4 左右，從性能價(jià)格上考慮，液壓驅(qū)動(dòng)式較為經(jīng)濟(jì)合理。 浮游選煤方面微細(xì)煤泥浮選及提高沒(méi)你浮選選擇性，始終是國(guó)內(nèi)外研究的技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)。為了提高細(xì)粒級(jí)難浮煤和氧化煤的浮選效果，何潔從表面化學(xué)基本理論出發(fā)，分析了沒(méi)的本征表面性質(zhì)與潤(rùn)濕性間的關(guān)系，探討了表面活性物質(zhì)的性質(zhì)、濃度以及溶液的 pH 值等因素對(duì)潤(rùn)濕性的影響。林玉清等分析了煤泥氧化后對(duì)可浮性的影響及加添加劑可改變氧化煤泥的疏水性，并對(duì)潞安煤泥氧化后添加 OC01 添加劑進(jìn)行復(fù)選試驗(yàn)，證明其對(duì)改善煤的可浮性和選擇性有一定效果。湖南省煤炭科學(xué)研究所合成了兼具選擇性和分散性的 FO 系列藥劑，試驗(yàn)證明可取得節(jié)油和提高精煤產(chǎn)率的效果。程雙武等研發(fā)出高效煤泥浮選促進(jìn)劑，也取得同樣的結(jié)果。為了降低浮選精煤被細(xì)泥的污染，程宏志等利用設(shè)置于浮選槽分離 14 / 36區(qū)的振蕩分離器的機(jī)械振動(dòng)，激勵(lì)其周圍介質(zhì)振蕩，當(dāng)多個(gè)波動(dòng)源之間最小局部振幅大于能夠產(chǎn)生機(jī)械夾帶的旗袍表面間最大距離時(shí)，被氣泡夾帶的親水性顆粒有力為自由顆粒，落回礦漿，從而減輕了夾帶污染。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)間證明，可有效降低浮選精煤灰分 1~2 個(gè)百分點(diǎn)，提高浮選完善指標(biāo) 3 個(gè)百分點(diǎn)以上，突破了以往用沖洗水降灰的傳統(tǒng)方法，為降低浮選精煤灰分提供了新的途徑。為了提高浮選效果，許多學(xué)者在改進(jìn)和創(chuàng)新浮選工藝上做了大量研究工作。李建中等針對(duì)細(xì)泥對(duì)浮選精煤污染的問(wèn)題，提出了伏擊浮選的流程。王懷法等對(duì)高灰極難浮煤泥進(jìn)行了絮凝浮選的研究，考擦了團(tuán)聚劑用量及種類、攪拌調(diào)漿濃度、分散劑用量等工藝因素對(duì)浮選的影響，獲得優(yōu)于常規(guī)浮選的分選效果。楊宏麗等開(kāi)展了煤泥反浮選的研究探索，考擦了捕收劑種類和用量對(duì)煤泥反浮選效果的影響。結(jié)果表明，基本達(dá)到了正浮選的指標(biāo)，但藥劑耗量較大，有待進(jìn)一步研究。郭德等以杏花選煤廠為例，分析了干事易泥化、黏土含量大、水質(zhì)軟等存在的問(wèn)題，通過(guò)煤泥浮選最佳粒度組成的確定，采用脫泥浮選流程，全面改善了浮選、過(guò)濾、澄清等效果，并提出耙式濃縮機(jī)式原煤脫泥的理想設(shè)備。羅道成等針對(duì)褐煤可浮性差，傳統(tǒng)浮選法不能分選的問(wèn)題，提出了在 25℃時(shí)，用 NaOH 溶液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，用甲基二乙醇酰胺對(duì)其表面進(jìn)行改性，然后用 C 重油進(jìn)行造粒，再用少量仲庚醇對(duì)造粒褐煤進(jìn)行浮選的新方法。試驗(yàn)效果表明，可以很好地浮選回收細(xì)粒褐煤。對(duì)浮選設(shè)備的研發(fā)工作，不少學(xué)者取得了卓有成效的結(jié)果。黑龍江科技學(xué)院研發(fā)了浮選旋流器，并在杏花、南山和東海等選煤廠進(jìn)行了工 15 / 36業(yè)性試驗(yàn)，受到理想效果，并取得專利。隨后又研制成功基于離心力場(chǎng)和重力場(chǎng)共同作用的 Φ1500mm、Φ2500mm 和 Φ3000mm 等型號(hào)的系列圓形離心浮選機(jī)，工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果表明，微泡和旋流力場(chǎng)強(qiáng)化了煤泥的選擇性，降低了浮選顆粒粒度下限；浮選時(shí)間由常規(guī)浮選的十幾分鐘減少到 1~2 分鐘，提高了浮選效率和處理能力，且具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)浮選機(jī)的大型化，程宏志等滾據(jù)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求，運(yùn)用相似理論，制定了適用于選煤用浮選模擬放大設(shè)計(jì)的幾何相似、動(dòng)力相似和運(yùn)動(dòng)相似準(zhǔn)則，應(yīng)用于相似轉(zhuǎn)換后，具有嚇你公司的攪拌強(qiáng)度、重啟速率和克里懸浮條件，為浮選機(jī)的科學(xué)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。在浮選設(shè)備研制方面特別應(yīng)該提到的是，為了強(qiáng)化細(xì)粒級(jí)煤的浮選效果，繼 20 世紀(jì) 60 年代以后，浮選柱再次成為研究熱點(diǎn)。在工業(yè)上當(dāng)采用沖洗水噴淋泡沫時(shí)，浮選柱的精煤灰分可比機(jī)械攪拌式降低 1~2 個(gè)百分點(diǎn)。我國(guó)開(kāi)發(fā)的主要為 FCMC 型旋流靜態(tài)微泡式和 FXZ 型浮選柱，目前在工業(yè)上應(yīng)用的主要是旋流靜態(tài)微泡浮選柱和靜態(tài)浮選柱，已達(dá) 50 多臺(tái)，劉炯天介紹了研究及應(yīng)用情況。其主要技術(shù)特點(diǎn)是底部旋流場(chǎng)的作用，在較高離心場(chǎng)重力分離作用下，成泡與礦化過(guò)程突出了“垂直”的特點(diǎn)，并形成了微細(xì)物料分選的綜合力場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前對(duì)浮選柱研究的側(cè)重點(diǎn)重要是柱體高度和旗袍發(fā)生器。大量研究工作表明，浮選柱總的發(fā)展趨勢(shì)式氣泡發(fā)生器由內(nèi)部充氣型向外部充氣型發(fā)展，柱體由高柱型向低柱型發(fā)展。旋流—靜態(tài)微泡浮選柱主體結(jié)構(gòu)（圖 6）包括浮選柱分選段（柱分離 16 / 36裝置） 、旋流力場(chǎng)分離段（旋流分離裝置）和管浮選裝置的三部分。整個(gè)設(shè)備為柱體，柱分選段位于整個(gè)柱體上部；旋流分離段位于柱分選段下部，與柱分選段直接連接；管浮選裝置布置在設(shè)備柱外，其出流沿切線方向與旋流分離段柱體相連。柱分選段相當(dāng)于放大了旋流分離段的溢流管，管浮選裝置相當(dāng)于旋流分離段的切線給料管。管復(fù)選裝置包括氣泡產(chǎn)生器與浮選管段兩部分，氣泡發(fā)生器是浮選柱的關(guān)鍵部件，它采用類似于射流泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有依靠射流負(fù)壓自身引入氣體并把氣體粉碎成氣泡的雙重作用。氣泡產(chǎn)生器的工作介質(zhì)為循環(huán)中礦，經(jīng)過(guò)加壓的循環(huán)礦漿進(jìn)入氣泡發(fā)生器，引入氣體并形成含有大量微細(xì)氣泡的氣—固—液三相體系，含有氣泡的三相體系的復(fù)選管段內(nèi)高度紊流礦化，然后以較高能量狀態(tài)沿切向高速進(jìn)入旋流分離段。這樣，管浮選裝置在完成浮選充氣與高度紊流礦化功能的同時(shí)，又以切向入料的方式在浮選柱底部形成了旋流力場(chǎng)，它是整個(gè)浮選柱分選的能量來(lái)源。大量氣泡沿切向進(jìn)入旋流分離段，由于離心力和浮力的共同作用，迅速以旋轉(zhuǎn)方式旋流分離段中心匯集，進(jìn)入柱分選段并在柱體斷面上的到分離，與此同時(shí)，由上部給入的原礦漿連同煤粒呈整體向下塞式流動(dòng)，與呈整體向上升浮的氣泡產(chǎn)生逆向運(yùn)行與碰撞；氣泡在上升過(guò)程中不斷礦化，形成柱分選的持續(xù)礦化過(guò)程。更重要的是，柱分選段對(duì)來(lái)自底部的旋流力場(chǎng)及管浮選段回收的中礦進(jìn)行精選，從而保證了整個(gè)設(shè)備的精礦產(chǎn)品質(zhì)量。該浮選柱的主要技術(shù)特征見(jiàn)表 6。 17 / 36表 6 浮選柱的主要技術(shù)特征指標(biāo) 數(shù)值 指標(biāo) 數(shù)值入料粒度/mm 0～ 噴水量/m 3h1 0～ 20干煤泥處理量/th 1 15～ 20 設(shè)備自重/t 24礦漿處理量/m 3h1 200～ 250 設(shè)備容積/m 3 40～ 42電機(jī)功率/kw 55 設(shè)備外形/mm φ40007000圖 6 旋流—靜態(tài)微泡浮選柱分選設(shè)備示意圖干法選煤由于不用水、工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少、建設(shè)周期短、運(yùn)行費(fèi)用低和粉塵污染問(wèn)題已得到解決，近年來(lái)研究和應(yīng)用方面又有上升的趨勢(shì)。在世界上，前蘇聯(lián)式干法選煤生產(chǎn)規(guī)模最大、經(jīng)驗(yàn)較豐富的國(guó)家。我國(guó)由于西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部又處于高寒、缺水地區(qū)，因此干 18 / 36法選煤技術(shù)的硬功得到迅速推廣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從 1998 年以來(lái)，唐山分院研發(fā)的 FGX 型系列復(fù)合式干法選煤機(jī)和 FX 型干法分選機(jī)在全國(guó)應(yīng)用了 264 套，入選煤量達(dá) 32Mt，占總?cè)脒x原煤的 %。FX 型風(fēng)選機(jī)亦在繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍。今后的發(fā)展方向是提高設(shè)備的可靠性，并繼續(xù)向大型化發(fā)展。為了提高干法選煤的分選效果，日本、加拿大和中國(guó)都先后開(kāi)展了空氣重介質(zhì)硫化床干法選煤技術(shù)的研究。世界上首先由中國(guó)礦業(yè)大學(xué)完成的處理能力為 50t/h、用于處理 50~6mm 級(jí)煤炭的空氣中介硫化床干法選煤技術(shù)完成工業(yè)性試驗(yàn)后，處理能力為 70 萬(wàn) t/a 的干法選煤廠也投入試生產(chǎn)。工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該法具有分選精度高（Ep=） 、投資省（為濕法選煤廠的 1/2） 、無(wú)環(huán)境污染和分選密度調(diào)節(jié)范圍寬（在高密度和較高密度分選時(shí)，采用磁鐵礦粉和煤粉混合加重質(zhì)，其最高密度可達(dá)。在低密度和較低密度分選時(shí)，采用磁珠和煤粉混合加重質(zhì)，最低密度可降至 ）的優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)不同煤質(zhì)、不同產(chǎn)品質(zhì)量要求情況嚇的分選，既可排矸也可用于低密度分選。目前，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)為實(shí)現(xiàn)全粒級(jí)（300~0mm）煤炭干法選煤，正開(kāi)展6mm 細(xì)粒級(jí)振動(dòng)空氣重介質(zhì)流化床選煤技術(shù)、50mm 大塊煤深床型空氣重介質(zhì)流化床選煤技術(shù)、三產(chǎn)品雙密度層空氣重介質(zhì)硫化床和1m