选煤工艺

更新时间:2023-04-19 04:42:47 阅读：评论：0

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2023年4月19日发(作者：社区通)洗煤工艺流程简述
一、煤的形成
二、煤炭的灰分
三、为什么要洗煤
四、洗煤的工艺
五、浮选柱的工作原理
一、煤的形成
煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地
质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层,并埋
没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在
世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中
产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97%,呈褐色
至黑色,具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、
褐煤、烟煤和无烟煤四类.
成煤作用的两个阶段：第一阶段是腐泥化阶段或泥炭化阶段。在
这一阶段，植物的遗体被微生物分解、化合、聚积，低等植物转变为
腐泥，高等植物转变为泥炭。第二阶段为煤化作用阶段。由于地壳沉
降，植物死亡后形成的泥炭或腐泥埋藏于地下深处,在温度和压力条
件下发生固结成岩作用和变质作用。
1、煤的用途
火力发电31％，工业锅炉31％，民用20％,炼焦8％，蒸汽机4％，
煤化工3%，出口3％

2、中国煤的分类
14大类:褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气
肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤和无烟煤。
3、煤中矿物质种类
粘土矿、碳酸盐矿、氧化物、硫化物、氢氧化物等。
二、煤炭的灰分
煤炭的灰分是煤炭质量的基础指标，煤在彻底燃烧后所剩下的
残渣称为灰分。煤炭的灰分又分外在灰分和内在灰分.外在灰分是来
自顶板和夹矸石中的岩石碎块，它与采矿方法的合理与否有很大关
系。外在灰分通过分选大部分能去掉.内在灰分是煤的原始植物本身
所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。
灰分是有害物质。动力煤中灰分增加,发热量降低、排渣量增
加，煤容易结渣；一般灰分每增加2%,发热量降低100kcz1/kg左
右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，
石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭强度下降2%,高炉生产能
力下降3%，石灰石用量增加4％.
三、为什么要洗煤
从矿井中直接开采出来的煤炭叫原煤,原煤在开采过程中混入了
许多杂质,而且煤炭的品质也不同,内在灰分小和内在灰分大的煤混
杂在一起.洗煤就是将原煤中的杂质剔除，或将优质煤和劣质煤炭进
行分门别类的一种工业工艺。洗煤过程后所产生的产品一般分为有矸
石、中煤、乙级精煤、甲级精煤，经过洗煤过程后的成品煤通常叫精

煤,通过洗煤，可以降低煤炭运输凭证包角怎么包成本，提高煤炭的利用率，精煤是
一般可做燃料用的能源，烟煤的精煤一般主要用于炼焦,它要去硫,
去杂质等工业过程,以达到炼焦用的标准.
洗煤是煤炭深加工的一个不可缺少的工序。既然要洗煤，就要有
一套科学合理的工艺流程。
四、洗煤的工艺
按照洗煤厂的位置与煤矿的关系洗煤厂可以分为：矿井洗煤厂、
群矿洗煤厂、中心洗煤厂和用户洗煤厂.现代化的洗煤厂是一个由许
多作业组成的连续机械加工过程。

流程示意图一

1、洗煤工艺
洗煤工艺大致可分为以下几种:风选、螺旋分选、跳汰、

重介、筛分等工艺方法。
2、跳汰洗煤
跳汰选煤是选煤工艺中常见的一种选煤工艺方法，跳汰是在垂直脉动
的介质中按颗粒密度差别进行选煤过程.跳汰选煤的介质是水或空
气，个别的也用悬浮液。选煤中以水力跳汰的最多.跳汰机是利用跳

汰分选原理将入选原料按密度大小分选为精煤、中煤和矸煤等产品的
设备。

跳汰机原理图一
3、洗煤的工艺流程
洗煤是一个由许多作业工艺组成的连续机械加工过程。
(如下图所示）

洗煤的工艺过程大致如下：受煤、筛分、人工分拣、破碎、跳汰、离
心脱水煤泥、浮选、压滤、浓缩等。（见附图）
附图是洗煤厂的工艺流程简图，下面将具体讲述该洗煤厂的工艺流程
供参考交流。
五、浮选柱的工作原理
浮选柱是洗煤工艺流程中的主要工艺设备之一。浮选柱将压缩
空气透过多孔介质（充气器）对矿浆进行充气和搅拌的充气式浮选机。
该机的主体结构通常是一个带充气器(气泡发生器）的圆柱形筒体(亦
可是正方形或矩形柱)，筒体内附有给矿装置,泡沫溢出或刮出装置以
及泡沫槽、压缩空气输入管网和风包等。(见附图）
浮选柱工作时，经药剂调和好的矿浆由柱体中上部的给矿装置
给入；压缩空气经输入管网和风包,然后透过多孔介质（如微孔塑料七笔画的字
短管）从柱体底部鼓入，使在柱体内形成大量细小气泡。矿粒在重力
作用下缓缓下降，气泡穿过向下流动的矿浆升浮，矿粒与气泡通过逆
流接触与碰撞，实现气泡选择性矿化。矿化气泡升浮至矿液面聚集形
成泡沫层，溢出或用刮板刮出后得泡沫产品（一般为精矿）;尾矿则
由柱底借助提电脑无信号黑屏怎么回事升装置排出.柱体内自矿浆给入口至柱顶称为精选区，
主要作用是提高泡沫产品的品位；由矿浆给入口至柱底称为捕集区，
主要作用是捕集欲浮出的目的矿物，提高回收率 .
浮选柱的特点是结构简单，能耗低、占地面积小，操作控制容
易，适用于处理微细粒矿物.但充气器易结垢堵塞，矿浆在柱体内易
上下翻腾以及对各类矿石的适应性不强。20世纪80年代以后，许多

国家都加强了对浮选柱的研究工作，出现了一批比较新颖的的浮选柱,
如柱内充以波浪板迭置成的介质床层，分层处于“静态”条件，泡沫
层稳定且不用专门的发泡器的充填介质浮选柱；在柱底采用电解发泡
方式产生微泡的电浮选柱；在给料下方柱周加线圈，使欢迎会柱轴向产生纵
向磁场，有利于矿浆充分分散的磁浮选柱；内置多孔介质柱体,重选
作用和浮选作用相结合，强化浮选效应的的旋流充气浮选柱；柱体高
度低、给料与空气预先混合给入，矿化好，浮选速度快的詹姆森
（Jameson)浮选柱等。工业上应用的浮选柱最大直径已达2.5m,高
12m。（见附图)
浮选柱具有结构简单、高效节能、对微细粒浮选优势明显且选别
指标优越等特点，特别是近年来改进了柱体和发泡器结构之后，浮选
柱成为今后新型、高效浮选设备发展的重要趋势之一 .但是，浮选柱
的研究虽然已经有了突破性的进展,其结构和分选效果仍有待完善和
提高，并逐渐显现了一定的发展趋势。
2 浮选柱的结构及其工作原理
2。1 浮选柱的结构
浮选柱构造简单.自溢式浮选柱是由上体、中间圆筒和下体组成，
整个柱体为圆形。刮板式浮选柱还有泡沫刮板和传动装置，其柱体形
状为上方下圆形，这种形状不但节省材料，而且受力情况及稳定性也
较好。浮选柱中的给矿管有多种深度，其给矿点数目视柱径大小而异，
分别为三、四和八点.浮选柱的充气是由风源经柱体下端的风室通过
风管进入竖置的微孔塑料空气管.刮板式浮选柱的传动装置采用效率

高、重量轻的单轴或双轴圆弧齿圆柱蜗杆减速器.刮板轴承采用寿命
较高的铁基合油石墨球面轴承。

2.2 浮选柱的工作原理
浮选柱为一个高达9~15m的柱体，矿浆从上部给矿管给入，由空
气压缩机充气，通过下面的竖置空气管形成细小气泡,均匀分布于整
个断面上，矿浆在重力作用下缓缓沉降,气泡由下往上缓缓升起,与矿
浆中所要选取的有用矿物在柱中不断相遇。在对流运动中由于浮选药
剂的作用，所要选取的矿物便附着于升起的气泡面上，其余矿物则从
下面锥底排出成为尾矿，由刮板刮入或自流到泡沫槽中的泡沫为精
矿，从而完成整个分选过程。另外，矿化气泡中可能夹杂部分连生体
及脉石粒子。这是因为，这些粒子的一部分由于表面附着了捕收剂，
形成较弱的疏水性，在适当条件下吸附于气泡被带入泡沫。但是,这
些粒子的大部分是由于气泡在矿浆中上升时，因携带矿浆而机械夹杂
进来的。在上述对流过程中，新给入的矿浆及被抑制的下沉与矿化气
泡的上升，发生对流冲刷作用，是气泡中夹杂的连生体和脉石粒子被
冲落，重又落入矿浆，形成“二次富集作用”，有利于加强分选并能
提高精矿品位。
3 选柱的应用
3。1 浮选柱在国外的研究与应用
各种类型的浮选柱巳在美国、加拿大、澳大利亚、德国、俄同等
国家研究成功，并先后用于工业生产。美国研制的浮选柱用于细粒铁

矿浮选及铜—镍矿、铜—钼矿、铜矿浮选厂均取得良好效果.加拿大
孔明口有限公司研制的浮选柱已成功用于铁矿浮选厂、铜矿浮选厂及
铜—钼矿浮选厂.俄罗斯生产的浮选柱主要用于铅、锌、铜-镍、铜—
钼矿及金、银等选矿厂。
近年来,随着在气泡发生器、给料方式与排料方式和应用最新流
体动力学成果，以及降低浮选柱高度等方面所取得的较大进展，浮选
柱也已成为钢铁、煤炭、非金属矿、环保工程、化工行业等选矿或水
处理的主要设备。
3。2 国内的应用情况
随着人们对浮选柱的不断认识，国内对其研究的力度也在逐步升
级,已研制开发了充填介质式、机械搅拌式、顺流喷射式、微泡式等
多种类型的浮选柱。
目前选矿厂在使用浮选柱，如内蒙古敖伦花矿业有限公司铜钼分
离作业采用四台浮选柱，七夕节是农历几月几日其中三台用作精选，一台用作扫选,四台浮
选柱均采用外置式微泡发生器，部分实现了自动化控制;柿竹园有色
金属公司的一粗三精流程采用旋流-静态微泡浮选柱，稳定获得了高
品位合格萤石精矿，相对于以浮选机为选别设备的一粗二扫九精二精
扫的十四段选别，其流程大大简化；江西铜业公司引进1台D21410m
浮选柱替代2台浮选机,浮选柱系列总的回收率比系列浮选机高出
2.13个百分点；洛阳栾川钼矿集团选矿一公司对原浮选系统改造后，
粗选选用1台380011000mm浮选柱，小学阅读精选作业分别用1台
12007200mm和8006000mm浮选柱，使精矿回收率大幅度提

升到84.19％，品位由原来的46.12%提高到49。88％［10,11]。

4 浮选柱的优缺点
4.1 浮选柱的优点
与常规浮选机相比，浮选柱无机械搅拌装置，结构简单，基建投
资省，总投资仅为浮选机的55％；另外其能耗比同等处理量的浮选
机低很多,约为50~60%。在生产过程中,其能使流程大大简化，操作
管理方便，易于实现自动控制,不仅浮选效率高，富集比也很高；同
时它的单位处理量特别大，尤其适合于细粒矿物的回收。
4.2 存在的问题
根据浮选柱中气泡与颗粒作用的理论和柱浮选方程,高效浮选柱
要求在较大的表观充气速率下产生微小气泡，而现行大多数浮选柱的
共同缺点是要产生小气泡时,必须采用低的表观充气速率和比较小的
处理量，这样使其气泡发生器易堵塞，运转不稳定,影响生产效率；
同时,其对粗粒矿物的分选效果不佳，受矿浆浓度变化的影响较大，
淋水用量约为入料量的50%，加大了洗水处理的难度。另外，浮选
柱外形较高 ,对厂房高度要求大，还需要另设提升装置。

5 浮选柱的发展趋势
（1)工业浮选柱的大型化和节能降耗是今后相当长时期内的研究热
点。通过改进充气结构等设计，完善充气方式以及实现设备大型化和
自动化，可降低浮选柱单位能耗,减轻设备零部件的磨损和提高浮选
效率.
（2)降低浮选柱柱体高度和气泡发生器外置是浮选柱技术发展不可
忽视的重要问题。为增强浮选柱对不同物料的适应性，应着力开发外
置式微泡发生器及射流式充气器。通过发泡装置的改进和矿浆流动方
式的优化,可降低浮选柱高度。
（3）应加强浮选过程和浮选设备的自动化研究，结合选矿行业特殊
性,研发适用、灵敏的检测元器件，实现浮选柱液位、精矿品位的在
线检测。
6 结语
（1）与传统浮选机相比，浮选柱具有分选效率高，易于控制，缩短
精选作业流程，提高精矿品位的优点，其在国外选矿等行业的应用获
得了巨大成功。
（2）在我国，浮选柱主要应用于选煤行业，在选矿行业的应用尚处
于初始阶段（但已有显著成效），所以在金属和非金属矿选矿方面浮
选柱的应用潜力会非常大；由于浮选柱在处理极细物料时有常规浮选
机所不可比拟的优越性（如处理粒度＜45m的细粒煤泥时,降灰率
达到84。187％)，在气、液分离等领域应用的可能性也很大。
（3）加强跨行业的联合开发及国际交流，充分利用浮选柱在矿物加

工、环保、化工等行业中表现出的巨大技术、经济优势，对拓宽应用
领域，发展浮选柱技术，具有重要的现实意义.