搖床分選粗煤泥的探索

劉興德　王朋朋

摘要：論文探討了搖床分選粗煤泥的效果，并總結(jié)其優(yōu)缺點，提出改進措施。通過蠕動泵改變?nèi)肓狭亢蜎_水量進行試驗，確定了最優(yōu)的條件后又通過改變濃度和原料煤泥分級進行試驗，搖床再改變橫向坡度試驗。分析試驗結(jié)論可發(fā)現(xiàn)入料量，沖水量，礦漿濃度，搖床橫向坡度以及入料粒度都會影響其分選效果。搖床的最優(yōu)入料量為6L/min，沖水量為13.50L/min;其精煤灰分4.74%，產(chǎn)率33.49%，尾煤灰分64.04%，產(chǎn)率66.51%。最佳傾角為4.6°。通過分級實驗可發(fā)現(xiàn)分選0.5mm以下的物料效果并不好，其精煤灰分高達16.54%，相較于其它粒級的物料的精煤灰分高。所以對0.5mm以下的物料進行浮選，其精煤灰分可降至7.95%。

Abstract： This paper discusses the effect of shaking table sorting coarse coal slime， summarizes its advantages and disadvantages， and proposes improvement measures. Through the experiment on the change of the feed quantity and the flushing water quantity by the peristaltic pump， the optimal condition is determined， the concentration and the raw material coal slime grading are tested， and the lateral slope test is changed again by the shaking table.? It can be found that the separation effect is affected by the amount of feed， the amount of flushing water， the concentration of slurry， the transverse slope of shaking table and the particle size of feed.? The optimal feed rate of the shaking table is 6L/min， the flushing amount is 13.50L/min; the clean coal ash is 4.74%， the yield is 33.49%， the tail coal ash is 64.04%， and the yield is 66.51%. The optimum tilt angle is 4.6°. Through the grading experiment， it can be found that the material of 0.5mm or less is not good， and the clean coal ash content is as high as 16.54%， which is higher than that of other grain grade materials. Therefore， for flotation of materials below 0.5mm， the clean coal ash can be reduced to 7.95%.

關(guān)鍵詞：粗煤泥;搖床;沖水量;傾角;粒度

Key words： coarse coal slime;shaking table;flushing amount;dip angle;particle size

中圖分類號：TD455? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）33-0126-03

1? 粗煤泥分選方法分析比較

目前我國粗煤泥分選設(shè)備、工藝的種類很多，各種但都不同程度的缺陷和局限性，在選擇時的應(yīng)具體情況作技術(shù)、經(jīng)濟方面的比較，因搖床結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，本文選用搖床進行粗煤泥分選的探索。

螺旋分選機、水介質(zhì)旋流器、煤泥重介質(zhì)旋流器、干擾床分選機四種煤泥分選設(shè)備，特別是兩種水介質(zhì)類分選設(shè)備螺旋分選機和水介質(zhì)旋流器，都有一個共同特點，即在高密度分選時，分選效率較高，分選密度降低時，其數(shù)量效率會有不同程度的降低。

分選不同粒度級得到不同的分選效果再次表明一個問題，顆粒的沉降速度不僅與顆粒的密度有關(guān)，而且受粒度的影響很大，當粒度范圍變寬后，粗顆粒低密度的精煤極易損失到尾煤中，而細粒高密度的研石極易污染精煤，最終導(dǎo)致分選可能偏差變大。

煤泥重介旋流器與其它三種粗煤泥分選設(shè)備相比，則具有較高的分選效率和分選精度，如果主洗系統(tǒng)為重介質(zhì)分選，則煤泥重介質(zhì)旋流器是比較理想的粗煤泥分選設(shè)備。如果主洗系統(tǒng)不是重介選，若想使用煤泥重介質(zhì)旋流器分選粗煤泥就必須增加一套重介設(shè)備和回收設(shè)備，生產(chǎn)成本較高，經(jīng)濟上不劃算。

對于TBS來說上升水流速是影響分選效果的一個重要操作變量。隨著上升水流速的增加，實際分選密度增加各密度級煤泥在重產(chǎn)物中的分配率逐漸降低，精煤產(chǎn)率及灰分提高。并且在試驗過程中我們發(fā)現(xiàn)粒度對煤泥的分選也有很大影響，當粒度范圍變寬后，極易導(dǎo)致物料錯配，分選效果較差。

TBS干擾床的分選效果跟水流速度和入料粒度比有著直接的關(guān)系，水流速度的大小直接影響分選的密度，但水流也不宜過大。因為水流太大水流的紊動性就會增強，容易造成物料混雜影響分選效果。通過同精煤灰分下的精煤產(chǎn)率預(yù)測，在粒度級別較窄的情況下，干擾床分選機獲得與煤泥重介質(zhì)旋流器幾乎相同的精煤產(chǎn)率，若能控制好TBS的入料粒度比和水流速度，那么TBS的分選效果也是比較理想的[23]。

搖床是一種比較古老的選礦設(shè)備，它是從一些最早出現(xiàn)的薄流膜選礦設(shè)備如早期的搖動皮帶溜槽，EvanS多層旋轉(zhuǎn)圓形淘汰盤和打擊式搖床等發(fā)展起來的。搖床具有一個近似長方形或菱形的床面，其上全部或部分地鋪設(shè)床條。在床面往復(fù)搖動的條件下，為實現(xiàn)對分選過程的強化。

2? 試驗樣品與試驗條件

實驗所用的原料粗煤泥為神東礦區(qū)大柳塔選煤廠選前的粗煤泥，其粒度小于3mm。首先將粗煤泥置于鐵瓷盤中在電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)75°干燥5小時，取出后待其溫度降到室溫，用分析天平每次稱取500g并用試樣袋存裝，稱完所有烘干原料。

搖床為實驗室用搖床，其規(guī)格為1100×500×430mm;實驗時，固定其沖刺為360次/分，沖程為14mm。分別進行改變沖水量即給礦速率（給料管直徑不發(fā)生變化）、沖洗水和縱向坡度以及對原料煤泥分級后分選，檢測搖床分選粗煤泥的效果。通過蠕動泵調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)水量為0.22m3/h，0.41m3/h，0.62m3/h，0.81m3/h，1.00m3/h;粒度為+1.5mm，1～1.5mm，0.85～1mm，0.5～0.85mm，-0.5mm以及傾角為2.0°，4.6°，6.0°，8.0°，10.0°分別進行煤泥分選試驗。

3? 試驗數(shù)據(jù)與結(jié)果分析

3.1 工業(yè)分析和元素分析

煤的工業(yè)分析包括水分測定、灰分測定、揮發(fā)分測定、發(fā)熱量測定、固定碳的計算。

首先采用全密封式化驗粉碎制樣機對本試驗所用大柳塔原料煤泥進行制樣，將樣品研磨至0.2mm以下，然后嚴格按照GB/T 212-2008《煤的工業(yè)分析方法》、GB/T 211-2007《煤中全水分的測定方法》的規(guī)定，對入料煤泥進行篩分、縮分、制樣，并進行工業(yè)分析。按照GB/T 30733-2014《煤中碳氫氮的測定 儀器法》對原煤入料進行元素分析，結(jié)果見表1。

從表1可知，按GB/T 15224.1-2010《煤炭質(zhì)量分級 第1部分：灰分》的規(guī)定，原料煤泥的灰分為44.18%，為高灰分煤。揮發(fā)分為27.94%。

3.2 粒度分析

根據(jù)GB/T 477-2008《煤炭篩分試驗方法》進行試驗，各粒度級組成結(jié)果記錄表分別見表2;分析表中數(shù)據(jù)可知，原料粗煤泥的主要粒度范圍在0.5mm～1.5mm之間。-0.5mm物料的產(chǎn)率為28.84%，灰分高達58.77%，而粒度較大的物料灰分較低，說明原料煤泥中高灰細泥物料含量較多，又處于重選方法分選的粒度下限，該煤樣中-0.5mm物料較難選。

3.2 入料量和沖水量對實驗結(jié)果的影響

入料通過蠕動泵給料，通過轉(zhuǎn)速控制入料量;沖水量通過流量計可得。表3給出了實驗結(jié)果。

由表3分析可得，搖床分選后精煤的灰分大部分都在10%左右;尾煤灰分也較高，其中最低的尾煤灰分為56.92%，其他條件下的尾煤灰分都高于60%，而且精煤和尾煤的產(chǎn)率也比較高。當入料量為6L/min，沖水量為13.50L/min時，搖床的分選效果最好，精煤灰分為4.74%，產(chǎn)率為43.74%，尾煤灰分為74.86%，產(chǎn)率為56.25%。

3.3 粒度對實驗結(jié)果的影響

將原料煤泥分為-0.5mm，0.5～0.85mm，0.85～1.0mm，1.0～1.5mm，+1.5mm五個粒級依次試驗，其試驗條件為最優(yōu)，即入料量為6L/min，沖水為13.50L/min。實驗結(jié)果如表4所示。

3.4 橫向坡度對實驗結(jié)果的影響

依次改變搖床的傾角為2.0°，4.6°，6.0°，8.0°，10.0°實驗，其結(jié)果如表5所示。

由表5可知，其最佳分選傾角為4.6°，此時分選產(chǎn)物精煤灰分為4.74%，尾煤灰分為74.86%，精煤和尾煤產(chǎn)率分別為43.75%和56.25%。

4? 結(jié)論

本文通過用搖床分選大柳塔的粗煤泥，通過改變其入料量，沖水量，傾角以及入料粒度的試驗，得到如下結(jié)論。

①搖床分選粗煤泥最佳粒度應(yīng)在0.5～1.5mm，而且粒度范圍越窄，分選效果越好。而對于0.5mm以下的物料，分選效果并不理想。

②探究入料量和沖水量對分選的影響可得：入料量和沖水量過大或過小都會影響分選效果;搖床的最優(yōu)入料量為6L/min，沖水量為13.50L/min;其精煤灰分4.74%，產(chǎn)率33.49%，尾煤灰分64.04%，產(chǎn)率66.51%。

③改變搖床的橫向坡度，傾角越大，其分選效果越差。該搖床的最佳傾角為4.6°，其分選后產(chǎn)物精煤灰分為4.74%，產(chǎn)率為43.75%;尾煤灰分為74.86%，產(chǎn)率為56.25%。

參考文獻：

[1]任俊，張強，盧壽慈.強化搖床分選的途徑[J].金屬礦山，1995，12.

[2]張東晨.新型床面搖床分選機理及試驗研究[J].煤炭學(xué)報， 2003，10.

[3]陸孟略.改進床條設(shè)計提高搖床效率[J].選煤機械，1984，2.