水力旋流器评述.pdf

第 5期 2 0 0 6年 l 0月 选 煤 技 术 C0AL PREPARAT1 0N TECHNOLOGY No ． 5 0c t ． 2 0 06 文章编号 1 0 0 1 3 5 7 1 2 0 0 5 0 5 0 0 1 3 0 5 水 力旋流器评述 彭德 强 ， 吕一 波 黑龙 江科技学院，黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 2 7 摘要 介绍 了水力旋流器的发展历史、工作原理、与常规水力旋流器的区别以及水力旋流器的应 用领 域 。 关键 词 水 力旋 流 器 ；工作 原理 ；应 用 中图分 类号 T D 9 4 2 ． 5 文献 标 识码 B 1 旋流 器的发展历史 1 ． 1 旋流 器 旋流器 又称旋液分 离器⋯ ，是一种 分离非 均 匀相混合物的分级设备 。可以用来完成液体澄清 、 固相颗粒洗涤、液体除气与除砂 、固相颗粒分级与 分类以及两种非互溶液体 的分离等多种作业。 自从 1 8 9 1年 B r e t n e y 在美 国申请 了第一个 旋 流器专利后 。旋 流器在各个 领域得 到 了很大 的发 展 。1 9 1 4年水力旋流器正式应 用于磷肥 的工业 生 产 。2 0世纪 3 0年代后期 ，水力旋流器以商品的形 式 出现，主要是应用于纸浆水处理。而用于选煤行 业则是从 2 0世纪 4 0年代前期 。荷兰国家矿产部资 助大吨位 的选煤 和 矿石 处理 方 面的研 究开 始 的。 1 9 5 3年，V a n R o s s u m j i a n g将水力旋流器用于脱 出 油 中的水分 。以后才开始出现大量有关水力旋流器 的文 献 ，同 时水 力 旋流 器 也 有 了广 阔 的市 场 空 间 。 2 0世纪 6 0年代以后 ，人们开始将旋流器用于 试验设备以及其他更广泛的工业领域 ，主要有矿冶 收稿 日期 2 0 0 6 0 6 3 0 作者简介彭德 强 1 9 7 9一 ，男 ，山东省莱 芜市人 ，黑龙 江科技 学 院资源与环境工程学院在读硕 士研究 生 ，研究方 向 矿物 分选 技 术。联系电话 0 4 5 1 8 8 0 3 6 1 0 9 。 [ 6 6 ] [ 6 7 ] [ 6 8 ] 刘 峰 ．中国选煤业 技术 水平 的国际 比较 国煤炭 ， 2 0 0 2 ， 9 4 0 ，4 3 ． 中 L i u Fe ng ，L i Ru i he ．St u dy a n d Pr a c t i c e o n S i mp l i fie d Te c h n o l o g y a n d Equ i p me nt f o r Co a l P r e p a r a t i o n wi t h La r g e Di a me t e r Hi g h Ef fic i e n t De n s eme di um Cy c l o n e a n d I t s A u t o m a t i o n [ A] ．P r o c e e d i n g s o f X I V I n t e r n a - t i o n a l C o a l P r e p a r a t i o n C o n g r e s s [ c] ． J o h a n n e s - b ur gS ACPS＆ S AI MM ，2 002 1 78， 1 82 ． 刘峰 ， 李瑞和 ．大型高效全重介选煤 简化 流程 新工 行业中的颗粒分级 、矿物质 回收与水处理 ；化学工 业中液液萃取 、固 一液滤取 、结 晶；空间技术中的 零重力场分离 ；机械加工行业中回收润滑油及贵重 金属 ；电子工业中回收稀有金属；生物化学工程中 的酶、微生物的回收；食品与发酵工业的淀粉 、果 汁、酵母等水的分离 以及石油工业 中的油水分离 、 油水气分离与油水泥分离等。 2 0世纪 8 0年代以后 ，有更 多的科技工作者致 力于旋 流分离 器 的研 究 和推广应 用。英 国 B H R A 流体工 程 中心 发起 的旋 流 分离 器 国际 学 术 研 讨 会 ，更是将旋 流分离 器 的发展推 到 了极 致。在 高速发展的科学技术带动下 ，水力旋流器也正在逐 步发展成具有高技术含量 的分离设备 。在 我国， 从 2 0世纪 9 0年代以来掀起了对旋流器特别是多相 分离旋流器 的研究和开发热潮 。 1 ． 2旋流器 理 论 伴随着水力旋流器 的研究与应用 ，水力旋流器 分离理论的研究也如火如荼地展开。由于水力旋流 器 中的液固两相流体的三维强旋转场及其分离机理 的复杂性 ，使得水力旋流器没有一个通用的物理和 数学模型来支撑其分离 的理论模型。因此水力旋流 器的结构和操作参数对分离性能的影响关系式均停 留在定性阶段或局限在很窄的条件范 围内，有代表 性 的旋流器分离过程 物理模 型包括以下 几个理论 - - - * *--*- -一 艺及 设 备 的 研 究 1 3 4 ，3 6 ． [ 6 9 ] [ 7 0 ] [ 7 1 ] [ J ]． 煤 炭 科 学 技 术 ，2 0 0 3 ， 丛桂芝 ，周玉森 ，邢 玉梅 等 ．高 硫炼 焦煤 全 重介 洗选脱除无机硫 成套 工艺 与设备 的研 究 [ J ]．选 煤技术 ，1 9 9 9 ， 3 l ，4 ． 刘峰 ．重 介质 旋 流器 选煤 技 术 的现状 及 在我 国 的 新发展 [ J ]．选煤技术 ，2 0 0 4 ， 2 l ，6 ． 王兆 申 ．旋流 器 高耐磨 衬 里 的研 究与 开发[ J ]． 选煤技术 ，2 0 0 5 ， 3 1 ，3 ． 1 3 维普资讯 第 5期 选 煤 技 术 2 0 0 6年 1 O月 2 5 日 D r i e s s e n于 1 9 5 1年 提 出的平衡 轨道理 论 、R i ． e t e m a于 1 9 6 1年提出的停 留时间理论 、F a h l s t r o m 于 1 9 6 0年提 出的底流拥 挤理论 和湍 流两相 流理 论 、王光风推导 出来 的内旋流分离模型、溢流 理论以及分离过程 随机性⋯’ 。这些物理模型支 撑了旋流器 的发展过程。 2 旋 流器 的原理 2 ． 1 旋 流器 的结构 典 型的静态旋流器 由圆筒和圆锥筒连结而成 ， 包括溢流管 、底流管、进料管等主要组成部件 ，如 图 1 所 示 。 图 1旋 流 器 结 构 图 2 ． 2 旋 流器 的工作原 理 ⋯ 悬浮液以较高的速度由进料管沿切线方向进人 水力旋流器 ，由于受到外筒壁的限制 ，迫使液体做 自上而下的旋转运动，通常将这种运动称为外旋流 或下降旋流运动。外旋流中的固体颗粒受到离心力 作用 ，如果密度大 于四周液体 的密度 这 是大多 数情况 ，它所受的离心力就越大 ，一旦这个力大 于因运动所产生的液体阻力 ，固体颗粒就会克服这 一 阻力 而 向器 壁方 向移 动 ，与悬 浮液分 离 ，到达 器 壁附近的颗粒受到连续的液体推动 ，沿器壁向下运 动，到达底流 口附近聚集成为大大稠化 的悬浮液， 从底流 口排 出。分离净 化后 的液 体 当然 其中还 有一些 细小 的颗粒 旋转 向下继续运动 ，进人圆 锥段后 ，因旋液分离器的内径逐渐缩小 ，液体旋转 速度加快。由于液体产生涡流运动时沿径向方向的 压力分 布不均 ，越 接 近轴线处 越 小而 至轴线 时趋 近 于零，成为低压区甚至为真空区，导致液体趋向于 轴线方向移动。同时 ，由于旋液分离器底流口大大 缩小，液体无法迅速从底流 口排出 ，而旋流腔顶盖 中央的溢流 口，由于处于低压区而使一部分液体 向 其移动 ，因而形成 向上的旋转运动，并从溢流 口排 出。 2 ． 3 旋 流器的 优点 1 结构 十 分 简 单 ，内部 没 有 任 何 需 要 维 修 的运动件、易损件和支撑件 ，也无需滤料等。其结 1 4 构与容器十分相似 ，用管线连接 ，以阀门控制即可 操 作 。 2 占地 面 积小 ，安 装方 便 ，运行 费 用低 。 与处理量相同的其他设备相比，旋流器的体积只相 当于其他设备 的十几分之一，而其质量却不超过其 他设备的 1 ／ 3 0 。这对于设备安装受 空间限制 的许 多场 合 ，如海 洋 平 台、远 洋船舶 及 土地 十分 紧 张的 地区，都有特殊的意义。同时 ，由于质量轻 ，不需 要特殊的安装条件 ，只需简单的支承和管线连接即 可工作。此外 ，水力旋流器的运行费用低，仅为投 资成本 的 2 ％ ，耗 电量较其 他 装置 可 节省 4 ％ ～ 5 ％。若在系统 管路 中有 0 ． 3～0 ． 4 MP a以上 的压 力 ．则不需其他动 力设备水力旋 流器 即可正 常运 行。如将维修等费用估计在 内，其总运行费可节约 5 0 ％左右 。 3 使用方便 、灵活。可以单 台使用 ，也 可 以并联使用以加大处理量 ，又可以串联使用以增加 处理深度。同时，还可根据不同的处理要求稍做结 构变化 ，从而达到较好 的效果。此外，由于被处理 液体在旋流器内的存 留时间仅为几秒钟 ，因而可以 很方便地与其他分离装置联合使用 ，从而达到各种 深度处理的要求 。 4 处理工艺 比较简单 ，运 行参数确定后 可 长期稳定运行 ，管理方便 ，社会效益和经济效益明 显 。例如 ，油田采用旋流器进行含油污水处理时， 若工艺安排合理，处理后的水可就地使用，无需集 中处理，从而简化了工艺。而且这种分离过程完全 是在封闭状态下完成的，净化后的液体和被分离介 质均 可通过 管 道 回收 ，不会 产生 二次 污染 。 3水力旋流器 3 ． 1 旋流 器的 分类 旋流器 按用途分为 固 一固分离 、固 一液分 离、固 一气分离、液 一液分离等 ；按形状分为圆筒 圆锥 型与 圆筒 型 ；按 给 料方 式分 为有 压与无 压 ；按 产 品种类分 为 两产 品与 三产 品 ；按悬 浮液 种类 分为 磁性介质与非磁性 介质 ；按 安装方式 分立 式与 卧 式。在生产中，习惯按作业分类。由于用途不同 ， 所处理的对象不同，其结构参数也有所不同 用于 分级、浓缩作业 的有水力旋流器、筛网旋流器 ；用 于分选作业 的有重介 质旋流器 含重 介质旋流器 组 、非磁性介质旋流器、水介质旋流器 含水介 质旋流器组 、组合式旋流器 ；用于除尘作业 的有 旋风除尘器等。 维普资讯 第 5期 彭德 强等 水力旋流器评述 2 0 0 6年 1 0月 2 5日 3 ． 2 旋 流 器发展 概 况 3 ． 2 ． 1 水力旋流器 水力旋流器结构特点是具有小角度的锥体 ，一 般在 1 0 。 一 2 0 。 左右 ，是 当前处理煤泥水 的有效设 备之一 ，我国从 上世纪 5 0年代开 始使用 ，现 已广 泛用于选煤厂选前脱泥、介质回收、煤泥水浓缩等 作业。在 生 产 中。它 的分 级 粒 度 一 般 不 超 过 1 5 0 1 m，必要时可控制在 7 5 m或更小。 3 ． 2 ． 1 ． 1 C C d 3 8 0水力 旋 流器 申克公 司生产的 C C 6 3 8 0水力旋流器是煤泥分 级设备 ，由筒体 、锥体、人料箱 、溢流箱和底流箱 组成。人料沿切线 给人 ，底 流 口可 以根据需要更 换，衬里采用耐磨 陶瓷 。其主要技术参数见 表 1 。 分析研究试验结果表明 ，该水力旋流器可以得到比 较满意的分级效果 ，并且可取代弧形筛用于煤泥分 级 表 1 C C 6 3 8 0水力旋流器主要技术参数 3 ． 2 ． 1 ． 2 K r e b s g Ma x旋 流器 K r e b s 工程 公 司 通 过 调整 旋 流 器 圆筒 长 度 、优 化锥角和 改进 沉砂 口几 何参 数 ，制 造 了 K r e b s g M a x 旋流器 。与常规旋流器相比，其分级粒度要细 得多 ，而且处理量高 ，降低了错误进人溢流中的粗 颗粒 的数 量 。 3 ． 2 ． 1 ． 3 0 【 型水力旋流器 d型水力旋流器与常规水力旋流器相比，其进 料 口有一个 向下的 0 【 倾角。如图 2所示。试验结 果表明 ，d型水力旋流器的分级效率 明显高 于常 规旋流器，分割清晰度高 ，其压降约为常规水力旋 流器的 7 0 ％，具有明显 的节能效果。 图 2“型水力旋流器 3 ． 2 ． 1 ． 4浮选 旋流 器 ” 浮选旋流器是黑龙江科技学院开发研制的一种 煤泥浮选新设备。它由气泡发生器和旋流器主体构 成，如图 3所示。其工作原理 用泵将矿浆通过气 泡发生器给人旋流器 ，气泡发生器 同时吸人大量空 气 ，矿浆受圆柱形器壁的限制而作旋转运动 ，吸人 的空气在旋流器中以气泡的形式析出 ，气泡与疏水 矿粒作用，使气泡矿化。旋转的矿化气泡向旋流器 中心运动并形成泡沫柱 ，最终由溢流管排出 ；而亲 水的矿粒不与气泡作用 ，保 留在矿浆中。沿旋流器 器壁向下运动 ，最终 由底流 口排 出。实现了煤泥在 离心力场中的高效、高速分选。 图 3浮 选 旋 流 器 3 ． 2 ． 1 ． 5环 流式旋 流 器 新型环流式旋流器是青岛科技大学化学工程研 究室研究开发的一种旋流器 。如图 4所示环流式旋 流器与常规旋流器的不同之处在于其直筒内部加设 了一内筒，内外筒间的环 隙即为特设旁路。料液经 进料 口 1 进人旋流器 内筒后 ，液流旋转上升，上升 的流体一部分从溢流管 2流出 ，一部分沿内外筒间 的环隙旋转而下进人锥体 ，由底流管 3排出。带分 离柱的环流式旋流器是在旋流器上方再加一分离柱 4 ，并在分 离柱的上 方设置 了循环 出 口 5 。料液从 旋流器内筒出来后 ，直接进入分离柱 ，进行二次分 离。环流式旋流器具有压降低 、效率高等优点。 1 ．进 口 ；2 ．溢 流 管 ；3 ．底 流 管 ；4 ．分 离 柱 ；5 ．循 环 出 口 图 4环流式 旋流器 3 ． 2 ． 1 ． 6注水旋流器 新 型注水 旋 流器 的结 构 如 图 5所 示 ，与 普通 旋 流器之区别在于加长 了圆柱体段 ，其下部由多孔材 料制成 ，外部加密封水套 ，用于向旋流器圆柱段侧 壁加压注水。借助柱体下半段 的强制注水破坏边壁 1 5 维普资讯 第 5期 选 煤 技 术 2 0 0 6年 l 0月 2 5日 的屏蔽效应使携裹在边壁流中的细颗粒或轻颗粒重 新返回分离主流中，并在旋流器中形成强制汇环流 动模式 ，以图改进旋流器的分离效果。 溢流 口 入料 口 底流 口 图 5 注水旋流器 3 ． 2 ． 1 ． 7 充气水力旋流器 上世纪 8 0年代初 自 Mi l l e r 发 明以来 ，经过 在许多领域的试验 ，一致认为充气水力旋流器是一 种高效的细粒物料快速分选装置 。图 6所示为 充气水力旋流器结构图。试验结果表明，充气旋流 器能明显改善油水分离条件 。具有较宽 的操作弹性 和较高的分离效率 。 一塞 昌 一 入料 口 ⋯ 一 图 6充气式水 力旋流器 3 ． 2 ． 1 ． 8 磁力水力旋流器 [ 尤罗夫等人研制的用于天然磁铁矿和焙烧磁铁 矿脱水的新型磁力水力旋流器 图 7 ，所用 的磁 系是永磁材料 ，这使得矿浆经过外磁系的磁场时使 其中的磁性矿粒磁化 ，这些磁化的颗粒脱离外磁场 后 由于剩磁的存在而相互形成磁团 ，进入旋流器的 内腔后 由于离心力的作用而抛向内壁 。并在重力 的 作用下经过沉砂嘴排出。内磁 系的作用是对进入溢 流中磁性颗粒进行吸引，当磁性颗粒在磁极表面聚 集到一定数量时 ，由于重力作用其外层一部分颗粒 以磁团的形式沉降。反流圆盘和内磁系的存在是新 型磁力水力旋流器的关键部位，它们对降低金属流 失起到非常重要的作用 。 3 ． 2 ． 2 筛网旋流器⋯ 筛网旋流器是弧形筛与水力旋流器相结合的一 种新型煤泥分级设备 ，如图 8所示 。它不仅发挥 了 两者各 自优点，而且具有其独特性。它的结构是在 水力旋流器简体内安装有筒形筛网，利用离心分离 和概率原理可以同时将人料分成粗、中、细 3种产 】 6 品，其溢流产品中 4 5 m的细泥含量可达 9 0 ％ 以 上 。具有处理能力大、分级效率高、适用 范围广、 使用寿命长等特点。主要用于选前 的脱泥、排粗作 业 。水城 矿务 局 老鹰 山 选煤 厂 在浮 选 前采 用 6 3 0 0 m m筛网旋流器脱泥，分级效率达 7 8 ． 4 ％ ，脱 泥效率为 2 8 ． 8 7 ％ 。处理能力为 4 0～8 0 m ／ h 。 固定装 置 沉砂嘴 图 7 磁力水旋流器结构 图 入料 物 底流 图 8 筛网旋流器 3 ． 2 ． 3 非磁性介质旋流器 非磁性介质旋流器的主要特点是具有较大的锥 角。它不用磁铁矿粉作加重质，而是用 浮选尾煤或 研磨石粉。简化了工艺 ，节省了设备 ，减少 了环境 污染。适用 于老厂改造及新建小型简易选煤厂。开 滦矿务局马家 沟矿选煤厂采用 6 6 0 0 mm非磁性介 质旋流器为主选设备从矸石中回收煤炭，选煤数量 效率达 9 0 ％左右 ，处理能力达 4 0 6 0 t ／ h 。 4水力旋流器 的应用 4 ． 1 澄清 澄清的 目的是获得清洁的溢流，要求溢流中不 含大颗粒。澄清 的用途非常广泛 ，如 水 的净化 ， 清除水中的泥砂杂质；回收石油化工生产中的催化 剂 ；回收抛光及研磨工艺过程 中的研磨介质 ；轧钢 厂轧辊冷却水的净化 ；高岭土、滑石粉、石英 、石 维普资讯 第 5期 彭德 强等 水力旋流 器评述 2 0 0 6年 l 0月 2 5日 膏粉和石墨等产 品的提纯等 。新疆钢铁公司选矿分 厂运用旋流器进行分级过滤 ，解决了选矿生产中重 大难题 ，促使了尾矿溢流水变清 。 4 ． 2脱 泥 为了消除对后续作 业的影 响，在过滤 、分离、 筛分脱水 、浮选、螺旋分选机 、磁力分级机等作业 或设备前加脱泥旋流器来脱除料浆 中细粒子 ，并且 也用来对一些最终产品 如细砂 进行脱泥处理。 磷矿石、铁矿石、石英砂的脱泥，磨 料及型砂、芯 砂的回收等工艺中利用水力旋流器进行脱泥作业 ， 可 以取得 明显 的效 果 。 4 ． 3 浓缩回收 固体 用旋流器代替重力浓缩装置 ，可以大幅度降低 过滤器、筛网或离心式脱水设备的处理负荷 ；而且 可使底 流中的固体体 积浓度高达 4 5 ％ 一5 0 ％。主 要应用于尾矿筑坝和充填作业 ；钾盐及晶体产品的 稠化 ；预浓缩 、预脱 水 ；烟道脱硫 系统 中废物稠 化 ；矿物细粒 晶体 、金属材料等的回收。大庆油田 采油一厂采用水力旋流器进行油 田含泥污水的浓缩 处理，在分流比为 9 ． 6 ％左右时 ，可获得 8 0 ％以上 的颗粒回收率 。 4 ． 4 磨矿分级 水力旋流器应用于磨矿分级 ，与螺旋分级机相 比，在不增设除渣 系统条件 下 同样可进行 分级作 业 ，分级效果优于螺旋分选机 ，而且水力旋流器运 行稳定 ，操作简便。 4 ． 5 颗 粒分 选 按照颗粒 的密度 、形状、表面疏水性及磁性等 特性对颗粒进行分选作业 。其 中用水力旋流器对固 相颗粒按密度进行分选在矿物加工行业中得到了广 泛的应用。其 中包括 钨 、锡 、铁矿石等矿物的富 集；提高金 、铂等贵金属 品位 ；煤 炭与矸 石 的重 介 、水介分选 。 4 ． 6 逆流洗涤 通过串联旋流器组后一级旋流器溢流进人前一 级旋流器进料的反复稀释、浓缩等过程 ，可以得到 较清洁的固体 或液体 。逆流洗涤工艺在磷、石 膏、 柠檬酸 、氧化钴、淀粉等的生产工艺中已得 到广泛 应 用 。 5 结论 1 旋流器是 一种应用 范 围很 广的设备 ，它 的功能得到了不 同行业的认可。 2 旋流器 形式 不断更 新 ，由常规静态 旋流 器到动态旋流器，再到复合式旋流器 ，每一次形式 的更新，都是对旋流器认识 的加深。 参考文献 [ 1 ] 吕一波 ，康文泽 ．分离技术 [ M] ，徐州中国矿业 大学 出版社 ，2 0 0 0 ． 4 ． 2 0 2 2 ． [ 2 ] B r e t n e y E ． C y c l o n e [ P ]． U S 4 5 3 1 0 5 ，1 8 9 1 ． [ 3 ] 孙盈 ．水力旋流器取代 螺旋 分级 机 的研 究 及其 湍流 场仿 真 计 算[ D] ，西 安 西 安 建 筑 科 技 大 学 ， 2 0 05． [ 4 ]H e n r y P a n d S h e n g E ．S e p a r a t i o n o f l i q u i d i n a c o n v e n t i o n a l h y d r o c y c l o n e [ J ] ，S e p ，P u r i f ，M e ．t h o d ，1 9 9 7 ， 6 1 8 91 2 7 ． [ 5 ] 褚 良银 ，陈 文梅 ．旋 流分 离理 论[ M]．北 京 冶 金工业 出版社 ，2 0 0 2 ． 1 0 ． [ 6 ] 郑娟 ．用于气 一水 一砂 三相 分离 的水 力旋 流器 的实 验研 究 [ D ] ，大连 大连理工大学 ，2 0 0 5 ． [ 7 ]D r i e s s e n M G ．R e v i e w o f I n d u s t r i a l M i n i n g ． S p e c i a l I s s u e N ． 4 [ M] ，S t ． E t i e n n e [ S ． n ． ] ，1 9 5 1 6 1 4 4 9 ． [ 8 ] K e s a l l D F ． A s t u d y o f t h e m o t i o n o f s o l i d p a r t i c l e s i n a H y d r a u l i c c y c l o n e [ J ] ， T r a n s ． I n s t ． C h e m． E n g ，1 9 5 2 ， 2 08 7 1 0 4． [ 9 ] R i e t e ma K ．P e rf o r m a n c e a n d d e s i g n o f h y d r o c y c l o n e s [ J ]．C h e mi c a l E n g i n e e r i n g s c i e n c e ，1 9 6 1 ， 1 5 29 8 3 25 ． [ 1 0 ] F a h l s t r o m P H ．底 流 相 拥 理论 与湍 流 两 相流 理 论 [ J ]．I n s t ．Mi n i n g a n d Me t a l l u r g y ，1 9 6 0 6 3 2 6 4 3 ． [ 1 1 ] 王光 风 ，等 ．水 力 旋 流 器 用 于 分级 的 实 验 研 究 [ A]．中国工 程热 物理 学会 流体 机械 学 术会议 论 文集 [ c ]．宜 昌[ 出版地不详 ] ，1 9 9 5 ． [ 1 2 ] 王升 贵，陈文 梅 ，褚 良银 ，王志 斌 ．水力 旋流器分 离理论 的研 究 与发展趋 势[ J ] ，流体 机械 ，2 0 0 5 ， 3 3 7 3 63 9 ． [ 1 3 ] 秦建 华 ．旋流 器选 煤在 我 国的 现状 与 展望[ J ] ． 煤炭科学技 术 ，1 9 9 4，2 2 1 2 4 5 ． [ 1 4 ] 胡建平 ． c c , I, 3 8 o水力旋 流器的应 用及 分级效果评定 [ J ]．煤炭加工与综合利用 ， 2 0 0 4， 6 9 1 2 ． [ 1 5 ] R G莫雷希德 ，等 ． K r e b s g Ma x 旋流器在 煤炭工业 中的成 功 应 用[ J ] ．国 外 金 属 矿 选 矿 ，2 0 0 3 ， 1 1 l 1 ． [ 1 6 ] 段继海 ，尹照世 ，王伟文 ，李建 隆 ．a型水力旋流 器的性能研究[ J ]．过滤 与分 离 ，2 0 0 4 ，1 4 4 2426． [ 1 7 ] 康文泽 ，高振 森 ，等 ．浮选旋流器工作 机理的研究 [ J ]．黑龙江 矿业学 院学 报 ，2 0 0 0 ，1 0， 4 1 5 1 6． [ 1 8 ] 曾伍 兰 ，王立新 ，王伟 文 ，李建隆 ．环流旋流器 的 结构 与性 能研究[ J ]．化 工 装备 技 术 ，2 0 0 4 ，2 5 1 1 61 7 ． 1 7 维普资讯 第 5期 2 0 0 6年 1 0月 选 煤 技 术 COAL PREP ARAT1 0N TECHNOLOGY NO ， 5 0c t ．2 0 06 文 章 编 号 1 0 0 13 5 7 1 2 0 0 6 0 50 0 1 80 7 跳 汰 选 煤 评 述 杨 康 天地科技股份有限公司 唐山分公 司，河北 唐 山0 6 3 0 1 2 摘要 对近年来国内外跳汰选煤技术与设备的发展进行 了介绍和评述。指出跳汰选对于易选、 中 等可选，特别是动力煤分选有着广泛的适用性。在现阶段乃至今后相 当长的时期 内跳汰选仍将是 主要选 煤方 法之 一。 关键词 跳汰选煤 ；发展动态；应用前景 中图分 类号 T D 9 4 2 ． 1 ；T D 4 5 5 文献标 识码 A 跳汰工艺因系统简单可靠 、生产成本低、对煤 质适应性强 ，长期以来一直是我国应用最广的选煤 方法。近年来 ，我国的跳汰技术发展迅速 ，跳汰机 的结构更加合理 ，自动化水平 日趋完善 ，分选效果 进一步提高 ，使跳汰这一传统的选煤工艺更为成熟 可靠。 1 跳汰机类型简介 空气脉动跳汰机是 目前最为常用的机型，按空 收稿 日期 2 0 0 6 0 6 3 0 作 者简 介 杨 康 1 9 6 1一 ，男 ，陕西 省 西安 市 人 ，研 究 员 ， 1 9 8 2年 毕业于西安矿院机电 系，现任煤 科总院 唐山分 院选煤 所所 长 ，天地科技唐 山分公司选煤装备中心主任 。主要从 事跳汰选煤技 术与设备的研究 ，主持完 成了 S K T等 多种新 型跳汰 机的研 发。联 系电话 O 3 l 5 7 7 5 9 4 2 8 。 气室位置的不同，分为筛侧空气室和筛下空气室跳 汰机。筛侧空气 室跳汰机 的空气 室位 于跳汰室 一 侧 ，易导致脉动水流沿跳 汰室宽度各点波高不等 ， 床层受力不均而影响分选效果。 目前设备大型化的 发展趋势也限制了筛侧跳汰机的发展 ，因此 ，筛侧 式跳汰机正逐渐被淘汰。筛下空气室跳汰机的空气 室位于筛下 ，水流在跳汰室宽度各点波高一致，床 层受力均匀 ，从而提高了分选效果 ，因此筛下空气 室跳汰机是 目前采用最多的机型。 为降低跳 汰机的分选下限，提高细粒煤分选效 果 ，德国、美 国、 日本 和我国还研制 了复振跳 汰 机。复振跳汰机是通过改变风阀的进风方式来产生 有利于分选的脉动波形。据介绍 ，美 国、英国、德 国以及澳大利亚还在研究离心跳汰机 。离心跳汰机 [ 1 9 ] [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2 ] [ 2 3 ] [ 2 4 ] [ 2 5 ] 1 8 王怀法 ，卢军 海 ，董 连平 ．一种新型注水旋流器的 试验研究[ J ] ，过滤 与分离 ， 2 0 0 0 ，1 0 4 2 9 3 0． [ 出 版 者 不 详 ]． A i rS p a r g e d H y d r 0 c y c l 0 n e a n d M e t h o d [ P ]． U S 4 2 7 9 7 4 3 ． Mi l l e r J D．Hu p k a J ． F l o w C h a r a c t e r i s t i c s a n d F r o t h P h a s e F e a t u r e s i n Ai r S p a r g e d Hy d r o c y c l o n e [ J ]． F i l t r a t i o n＆ S e p a r a t i o n，1 9 8 3， 2 0 3 2 7 92 9 2 ． Be e b y J P。Ni c o l S K． C o n c e n t r a t i o n o f Oi l i n W a t e r E mu l s i o n U s i n g t h e Ai r S p a r g e d h y d r o c y c l o n e [ J ]． F i l t r a t i o n＆ S e p a r a t i o n ，1 9 9 3 ，3 0 21 4 11 4 8 ． J D M i l l e r ，Y e Y． M i n e r a l p r o c e s s i n g a n d T e c h n o l o g y R e v i e w [ J ]．1 9 8 9 ， 5 3 0 73 2 9 ． 褚 良银 ，罗茜 ，余仁焕 ．充气水 力旋 流器 分级与 富 集特性 的研究[ J ] ，有色金属 ，1 9 9 6 ， 5 2 9 3 2 ． 潘利祥 ，孙 国刚 ．充气水 力旋 流器 用 于油水 分 离 的试验研究 [ J ] ，化工 机械 ，2 0 0 4 ，3 l 5 2 5 9 [ 2 6 ] [ 3 2 ] - 2 63 ． 汤玉 和，刘敏娉 ，尤罗夫 ．新型磁力水力旋流器及 其复 合 力 场 的研 究[ J ]．广 东 有 色 金 属 学 报 ， 1 9 9 8，8 27 98 4 ． G a n g s h e n ， F i n c h J A ．M e t a l l u r g i c a l Q u a r t e r l y ，1 9 9 0 。 2 9 3l 7 11 7 6 ． 黄孝盛 ，杨 云松 ．筛 网旋 流 器及 其在 老鹰 山选 煤 厂 的应用[ J ]．煤矿设计 ，1 9 9 6 ， 2 3 43 8 ． 刘培坤 ，王显军 ，孙学强 ．水力旋流器的应用综述 [ J ]．矿 山机械 ，1 9 9 9 ， 4 4 8 ． 梁存 慧 ．旋 流器 在选矿 过滤 系统 中 的应用[ J ]． 新疆 有色金属 ，2 0 0 1 ， 3 2 52 7 ． 赵立新 ，蒋明虎 ，李枫 ，等 ．水 力旋 流污泥浓 缩试 验研 究 [ J ]．化工装 备技术 ，2 0 0 5 ，2 6 4 8 9． 孙盈 ，王宇斌 ，等 ．一段磨矿分 级应 用水 力旋流器 的研 究与实践 [ J ]．金属矿山 ，2 0 0 5 ， 5 2 7 3 0． 1j 1J 1 J 如 r rl rl 维普资讯