重介质选煤厂磁选机的工艺效果分析.pdf

第 4 期 煤 质 技 术 2 0 0 6 年 7 月 重 介质选煤厂磁选 机 的工艺效 果分析 周宗丰，王庆国，李建平 淮北矿业集 团公 司 临涣选煤厂 ，安徽 淮北 2 3 5 1 4 1 摘 要 论述 了重介质选煤厂 中磁选机的主要功能和磁选设备的主要工艺指标，同时简要评述 了相 关行业标准，并以临涣选煤厂 的磁选机为例 ，进行 了工艺计算和分析。 关键词 工艺效果 ；磁性物回收率；煤泥净化率；磁选效率 中图分 类号 TD 4 5 7 文献 标识 码 B 文章 编号 1 0 0 7 7 6 7 7 2 0 0 6 0 4 0 0 1 1 - 0 3 An a l y s i s o f t e c hn o l o g i c e f f e c t o f ma g n e t i c s e pa r a t o r i n d e n s e m e d i u m c o a l pr e p a r a t i o n pl a n t ZHOU Z o n g 一 { e n g，W ANG Qi n g g u o，L I J i a n p i n g Li n h u a n Co al Pr e pa r a t i o n Pl a n t ， H u a i b e i Co a l M i n i n g Gr o up Co r po r at i o n Lt d． ， Hu ai b e i 2 3 5 1 4 1，Ch i n a Ab s t r a c t Th e p r i ma r y f u n c t i o n s o f ma g n e t i c s e p a r a t o r a n d t h e c h i e f t e c h n o l o g i c a l i n d e x e s o f ma g n e t i c s e p a r a t i o n e q u i p me n t i n d e n s e me d i u m c o a l p r e p a r a t i o n p l a n t a r e i n t r o d u c e d．Th e r e l a t i v e i n d u s t r y s t a n d a r d s a r e d i s c u s s e d ，Th e t e c h n o l o g i c a l c a l c u l a t i o n a n d a n a l y s i s a r e a c h i e v e d wi t h a e x a mp l e o f t h e ma g n e t i c s e p a r a t o r i n Li n h u a n Co a l Pr e p a r a t i o n P l a n t ． Ke y wo r d s t e c h n o l o g i c e f f e c t ；r e c o v e r y r a t i o o f ma g n e t i c me d i u m；p u r i f y i n g e f f i c i e n c y o f s l i me ；e f f i c i e n c y o f ma g n e t i c s e p a r a t i o n 1 重介质选煤厂磁选机 的功 能 近年来 ，我国重介质选煤技术蓬勃发展 ，吨煤 介质消耗是重介质选煤 的一项 重要 的技术经济指 标 ，而降低介耗 的主要措施 之一是选 用好 的磁选 机L 1 ] 。磁 选机 的功 能如 下 1 尽量 回收脱介筛筛下稀介质和分流的合格 介质中的磁铁矿粉，即磁选精矿，返回合格介质桶 循环使用 ，以降低介耗和生产成本 。另外 ，损失在 磁选机尾矿中的磁铁矿粉会程度不 同地影响煤泥水 处理系统 ，加剧设备和管道的磨损 。 2 净化重悬 浮液 ，去 除其 中部分煤泥含量 ， 维持动态平衡 ，以避免因煤泥含量过多，导致合格 介质的粘度提高 ，增加颗粒按 密度分层 的粘滞阻 力，影响分选效果。 但在合格介质 中也必须有一定数量的细煤泥 ， 以保持重介质悬浮液的稳定性 ，其固体体积浓度一 般应在 1 5 ～3 5 之间 ，据此 概算出不 同密度 的 悬浮液中煤泥含量上限值 见表 1 。 表 1 重介质悬浮 液中煤泥含量上限值 悬 浮液密度／ k g L- 。 1 ． 4 0 1 ． 5 0 1 ． 6 0 1 ． 7 0 1 ． 8 0 煤泥含量／ ％ 由表 1 可知 ，在重介质悬浮液密度较低时 ，允 许煤泥量放宽些。因此 ，选煤厂的磁选精矿中对非 磁性物含量的控制不像选矿厂那样严格。总之 ，在 实际生产 中，重介质选煤厂的磁选机的功能 ，和选 矿厂的磁选机的功能有所不同。 2 相 关行 业标 准的简评 MT／ T 8 1 6 1 9 9 9 选煤厂磁选 设备工艺效果 评定方法中将磁选效 率 作为主要指标 、将 磁 性物 回收率 e 作为辅助指标 。 磁选效率的计算式出自知名的汉考克一 卢伊肯分 离效率公式，磁选是矿物分选方法之一，其原理是借 助矿物之间磁性的差异，将磁性物和非磁性物分开。 在选矿厂采用磁选设备分选矿物时，汉考克一 卢伊肯 分离效率公式计算磁选效率如式 1 所示。 一 e e 1 式 1 中，￡为精矿 中磁性 物 回收 率， ％；￡ 为精 矿中非磁性物混杂率 ， 。 e一 1 O 0 2 1 O 0 ⋯～ e ， 一 O 0 O 0 0 ㈣ 1 1 一 M ⋯～ 一 Mo-- M o 1 O 0 4 式中， 为精矿产率， ；M0 为磁选人料中的磁性 物含量 ，以占磁选人料的百分数表示 ， ；M日 为磁 选精矿 中的磁性物含量 ，以占磁选精矿的百分数表 1 1 维普资讯 第 4 期 煤 质 技 术 2 0 0 6 年 7 月 示 ， ；Mo 为磁选尾矿 中的磁性物含量 ，以占磁选 尾矿的百分数表示， ％。 由式 2 、 3 、 4 得 。 M o i 0 0 M o M o 0 5 ，， 一 M B一 ⋯～～ 在选矿厂既要加大磁性物回收率 ，减少资源损 失 ，又要提 高精矿质量 ，降低非磁性 物含量 的污 染 ，采用磁选效率来评定磁选设备的工艺效果无疑 是正确的。但在重介质选煤厂使用磁选机 的根本 目 的是最大限度地 回收磁性物，避免其损失，而对非 磁性物 煤泥的混杂率要求不甚严格 ，鉴于选煤 厂的磁选机在工艺上要求 的侧 重点与选矿厂不同， 故不宜用磁选效率作为主要评定指标。还需指出的 是选煤厂为适用于重介质悬浮液的分选和净化 ，采 用的是煤用磁选机 。 在重介质选煤厂磁选机入料 中的非磁性物 ，即 为煤泥。上文所提及 的精 矿 中的非 磁性物混杂 率 e ，即混入精矿中的煤泥 占入料 的煤泥百分 比。所 谓的煤泥净化率 ￡ o 就是从磁选尾矿中排出的煤泥占入 料的百分比，其值越高，说 明精矿 中的煤泥量就越 少，重介质悬浮液净化的效果就越好，其表达式为 ￡ 0 i 0 0一 ￡ 6 综上所述可以认为，重介质选煤厂磁选机的磁 性物回收率应为主要工艺指标 ，煤泥净化率作为辅 助指标 ，磁选效率仅作为参考指标 。 3 煤用磁 选机的工艺效果分 析 现以l临涣厂 3号系统 C MS系列永磁双滚筒式 磁选机试验数据为例，进行工艺指标计算 ，在该系 统中配置精煤磁 选机 2台，中煤 、矸 石磁选机 各 1台。 分别处理各 自脱介筛下 的稀 介质。并根据 重 介悬浮液循环量中的煤泥量 ，适 当分流部分精煤脱 介弧形筛下的合格介质，由精煤磁选机净化处理 。 3 ． 1 工艺指 标 的计算 3号系统的各 台磁选机测试数据见表 2 。双滚 筒式磁选机的第二段入料是第一段 的尾矿 ，实质上 起到扫选作用。其工艺指标的计算不同于单滚筒式 磁选机 ，以 3 3 1 6号精煤磁选机数据为例计算。 表 2 磁选机的工艺指标 煤泥净化率 综 合 ／ 磁选效率 综合 ／ 精矿 中非磁性物混杂率 综合 ／ 91 ． 1 3 9 O ． 6 7 8 ． 8 7 9 O ． 3 6 8 9 ．1 3 9 ．6 4 3 ． 1 ． 1 精矿 产 率 磁选机产率计算示 意如图 1所 示。按式 4 入料 分别计算第一段精矿产 率 。 和第二段 的相对精矿 产率 y B 2 。因第二段的相对精矿产率是以第一段尾 矿为基数计算 的，所以要换算为占磁选机入料的第 二段精矿产率 。 1 2 尾 矿 图 1 磁选机产 率计算示意 精矿 维普资讯 第 4 期 煤 质 技 术 2 0 0 6 年 7 月 第一段磁选尾矿产率 y y 。 l y 一 y 8 1 1 0 0 4 1 ． 53 5 8 ． 47 第二段磁选精矿产率 y 醯 y 一 -- 5． 4 9 综合精矿产率 y 。 y B y B 1 y 一4 1 ． 5 3 5 ． 4 9 4 7 ． 0 2 ％ 最终尾矿产率 ， 。 y 。 一 y 。 一 y B 一 1 O0 47 ． 02 5 2 ． 9 8 3 ． 1 ． 2 一 、二段 精 矿磁 性物 总 回收率 根据式 2 计算一 、二段精矿磁性物总回收率 ￡ 为 一9 9 ． 3 4 Md ⋯ 3 ． 1 ． 3 煤 泥净化 率 综合 根据式 3 计算精矿 中非磁性物混杂率 ￡ ￡ ， 一 一 1 6 ．3 5 ‘ 1 O 0 一 ⋯⋯ 由式 6 计算煤泥净化率 ￡ 。 ￡ 0 1 00 1 6 ． 35 8 3． 6 5 3 ． 1 ． 4磁 选 效率 综合 由式 1 计算磁选效率 玎 m 。 。一 9 9 ． 3 4 1 6 ． 3 5 82 ．9 9 3 ． 2工艺效 果分 析 1 测试数据。精煤 、中煤 、矸石磁选机的入 料中磁性物含量是有极大差别的，由于进入精煤磁 选机的煤泥量多 ，导致其磁性物含量相对减少。入 料浓度的大小，除与脱介筛的喷水量有关外 ，还和 入料中携带的煤泥量有关 ，精煤磁选机的人料浓度 高必然增加了其磁选的难度 。 尤其是精煤磁选机的第一段精矿磁性物含量明 显低于中煤 、矸石的精矿，其原因除其入料浓度高 外 ，还与固体粒度组成有关 。 2 磁性物回收率。磁性物回收率是一个很直 观的指标 ，若 ￡ 为 9 9 ． 9 0 ，即表示进入 磁选机 的 重介悬浮液 中每携带 1 t 干重磁性物 ，从尾矿 中损失 1 k g ；若 ￡ 为 9 9 ． 8 0 ％，则在尾矿 中损失 的 磁性物翻了一番 ，增加到 2 k g 。 3 3 1 5 号精煤磁选机 的磁性物回收率低 的原 因 是在该磁选机测试时 ，与其相对应的脱介筛的喷水 量过大，致使磁选机处理的稀介质量也增加 ，矿粒 磁选时间短 ，微细的磁性物未吸附在滚筒上。 3 3 2 0号矸石磁选 机磁性物 回收率偏低 原因在 于第一段 。厂家提供的设备使用条件是人料粒度小 于 0 。 6 mm，磁性物 回收率可达 9 9 ． 8 O 。在实际 生产条件下，重介选各产物的脱介筛筛下水 中不可 避免含有大于 0 ． 6 mm颗粒 ，这些粗粒沉淀在机槽 底部 ，尤其是矸 石颗粒 密度 大 ，严重堵 塞矿浆通 道。因此要采取有效措施解决颗粒沉淀问题。 入料浓度过高 ，磁性物颗粒向滚筒运动的阻力 增大。美 国艺利制造公司的磁选机设定的入料浓度 上限为 2 5 ，当浓度小于 2 0 时 ，工艺效果最好。 目前 2台精煤磁选机入料浓度均高于 2 5 ，因此 ， 增设精煤磁选机 ，是需要考虑 的问题。 3 煤泥净化率 。中煤 、矸石磁选机煤泥净化 率均在 9 0 9 ， 6 以上，虽精 煤磁选 机 的入料浓 度高 ， 粒度组成细 ，但煤 泥净化率也在 8 0 ％左右 ，表 明 磁选 机降 低循 环 介 质悬 浮 液煤 泥 量 的效 果 是 显 著的。 4 磁选效率。从中煤磁选机入料分析 ，其煤 泥量少 ，浓度低 ，粒度组成适 中，磁性物回收率最 高 ，精矿中非磁性物混杂率最低 ，所以磁选效率可 达 9 0 以上 。 4 结 语 当今各行各业都要坚持科学发展观 ，贯彻执行 建设资源节约型社会的方针，所 以磁选机在重介质 选煤厂所承担的任务 ，是 最大 限度 地 回收磁铁 矿 粉 ，维持重介 厂正常生产 ，降低介耗 ，提质增 收， 因此，充分发挥磁选机的功能尤为重要 。 评定磁选机的工作效果 ，可由磁性物回收率指 标定量地进行分析，从中找出差距和问题，切合实 际 加 以解决 。 建议 在适当的时候修订 MT／ T 8 1 6 1 9 9 9 选 煤厂磁选设备工艺效果评定方法 ，使其更加符合 生产实际的需要 。 参 考文献 [ 1 ] 陈建 中 ．选 煤标 准使 用手 册 E M]．北京 中 国标 准 出版 社 ，1 9 9 9 ． 作者简介 周 宗丰 1 9 7 7 一 。男 ，安 徽 淮北人 ，助 理工 程师 ， 淮北矿 业集团临涣选 煤厂选 煤车间技术主管。 收稿 日期 2 0 0 6 0 3 2 0 1 3 维普资讯