選煤工藝

更新時間:2023-04-19 04:42:47 閱讀： 評論：0

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2023年4月19日發(作者：社區通)洗煤工藝流程簡述
一、 煤的形成
二、 煤炭的灰分
三、 為什么要洗煤
四、 洗煤的工藝
五、 浮選柱的工作原理
一、 煤的形成
煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機巖的一種。它是由一定地
質年代生長的繁茂植物,在適宜的地質環境中，逐漸堆積成厚層,并埋
沒在水底或泥沙中，經過漫長地質年代的天然煤化作用而形成的。在
世界上各地質時期中，以石炭紀、二疊紀、侏羅紀和第三紀的地層中
產煤最多，是重要的成煤時代。煤的含碳量一般為46～97%,呈褐色
至黑色,具有暗淡至金屬光澤。根據煤化程度的不同，煤可分為泥炭、
褐煤、煙煤和無煙煤四類.
成煤作用的兩個階段：第一階段是腐泥化階段或泥炭化階段。在
這一階段，植物的遺體被微生物分解、化合、聚積，低等植物轉變為
腐泥，高等植物轉變為泥炭。第二階段為煤化作用階段。由于地殼沉
降，植物死亡后形成的泥炭或腐泥埋藏于地下深處,在溫度和壓力條
件下發生固結成巖作用和變質作用。
1、煤的用途
火力發電31％，工業鍋爐31％，民用20％,煉焦8％，蒸汽機4％，
煤化工3%，出口3％

2、中國煤的分類
14大類:褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、氣煤、氣
肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤和無煙煤。
3、煤中礦物質種類
粘土礦、碳酸鹽礦、氧化物、硫化物、氫氧化物等。
二、 煤炭的灰分
煤炭的灰分是煤炭質量的基礎指標，煤在徹底燃燒后所剩下的
殘渣稱為灰分。煤炭的灰分又分外在灰分和內在灰分.外在灰分是來
自頂板和夾矸石中的巖石碎塊，它與采礦方法的合理與否有很大關
系。外在灰分通過分選大部分能去掉.內在灰分是煤的原始植物本身
所含的無機物，內在灰分越高，煤的可選性越差。
灰分是有害物質。動力煤中灰分增加,發熱量降低、排渣量增
加，煤容易結渣；一般灰分每增加2%,發熱量降低100kcz1/kg左
右。冶煉精煤中灰分增加，高爐利用系數降低，焦炭強度下降，
石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭強度下降2%,高爐生產能
力下降3%，石灰石用量增加4％.
三、 為什么要洗煤
從礦井中直接開采出來的煤炭叫原煤,原煤在開采過程中混入了
許多雜質,而且煤炭的品質也不同,內在灰分小和內在灰分大的煤混
雜在一起.洗煤就是將原煤中的雜質剔除，或將優質煤和劣質煤炭進
行分門別類的一種工業工藝。洗煤過程后所產生的產品一般分為有矸
石、中煤、乙級精煤、甲級精煤，經過洗煤過程后的成品煤通常叫精

煤,通過洗煤，可以降低煤炭運輸憑證包角怎么包 成本，提高煤炭的利用率，精煤是
一般可做燃料用的能源，煙煤的精煤一般主要用于煉焦,它要去硫,
去雜質等工業過程,以達到煉焦用的標準.
洗煤是煤炭深加工的一個不可缺少的工序。既然要洗煤，就要有
一套科學合理的工藝流程。
四、 洗煤的工藝
按照洗煤廠的位置與煤礦的關系洗煤廠可以分為：礦井洗煤廠、
群礦洗煤廠、中心洗煤廠和用戶洗煤廠.現代化的洗煤廠是一個由許
多作業組成的連續機械加工過程。


流程示意圖一

1、 洗煤工藝
洗煤工藝大致可分為以下幾種:風選、螺旋分選、跳汰、

重介、篩分等工藝方法。
2、 跳汰洗煤
跳汰選煤是選煤工藝中常見的一種選煤工藝方法，跳汰是在垂直脈動
的介質中按顆粒密度差別進行選煤過程.跳汰選煤的介質是水或空
氣，個別的也用懸浮液。選煤中以水力跳汰的最多.跳汰機是利用跳

汰分選原理將入選原料按密度大小分選為精煤、中煤和矸煤等產品的
設備。

跳汰機原理圖一
3、 洗煤的工藝流程
洗煤是一個由許多作業工藝組成的連續機械加工過程。
(如下圖所示）


洗煤的工藝過程大致如下：受煤、篩分、人工分揀、破碎、跳汰、離
心脫水煤泥、浮選、壓濾、濃縮等。（見附圖）
附圖是洗煤廠的工藝流程簡圖，下面將具體講述該洗煤廠的工藝流程
供參考交流。
五、 浮選柱的工作原理
浮選柱是洗煤工藝流程中的主要工藝設備之一。浮選柱將壓縮
空氣透過多孔介質（充氣器）對礦漿進行充氣和攪拌的充氣式浮選機。
該機的主體結構通常是一個帶充氣器(氣泡發生器）的圓柱形筒體(亦
可是正方形或矩形柱)，筒體內附有給礦裝置,泡沫溢出或刮出裝置以
及泡沫槽、壓縮空氣輸入管網和風包等。(見附圖）
浮選柱工作時，經藥劑調和好的礦漿由柱體中上部的給礦裝置
給入；壓縮空氣經輸入管網和風包,然后透過多孔介質（如微孔塑料七筆畫的字
短管）從柱體底部鼓入，使在柱體內形成大量細小氣泡。礦粒在重力
作用下緩緩下降，氣泡穿過向下流動的礦漿升浮，礦粒與氣泡通過逆
流接觸與碰撞，實現氣泡選擇性礦化。礦化氣泡升浮至礦液面聚集形
成泡沫層，溢出或用刮板刮出后得泡沫產品（一般為精礦）;尾礦則
由柱底借助提電腦無信號黑屏怎么回事 升裝置排出.柱體內自礦漿給入口至柱頂稱為精選區，
主要作用是提高泡沫產品的品位；由礦漿給入口至柱底稱為捕集區，
主要作用是捕集欲浮出的目的礦物，提高回收率 .
浮選柱的特點是結構簡單，能耗低、占地面積小，操作控制容
易，適用于處理微細粒礦物.但充氣器易結垢堵塞，礦漿在柱體內易
上下翻騰以及對各類礦石的適應性不強。20世紀80年代以后，許多

國家都加強了對浮選柱的研究工作，出現了一批比較新穎的的浮選柱,
如柱內充以波浪板迭置成的介質床層，分層處于“靜態”條件，泡沫
層穩定且不用專門的發泡器的充填介質浮選柱；在柱底采用電解發泡
方式產生微泡的電浮選柱；在給料下方柱周加線圈，使歡迎會 柱軸向產生縱
向磁場，有利于礦漿充分分散的磁浮選柱；內置多孔介質柱體,重選
作用和浮選作用相結合，強化浮選效應的的旋流充氣浮選柱；柱體高
度低、給料與空氣預先混合給入，礦化好，浮選速度快的詹姆森
（Jameson)浮選柱等。工業上應用的浮選柱最大直徑已達2.5m,高
12m。（見附圖)
浮選柱具有結構簡單、高效節能、對微細粒浮選優勢明顯且選別
指標優越等特點，特別是近年來改進了柱體和發泡器結構之后，浮選
柱成為今后新型、高效浮選設備發展的重要趨勢之一 .但是，浮選柱
的研究雖然已經有了突破性的進展,其結構和分選效果仍有待完善和
提高，并逐漸顯現了一定的發展趨勢。
2 浮選柱的結構及其工作原理
2。1 浮選柱的結構
浮選柱構造簡單.自溢式浮選柱是由上體、中間圓筒和下體組成，
整個柱體為圓形。刮板式浮選柱還有泡沫刮板和傳動裝置，其柱體形
狀為上方下圓形，這種形狀不但節省材料，而且受力情況及穩定性也
較好。浮選柱中的給礦管有多種深度，其給礦點數目視柱徑大小而異，
分別為三、四和八點.浮選柱的充氣是由風源經柱體下端的風室通過
風管進入豎置的微孔塑料空氣管.刮板式浮選柱的傳動裝置采用效率

高、重量輕的單軸或雙軸圓弧齒圓柱蝸桿減速器.刮板軸承采用壽命
較高的鐵基合油石墨球面軸承。

2.2 浮選柱的工作原理
浮選柱為一個高達9~15m的柱體，礦漿從上部給礦管給入，由空
氣壓縮機充氣，通過下面的豎置空氣管形成細小氣泡,均勻分布于整
個斷面上，礦漿在重力作用下緩緩沉降,氣泡由下往上緩緩升起,與礦
漿中所要選取的有用礦物在柱中不斷相遇。在對流運動中由于浮選藥
劑的作用，所要選取的礦物便附著于升起的氣泡面上，其余礦物則從
下面錐底排出成為尾礦，由刮板刮入或自流到泡沫槽中的泡沫為精
礦，從而完成整個分選過程。另外，礦化氣泡中可能夾雜部分連生體
及脈石粒子。這是因為，這些粒子的一部分由于表面附著了捕收劑，
形成較弱的疏水性，在適當條件下吸附于氣泡被帶入泡沫。但是,這
些粒子的大部分是由于氣泡在礦漿中上升時，因攜帶礦漿而機械夾雜
進來的。在上述對流過程中，新給入的礦漿及被抑制的下沉與礦化氣
泡的上升，發生對流沖刷作用，是氣泡中夾雜的連生體和脈石粒子被
沖落，重又落入礦漿，形成“二次富集作用”，有利于加強分選并能
提高精礦品位。
3 選柱的應用
3。1 浮選柱在國外的研究與應用
各種類型的浮選柱巳在美國、加拿大、澳大利亞、德國、俄同等
國家研究成功，并先后用于工業生產。美國研制的浮選柱用于細粒鐵

礦浮選及銅—鎳礦、銅—鉬礦、銅礦浮選廠均取得良好效果.加拿大
孔明口有限公司研制的浮選柱已成功用于鐵礦浮選廠、銅礦浮選廠及
銅—鉬礦浮選廠.俄羅斯生產的浮選柱主要用于鉛、鋅、銅-鎳、銅—
鉬礦及金、銀等選礦廠。
近年來,隨著在氣泡發生器、給料方式與排料方式和應用最新流
體動力學成果，以及降低浮選柱高度等方面所取得的較大進展，浮選
柱也已成為鋼鐵、煤炭、非金屬礦、環保工程、化工行業等選礦或水
處理的主要設備。
3。2 國內的應用情況
隨著人們對浮選柱的不斷認識，國內對其研究的力度也在逐步升
級,已研制開發了充填介質式、機械攪拌式、順流噴射式、微泡式等
多種類型的浮選柱。
目前選礦廠在使用浮選柱，如內蒙古敖倫花礦業有限公司銅鉬分
離作業采用四臺浮選柱，七夕節是農歷幾月幾日 其中三臺用作精選，一臺用作掃選,四臺浮
選柱均采用外置式微泡發生器，部分實現了自動化控制;柿竹園有色
金屬公司的一粗三精流程采用旋流-靜態微泡浮選柱，穩定獲得了高
品位合格螢石精礦，相對于以浮選機為選別設備的一粗二掃九精二精
掃的十四段選別，其流程大大簡化；江西銅業公司引進1臺D21410m
浮選柱替代2臺浮選機,浮選柱系列總的回收率比系列浮選機高出
2.13個百分點；洛陽欒川鉬礦集團選礦一公司對原浮選系統改造后，
粗選選用1臺380011000mm浮選柱，小學閱讀 精選作業分別用1臺
12007200mm和8006000mm浮選柱，使精礦回收率大幅度提

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

4 浮選柱的優缺點
4.1 浮選柱的優點
與常規浮選機相比，浮選柱無機械攪拌裝置，結構簡單，基建投
資省，總投資僅為浮選機的55％；另外其能耗比同等處理量的浮選
機低很多,約為50~60%。在生產過程中,其能使流程大大簡化，操作
管理方便，易于實現自動控制,不僅浮選效率高，富集比也很高；同
時它的單位處理量特別大，尤其適合于細粒礦物的回收。
4.2 存在的問題
根據浮選柱中氣泡與顆粒作用的理論和柱浮選方程,高效浮選柱
要求在較大的表觀充氣速率下產生微小氣泡，而現行大多數浮選柱的
共同缺點是要產生小氣泡時,必須采用低的表觀充氣速率和比較小的
處理量，這樣使其氣泡發生器易堵塞，運轉不穩定,影響生產效率；
同時,其對粗粒礦物的分選效果不佳，受礦漿濃度變化的影響較大，
淋水用量約為入料量的50%， 加大了洗水處理的難度。另外，浮選
柱外形較高 ,對廠房高度要求大，還需要另設提升裝置。

5 浮選柱的發展趨勢
（1)工業浮選柱的大型化和節能降耗是今后相當長時期內的研究熱
點。通過改進充氣結構等設計，完善充氣方式以及實現設備大型化和
自動化，可降低浮選柱單位能耗,減輕設備零部件的磨損和提高浮選
效率.
（2)降低浮選柱柱體高度和氣泡發生器外置是浮選柱技術發展不可
忽視的重要問題。為增強浮選柱對不同物料的適應性，應著力開發外
置式微泡發生器及射流式充氣器。通過發泡裝置的改進和礦漿流動方
式的優化,可降低浮選柱高度。
（3）應加強浮選過程和浮選設備的自動化研究，結合選礦行業特殊
性,研發適用、靈敏的檢測元器件，實現浮選柱液位、精礦品位的在
線檢測。
6 結語
（1）與傳統浮選機相比，浮選柱具有分選效率高，易于控制，縮短
精選作業流程，提高精礦品位的優點，其在國外選礦等行業的應用獲
得了巨大成功。
（2）在我國，浮選柱主要應用于選煤行業，在選礦行業的應用尚處
于初始階段（但已有顯著成效），所以在金屬和非金屬礦選礦方面浮
選柱的應用潛力會非常大；由于浮選柱在處理極細物料時有常規浮選
機所不可比擬的優越性（如處理粒度＜45m的細粒煤泥時,降灰率
達到84。187％)，在氣、液分離等領域應用的可能性也很大。
（3）加強跨行業的聯合開發及國際交流，充分利用浮選柱在礦物加

工、環保、化工等行業中表現出的巨大技術、經濟優勢，對拓寬應用
領域，發展浮選柱技術，具有重要的現實意義.

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