重介质重力分选的核心是利用重悬浮液的密度差异,结合离心力或重力实现煤炭与矸石的精准分离,工艺过程连贯且可控,具体拆解如下:
工艺核心前提
重介质制备:用磁铁矿粉(密度 4.5–5.0g/cm³)与水混合,配制成密度 1.4–1.8g/cm³ 的重悬浮液(密度需匹配原煤特性,可调节)。
原煤预处理:原煤破碎后筛分成 0.5–6mm 的细粒级,去除大块杂质,避免堵塞设备。
完整工艺流程(按顺序)
原煤与介质混合:预处理后的原煤通过给料机,与重悬浮液按比例(煤:介质≈1:4–1:6)充分混合,形成 “煤 - 介质混合物”。
分选分离阶段(核心环节)
主流设备为重介质旋流器:混合物由进料口沿切线方向进入旋流器,高速旋转(转速可达数百转 / 分钟)产生强离心力。
密度分层:煤炭密度(1.3–1.8g/cm³)小于重介质,在离心力作用下贴旋流器内壁上浮,形成 “精煤流”;矸石密度(2.6–2.8g/cm³)大于重介质,向中心下沉,形成 “矸石流”;部分中等密度的颗粒形成 “中煤流”,三者沿不同轨迹运动。
产品分级排出:旋流器设有三个出口,分别排出精煤(优 质产品)、中煤(可再加工)、矸石(杂质),实现初步分离。
介质回收再生(关键工序)
脱介筛处理:排出的精煤、中煤、矸石先通过脱介筛,回收 80% 以上的重悬浮液(磁铁矿粉),减少介质损耗。
磁选机回收:筛下的稀介质(含少量磁铁矿粉的水)送入磁选机,利用磁力吸附回收剩余磁铁矿粉,回收率可达 99% 以上。
介质补加:回收的磁铁矿粉重新加水调配,补充损耗后返回混合环节,循环使用。
产品脱水干燥:脱介后的精煤、中煤经脱水筛、离心机进一步去除水分,水分含量降至 10% 以下,便于储存和运输。
关键控制环节
介质密度实时监测:通过密度计在线检测重悬浮液密度,密度偏低时补加磁铁矿粉,偏高时加水稀释,确保分选精度。
旋流器压力调节:控制进料压力(通常 0.1–0.3MPa),保证旋转速度稳定,避免因离心力不足导致分层不彻底。
脱介效率控制:定期清理脱介筛筛网,防止堵塞,确保介质回收效率,降低生产成本。
工艺特点
分选精度高:能精准分离细粒煤中的少量矸石,精煤灰分可控制在低水平,适配钢厂等高要求场景。
处理量大:单台旋流器日处理量可达 1000–5000 吨,适合大规模工业化生产。
介质循环利用:磁铁矿粉回收率高,运行成本可控,无二次污染。