LXA1000螺旋分选机分选下限分析_孙卫东.pdf

LXA1000 螺旋分选机分选下限分析孙卫东，江润平，张星(威海市海王旋流器有限公司，山东 威海264200)摘要:以 LXA1000 螺旋分选机为研究对象，选择了 2 座选煤厂 2 种不同选煤工艺、不同煤质的螺旋分选机入料展开试验。通过对试验结果分析，确定 LXA1000 螺旋分选机对 0.0740.15 mm 粒度级的细粒煤具有明显的分选作用，对小于 0.074 mm 粒度级的细粒煤泥基本无分选作用。在对 0.0740.15 mm 粒度级煤泥分选中+1.8 g/cm3密度级分选效果明显。关键词:LXA1000 螺旋分选机;分选下限;细粒煤泥中图分类号:TD946文献标识码:A文章编号:1005-8397(2023)02-0013-04esearch on the lower limit of separation for LXA1000 spiral separatorSUN Weidong，JIANG unping，ZHANG Xing(Weihai Haiwang Hydrocyclone Co.Ltd.，Weihai，Shandong 264200，China)Abstract:The LXA1000 Spiral separator was researched in this paper.Select two different process flows and different coal types tocarry out experiments.It is determined that the LXA1000 spiral separator had obvious separation effect on fine coal with particle sizeof 0.0740.15 mm，and basically has no separation effect on fine coal slime with particle size of 0.074 mm.For 0.0740.15 mmcoal slime separation，it is mainly characterized by discharging the+1.8 g/cm3Keywords:the LXA1000 spiral separator;the lower limit of separation;fine coal slime收稿日期:2022-05-16DOI:10.16200/ki.112627/td.2023.02.004作者简介:孙卫东(1986)，男，山东曹县人，2009 年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业，工学学士，威海市海王旋流器有限公司经理，工程师。引用格式:孙卫东，江润平，张星 LXA1000 螺旋分选机分选下限分析 J 煤炭加工与综合利用，2023(2):13161概述我国选煤厂常用的粗煤泥分选设备主要有煤泥重介质分选机、干扰床分选机(TBS)、螺旋分选机及水介质旋流器。其中螺旋分选机相对于其他分选设备而言，具有结构简单、分选效率高、无噪音、无运动部件、无动力、维修费用低、使用周期长等特点12。20 世纪 80 年代，螺旋分选机开始进入我国选煤厂，并研制出了 LXA 系列、SML 系列、ZKLX 系列螺旋分选机以及振动螺旋干法分选机，这些螺旋分选机多应用于动力煤选煤厂及可选性较好的炼焦煤选煤厂36。螺旋分选机在选煤厂中多用于粗煤泥分选作业，一般用来处理跳汰选煤厂的跳汰筛下水中的粗煤泥或者重介选煤厂中的精煤磁尾水中的煤泥，部分无烟煤选煤厂亦可使用螺旋分选机进行原生煤泥分选，其原则工艺流程如图 1 所示。图 1螺旋分选机粗煤泥分选原则工艺流程螺旋分选机在澳大利亚、南非等国用于精选0.0763 mm 粉煤79，这说明在国外选煤厂中螺旋分选机的分选下限可以降到 0.076 mm，在国内选煤厂中是否可以达到同样的分选下限，是31煤炭加工与综合利用No.2，2023COAL POCESSING COMPEHENSIVE UTILIZATION本研究的重点。以 LXA1000 螺旋分选机为研究对象，选择了 2 种不同的分选工艺，对螺旋分选机的分选下限开展分析。2LXA1000 螺旋分选机简介LXA1000 螺旋分选机为威海市海王旋流器有限公司生产的一款粗煤泥分选设备，该设备的主要技术参数如表 1 所示，分选示意如图 2 所示。表 1LXA1000 螺旋分选机技术参数项目参数型号LXA1000 三头螺旋分选机直径/mm1000主要材质聚脲弹性体+玻璃钢距径比0.40.6截面形状三次方抛物线螺圈圈数4 圈单柱处理能力/(m3h1)1525入料粒度/mm01.5入料浓度/%2030图 2LXA1000 螺旋分选机分选示意3螺旋分选机在重介工艺中分选下限研究选择山西灵石存山选煤厂 LXA1000 螺旋分选机为试验对象。存山选煤厂螺旋分选机主要用于处理精煤磁尾，其工艺流程为:精煤磁尾水经水力旋流器分级浓缩后，底流进入螺旋分选机，得到精矿和尾矿，精尾矿再分别进入高频筛进行脱水处理后得到精煤和尾煤。由表 2 筛分试验数据可以得出:螺旋分选机分选效果明显，精矿灰分由入料的 20.70%降至10.19%，尾矿灰分达到 64.03%，其中 0.074 0.15 mm 粒度级亦有明显的降灰效果，0.074 0.15 mm 粒度级的灰分由入料的 31.80%降至15.06%，尾矿灰分为 63.19%，而小于 0.074 mm粒度级中各个产品的灰分差异较小，由此得出，对于存山选煤厂所洗煤种而言，LXA1000 螺旋分选机对小于 0.074 mm 粒度级的分选作用不明显。为进一步验证螺旋分选机对 0.0740.15 mm 的分选精度，分别对其入料、精矿和尾矿进行浮沉试验，绘制可选性曲线及分配曲线。表 2存山螺旋分选产品筛分试验数据粒级/mm螺旋入料产率/%灰分/%螺旋精矿产率/%灰分/%螺旋尾矿产率/%灰分/%+0.519.2310.0332.498.024.3351.630.50.2535.6510.3439.236.9218.6760.480.250.15 17.1916.5014.088.9224.1062.440.150.074 13.2631.809.1415.0633.0463.190.07414.6654.775.0644.2519.8573.41合计100.0020.70100.0010.19100.0064.03表 3存山螺旋分选产品 0.0740.15 mm 粒级浮沉试验密度级/(gcm3)螺旋入料产率/%灰分/%螺旋精矿产率/%灰分/%螺旋尾矿产率/%灰分/%1.321.663.5526.062.576.665.811.31.423.149.4037.367.049.4812.441.41.510.7117.4913.4514.453.6520.441.51.68.6827.8510.8824.724.4727.641.61.86.3242.0412.2448.286.1331.35+1.829.4978.540.000.0069.6278.67合计100.0033.05100.0013.84100.0060.24由 0.0740.15mm 浮沉实验数据可以看出，经过螺旋分选，螺精产品中+1.8 g/cm3密度级含量由入料的29.49%降至0，这说明螺旋分选机在分选过程中，对于+1.8 g/cm3密度级物料分选效果明显，所有的+1.8 g/cm3密度级物料均富集至尾矿产品中，但是对于1.8 g/cm3密度级而言，均存在一定的错配比例。图3存山选煤厂螺旋入料0.0740.15 mm 粒度级可选性曲线41煤炭加工与综合利用2023 年第 2 期图 4存山螺旋入料 0.0740.15 mm 粒度级螺旋分选分配曲线根据图 3 可选性曲线可以得出，当精煤灰分要求为 10%的条件下，精煤理论产率为 63.08%，分选密度为 1.559 g/cm3，分选密度0.1含量为18.24%，属于中等可选。分析入料、精矿和尾矿各个密度级的产率和灰分，计算分配率得到图4 所示的分配曲线，查阅曲线可以得出，螺旋分选机的 Ep值为0.091 g/cm3，I 值为0.117，由此可以得出结论，螺旋分选机对 0.074 0.15 mm具有一定的分选效果，对比流化床分选机不能分选 0.0740.15 mm 而言，其分选效果比较理想。4螺旋分选机在跳汰工艺中分选下限研究中新选煤厂为一座跳汰选煤厂，位于山西省灵石县，该厂的 LXA1000 螺旋分选机主要用于处理跳汰筛下水，其工艺流程为:跳汰筛下水经分级浓缩旋流器处理后，旋流器底流进入螺旋分选机进行分选，分别得到精煤和尾煤，精煤和尾煤分别进入高频筛进行脱泥脱水，得到最终产品。表 4中新选煤厂螺旋分选产品筛分试验数据粒级/mm螺旋入料产率/%灰分/%螺旋精矿产率/%灰分/%螺旋尾矿产率/%灰分/%+0.53.698.524.477.501.4338.170.50.2536.109.1438.397.2420.5135.610.250.15 22.9811.2323.458.4017.9144.090.150.74 25.3320.8124.8112.3130.0858.250.07411.8957.808.8749.1230.0866.30合计100.0018.34100.0012.49100.0053.20由表 4 筛分试验数据得出，0.0740.15 mm粒度级入料灰分为 20.81%，精矿为 12.31%，尾矿为 58.25%，从灰分分析，LXA1000 螺旋分选机对 0.0740.15 mm 粒度级的物料分选效果较好。为进一步验证螺旋分选机对该粒度级的分选精度，分别对 0.0740.15 mm 的粒度级进行浮沉试验，绘制可选性曲线和分配曲线，计算该粒度级分选 Ep值及 I 值。表 5中新选煤厂螺旋分选产品 0.0740.15 mm 粒级浮沉试验密度级/(gcm3)螺旋入料产率/%灰分/%螺旋精矿产率/%灰分/%螺旋尾矿产率/%灰分/%1.333.803.2343.403.1910.758.581.31.431.148.3232.186.7914.6115.011.41.58.2812.5612.3412.585.7735.621.51.65.7821.616.3227.543.2837.471.61.87.3950.394.3644.828.6859.57+1.813.6178.471.3973.0456.9183.12合计100.0020.37100.0011.93100.0058.88由 0.0740.15mm 浮沉实验数据可以看出，经过螺旋分选，螺旋精矿中+1.8 g/cm3占比由入料的 13.61%降至 1.39%，+1.8 g/cm3脱除率达到 90%以上，但是针对1.8 g/cm3密度级而言，其分选效果一般，均存在一定的错配率。图 5中新选煤厂螺旋入料 0.0740.15 mm 粒度级可选性曲线根据图 5 可选性曲线可以得出，当精煤灰分要求为 10%的条件下，精煤理论产率为 84.42%，分选密度为 1.743 g/cm3，分选密度0.1含量为30.14%，属于难选煤。分析入料、精矿和尾矿各个密度级的产率和灰分，计算分配率得到图 6所示的分配曲线，查阅曲线可以得出，螺旋分选机的 Ep值为 0.10 g/cm3，I 值为 0.143。对比存512023 年第 2 期孙卫东，等:LXA1000 螺旋分选机分选下限分析图 6中新螺旋入料 0.0740.15 mm 粒度级螺旋分选分配曲线山选煤厂螺旋分选机的 Ep值和 I 值，可以确定在分选精度方面，中新选煤厂的螺旋分选机劣于存山选煤厂的螺旋分选机，主要原因在于两个选煤厂的螺旋入料中 0.0740.15 mm 的可选性存在较大差异，存山选煤厂的螺旋入料(0.074 0.15 mm)属于中等可选煤，而中新选煤厂的螺旋入料(0.0