CN104826727A - 一种细粒中煤多级磨矿浮选工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细粒中煤多级磨矿浮选工艺，细粒中煤矿浆给入球磨机中研磨解离，通过短停留时间保证中煤的部分解离与快速抛出，将解离后的矿浆稀释后泵送至分级旋流器分级，使未解离的粗粒进入二级磨矿作业，细粒进入调浆浮选作业；磨矿入料为一级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，二段磨矿产物给入二级分离作业；分离的入料为二级磨矿作业产物，磨矿入料为二级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，三级磨矿产物直接进入调浆浮选作业；将一级分离作业与二级分离作业分级的细粒矿浆以及三级磨矿产物一并给入调浆设备，经过调浆的物料给至浮选机内进行分选，得到浮选精煤与浮选尾煤。发明的有益效果是工艺简单，浮选效果好。
Description
技术领域
本发明属于煤炭生产技术领域，涉及一种细粒中煤多级磨矿浮选工艺及系统。
背景技术
我国煤炭资源丰富，虽然近年来煤炭产量增长速度减慢，但煤炭在能源消费的主体地位不会改变，特别是优质稀缺炼焦煤(如主焦煤与肥煤)的需求量仍旧很大。由于煤炭资源的不断开采与我国煤炭禀赋条件差，煤炭逐渐呈现贫、细、杂的特点，其突出表现为中煤的含量大，回收这部分中煤中的低灰煤对于煤炭资源的合理利用有着积极作用。
实现中煤煤岩解离是分选的前提，而对于粒度较小(-3mm)的细粒中煤通常是磨矿后浮选回收精煤，但这种方式对于灰分高或嵌布粒度细的中煤难以达到好的分选指标，其主要原因在于经过磨矿后的颗粒并没有达到浮选所需的最佳要求，难以实现在煤岩充分解离的条件下避免过磨，因而导致浮选精煤细泥污染或中煤连生体的污染严重的问题。磨矿作为解离的有效手段，对于已经解离的颗粒就应该及早排出磨矿环节，应当避免对已解离的粗粒矸石与细颗粒继续磨矿。而针对煤与矸石的硬度差异，具体的磨矿环节又会有所不同。因此，针对一级磨矿-浮选导致的高灰细泥污染严重或解离不完全的问题，提出一种适于煤与矸石硬度差异的多级磨矿解离-浮选工艺对于中煤的高效分离及二次资源的回收利用有重大意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细粒中煤多级磨矿浮选工艺及系统，解决了现有的中煤浮选工艺对于灰分高或嵌布粒度细的中煤难以达到好的分选指标的问题。
本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：
a、一级磨矿作业：细粒中煤矿浆给入球磨机中研磨解离，通过短停留时间保证中煤的部分解离与快速抛出，减少颗粒的过磨现象，经过一段解离后的矿浆给入一级分离作业；
b、一级分离作业：将解离后的矿浆稀释后泵送至分级旋流器分级，使未解离的粗粒进入二级磨矿作业，细粒进入调浆浮选作业；
当解离后的矿浆嵌布粒度较粗且煤软矸石硬度大时，分离作业包括分级与粗粒抛尾作业，分级后的粗粒给入螺旋分选机进行抛尾，轻产物进入二段磨矿，粗粒作为高灰尾煤；
c、二级磨矿作业：磨矿入料为一级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，二段磨矿产物给入二级分离作业；
d、二级分离作业：分离的入料为二级磨矿作业产物，根据入料性质决定分级后是否需要抛尾；
e、三级磨矿作业：磨矿入料为二级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，三级磨矿产物直接进入调浆浮选作业；
f、调浆浮选作业：将一级分离作业与二级分离作业分级的细粒矿浆以及三级磨矿产物一并给入调浆设备，经过调浆的物料给至浮选机内进行分选，得到浮选精煤与浮选尾煤，在进一步脱水后得到精煤与尾煤产品。
细粒中煤多级磨矿浮选系统，其特征在于：包括一级球磨机A，一级球磨机A连接分级缓冲池B，分级缓冲池B通过第一分级入料泵C连接一级分级旋流器D，一级分级旋流器D分别连接螺旋分选机E、二级球磨机F、搅拌调浆桶N，螺旋分选机E连接二级球磨机F，二级球磨机F连接分级缓冲池G，分级缓冲池G通过第二分级入料泵H连接二级分级旋流器I，二级分级旋流器I分别连接搅拌调浆桶N、螺旋分选机J、三级球磨机K，螺旋分选机J连接三级球磨机K，三级球磨机K连接缓冲池L，缓冲池L通过给料泵M连接调浆搅拌桶N，调浆搅拌桶N连接浮选柱O，浮选柱O与气泡发生器Q、循环泵P依次连接构成封闭循环。
本发明的有益效果是工艺简单，浮选效果好。
附图说明
图1是本发明细粒中煤多级磨矿浮选工艺流程框图；
图2是分选设备结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明旨在于提供一种细粒中煤多级磨矿浮选工艺，工艺流程如图1所示，从煤与矸石的性质出发，将细粒中煤实现多级解离，提前排出已经解离的颗粒(其中包括粗粒的矸石与细粒矸石与煤)，以实现充分解离的前提下避免过磨对浮选过程造成不利影响。通过磨矿解离颗粒的粒度与浮选过程要求配合，减少粗粒矸石的无效解离造成的能量消耗以及已解离细粒煤的过磨导致的浮选粒度过细的分选无选择性。
本发明技术方案包括以下几个步骤：
a、一级磨矿作业：细粒中煤(粒度为3-0.3mm)矿浆以一定浓度(50％-70％左右)给入球磨机中研磨解离，此段作业磨矿时间不宜过长，通过短停留时间保证中煤的部分解离与快速抛出，减少颗粒的过磨现象，解离粒度-0.074mm部分占25-35％为宜。经过一段解离后的矿浆给入一级分离作业。
b、一级分离作业：此部分作业主要实现部分解离的颗粒与未解离中煤的分离，减少煤与矸石的过粉碎，对于不同煤质有不同的分离作业。对于嵌布粒度极细且煤与矸石的硬度差异不大时，此段作业主要为分级作业，将解离后的矿浆稀释至合适浓度(250-350g/L)后泵送至分级旋流器以0.074mm或0.125mm分级，使未解离的粗粒进入二级磨矿作业，细粒进入调浆浮选作业。当解离后的矿浆嵌布粒度较粗且煤软矸石硬度大时，分离作业包括分级与粗粒抛尾作业，分级作业与前面相同，分级后的粗粒给入螺旋分选机进行抛尾，轻产物进入二级磨矿，重产物即粗粒则作为高灰尾煤。
c、二级磨矿作业：此部分作业过程与一段磨矿作业类似，只是磨矿入料为一级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，二级磨矿产物给入二级分离作业。
d、二级分离作业：此部分作业与一级分离作业类似，只是分离的入料为二级磨矿作业产物，根据入料性质决定分级后是否需要抛尾。
e、三级磨矿作业：此部分作业过程与一段磨矿作业类似，只是磨矿入料为二级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，三级磨矿产物直接进入调浆浮选作业。若经过三级磨矿后粗粒含量仍旧很高(+0.25mm含量超出25％)，则需要进一步分离及磨矿作业，直至满足要求。
f、调浆及浮选作业：将一级与二级分离作业分级的细粒矿浆以及三级磨矿产物一并给入调浆设备，调浆时添加合适的浮选药剂量以及浮选浓度(60-80g/L)以便于浮选作业。经过调浆的物料自流至浮选机(柱)内进行分选，得到浮选精煤与浮选尾煤，在进一步脱水后可作为精煤与尾煤产品。
如图2所示，本发明方法采用的设备系统包括一级球磨机A，一级球磨机A连接分级缓冲池B，分级缓冲池B通过第一分级入料泵C连接一级分级旋流器D，一级分级旋流器D分别连接螺旋分选机E、二级球磨机F、搅拌调浆桶N，螺旋分选机E连接二级球磨机F，二级球磨机F连接分级缓冲池G，分级缓冲池G通过第二分级入料泵H连接二级分级旋流器I，二级分级旋流器I分别连接搅拌调浆桶N、螺旋分选机J、三级球磨机K，螺旋分选机J连接三级球磨机K，三级球磨机K连接缓冲池L，缓冲池L通过给料泵M连接调浆搅拌桶N，调浆搅拌桶N连接浮选柱O，浮选柱O与气泡发生器Q、循环泵P依次连接构成封闭循环。
工作时，细粒中煤1给入到一级球磨机A将其解离得到产物2，在分级缓冲池B中将产物2浓度调至250-350g/L，得到的矿浆4泵送至一级分级旋流器D中进行分级，得到溢流5与底流6。若煤与矸石硬度相差不大且嵌布粒度极细时，底流6直接给入二级球磨机F中；若煤软矸石硬且嵌布粒度较粗时，底流6则给入螺旋分选机E中进行抛尾，得到轻产物8进一步磨矿，重产物7与浮选尾煤19一起作为尾煤20。轻产物8给入二级球磨机F进行磨矿解离，解离后产品9在经过缓冲后泵送至二级分级旋流器I分级，溢流11进入后续调浆浮选作业，底流12经过螺旋分选机J抛尾后轻产物13进入三级球磨机K解离(若煤与矸石硬度相差不大且嵌布粒度较细)，则底流12直接给入三级球磨机K中解离。三级解离产物15经过缓冲后与一段、二级分级旋流器溢流5、溢流11一并给入到搅拌调浆桶N内加入合适的循环水3和浮选药剂16进行调浆。调浆后的矿浆17自流至浮选柱O内进行分选得到浮选精矿18和浮选尾煤19。螺旋分选机的重产物7、14与浮选尾煤19一并脱水后作为最终尾煤20。
本发明的优点还在于：本发明是一种细粒中煤多级磨矿-浮选工艺，通过多级磨矿后及时排出已解离的细粒避免过磨给浮选带来的分选无选择性难题，而针对煤软石头硬的多段分级后排矸则是有效降低了对粗粒矸石的无效解离致使高灰细泥量大对精煤的污染。多级的中煤解离磨矿的快速解离及时抛出保证了中煤解离的同时达到浮选最佳粒度，同时可减少磨矿能耗，有利于后续浮选作业。本发明工艺对细粒中煤(3-0.3mm)的多级磨矿解离并快速抛出，颗粒的快速解离抛出减少了磨矿的过粉碎；而解离后的分离作业可及时分离出已解离的颗粒，减少能耗并提高磨矿效率；多级作业弥补了一次磨矿解离不完全的缺陷，改善了开路磨矿与闭路磨矿带来的解离不完全或过磨严重能耗高的问题。该工艺简单可行，节约能耗，分选效率高，经济效益显著。将细粒中煤快速解离及时抛出可有效防止细粒过磨引起的细粒超出浮选粒度下限而分选的选择性差的问题，对粗粒矸石的及时抛出则可有效减少不必要的磨矿对浮选带来的高灰细泥量大而对精煤的污染。多级磨矿解离可实现细粒中煤的阶梯充分解离，同时避免了闭路磨矿导致的部分循环负荷的反复循环对磨矿过程等不利影响，同时通过各级磨矿的条件控制以适应各个磨矿阶段物料的可磨性变化。该工艺简单可行，节约能耗，分选效率高，经济效益显著。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种细粒中煤多级磨矿浮选工艺，其特征在于按照以下步骤进行：
a、一级磨矿作业：细粒中煤矿浆给入球磨机中研磨解离，通过短停留时间保证中煤的部分解离与快速抛出，减少颗粒的过磨现象，经过一段解离后的矿浆给入一级分离作业；
b、一级分离作业：将解离后的矿浆稀释后泵送至分级旋流器分级，使未解离的粗粒进入二级磨矿作业，细粒进入调浆浮选作业；
当解离后的矿浆嵌布粒度较粗且煤软矸石硬度大时，分离作业包括分级与粗粒抛尾作业，分级后的粗粒给入螺旋分选机进行抛尾，轻产物进入二段磨矿，粗粒作为高灰尾煤；
c、二级磨矿作业：磨矿入料为一级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，二段磨矿产物给入二级分离作业；
d、二级分离作业：分离的入料为二级磨矿作业产物，根据入料性质决定分级后是否需要抛尾；
e、三级磨矿作业：磨矿入料为二级分离作业的粗粒或者经过抛尾后的粗粒，三级磨矿产物直接进入调浆浮选作业；
f、调浆浮选作业：将一级分离作业与二级分离作业分级的细粒矿浆以及三级磨矿产物一并给入调浆设备，经过调浆的物料给至浮选机内进行分选，得到浮选精煤与浮选尾煤，在进一步脱水后得到精煤与尾煤产品。
2.一种细粒中煤多级磨矿浮选系统，其特征在于：包括一级球磨机A，一级球磨机A连接分级缓冲池B，分级缓冲池B通过第一分级入料泵C连接一级分级旋流器D，一级分级旋流器D分别连接螺旋分选机E、二级球磨机F、搅拌调浆桶N，螺旋分选机E连接二级球磨机F，二级球磨机F连接分级缓冲池G，分级缓冲池G通过第二分级入料泵H连接二级分级旋流器I，二级分级旋流器I分别连接搅拌调浆桶N、螺旋分选机J、三级球磨机K，螺旋分选机J连接三级球磨机K，三级球磨机K连接缓冲池L，缓冲池L通过给料泵M连接调浆搅拌桶N，调浆搅拌桶N连接浮选柱O，浮选柱O与气泡发生器Q、循环泵P依次连接构成封闭循环。
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