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悬浮液的基本性质第1页，共74页，编辑于2022年，星期六悬浮液悬浮液:指固体颗粒度大于指固体颗粒度大于10-5cm以上的以上的 固液分散体系固液分散体系分散体系基本类型：分散体系基本类型：粗分散体系粗分散体系 胶体分散体系胶体分散体系 分子分散体系分子分散体系第2页，共74页，编辑于2022年，星期六第一节第一节 液相的基本性质液相的基本性质 1、水的极性、水的极性 水分子是极性分子，导致水具有特殊性水分子是极性分子，导致水具有特殊性 氢键。氢键。氢键的特点：键能较高，键长较大。氢键的特点：键能较高，键长较大。氢键的存在使固液分离更加困难。氢键的存在使固液分离更加困难。第3页，共74页，编辑于2022年，星期六图图(2-1)水分子的电子云水分子的电子云 图图(2-2)水分子的结构参数水分子的结构参数第4页，共74页，编辑于2022年，星期六 液态水中的瞬时缔和体液态水中的瞬时缔和体第5页，共74页，编辑于2022年，星期六2 2、水的粘性、水的粘性 粘性粘性流体分子间相互作用的体现。流体分子间相互作用的体现。水具有粘性，水具有粘性，是常见的牛顿流体，其粘度是常见的牛顿流体，其粘度 与温度有一定的关系。与温度有一定的关系。降低水的粘度，有利于固液分离。降低水的粘度，有利于固液分离。3 3、水的表面张力、水的表面张力 物质增加单位表面积外界所做的功。物质增加单位表面积外界所做的功。水具有很高的表面张力，且随温度的变化而水具有很高的表面张力，且随温度的变化而变化。变化。第6页，共74页，编辑于2022年，星期六 表面张力对固液分离的影响：表面张力对固液分离的影响：主要表现在液体介质表面张力越大，固液分主要表现在液体介质表面张力越大，固液分 离越困难。离越困难。4、液相的挥发性对固液分离也有一定的影响、液相的挥发性对固液分离也有一定的影响 第二节第二节 固相的基本性质固相的基本性质1 1、固相颗粒粒度、固相颗粒粒度 颗粒粒度表示方法颗粒粒度表示方法:有筛分粒度、表面粒度、自由沉降粒度等，有筛分粒度、表面粒度、自由沉降粒度等，适用场合各不相同。（表适用场合各不相同。（表2-22-2）第7页，共74页，编辑于2022年，星期六 粒群的粒度分布：粒群的粒度分布：固液体系是多分散形体系，颗粒粒度有一固液体系是多分散形体系，颗粒粒度有一 定的分布规律。定的分布规律。表示粒群粒度的方法：特征量法、列表格法表示粒群粒度的方法：特征量法、列表格法及公式法。及公式法。粒度对固液分离的影响：粒度对固液分离的影响：固液分离过程中，只要物料中细粒颗粒含量增固液分离过程中，只要物料中细粒颗粒含量增多，分离效率就会降低。实际工作中，应尽量增大多，分离效率就会降低。实际工作中，应尽量增大颗粒粒度。颗粒粒度。第8页，共74页，编辑于2022年，星期六 颗粒粒度及其相应的分离设备颗粒粒度及其相应的分离设备图图2-4第9页，共74页，编辑于2022年，星期六2、颗粒的形状、颗粒的形状 描述颗粒形状的定量参数：球形系数描述颗粒形状的定量参数：球形系数，其，其 定义为：定义为：=S b,v/S g,v S b,v-与颗粒具有相同体积的球体的表面积；与颗粒具有相同体积的球体的表面积；S g,v-实际颗粒的表面积。实际颗粒的表面积。颗粒形状在某些特定场合下，对分离效果有一定影颗粒形状在某些特定场合下，对分离效果有一定影响。如重力沉降过程等。响。如重力沉降过程等。第10页，共74页，编辑于2022年，星期六 第三节第三节 固液体系的基本性质固液体系的基本性质 1 1、固液体系的稳定性、固液体系的稳定性 稳定性：固体物料在液相介质中保持均匀分散的能稳定性：固体物料在液相介质中保持均匀分散的能力。力。影响稳定性的因素：物料密度、浓度、粒度及影响稳定性的因素：物料密度、浓度、粒度及组成、界面电位、体系温度、搁置时间等。（表组成、界面电位、体系温度、搁置时间等。（表2-5）稳定性越高悬浮液，固液分离效果越差。稳定性越高悬浮液，固液分离效果越差。第11页，共74页，编辑于2022年，星期六表表2-5 影响固液体系稳定性的因素分影响固液体系稳定性的因素分析析因素变化固体密度增大固体浓度上升固体粒度变大粒度组成变宽界面电位增大体系温度上升搁置时间延长稳定性下降增加下降增加增加下降下降第12页，共74页，编辑于2022年，星期六2、悬浮液的流变性、悬浮液的流变性 悬浮液的流变行为与均质液相相比，复杂的多。悬浮液的流变行为与均质液相相比，复杂的多。影响悬浮液粘度的因素：影响悬浮液粘度的因素：浓度浓度浓度浓度、颗粒粒度、分散度、颗粒粒度、分散度、表面电荷等。表面电荷等。3 3、水在固体物料中的赋存状态：、水在固体物料中的赋存状态：化合水、结合水、毛细管水、自由水化合水、结合水、毛细管水、自由水 化合水：化合水：水分和物质按固定比率直接化合，成为新物质的一部分。水分和物质按固定比率直接化合，成为新物质的一部分。第13页，共74页，编辑于2022年，星期六 结合水：结合水：极性很强的水，在与具有极性的物料共存时，极性很强的水，在与具有极性的物料共存时，很容易在固体表面形成一层很容易在固体表面形成一层“水化膜水化膜”结合水。结合水。结合水又分为：强结合水和弱结合水。结合水又分为：强结合水和弱结合水。毛细管水：毛细管水：固液体系中，当固体颗粒本身含有裂隙及颗粒之间形固液体系中，当固体颗粒本身含有裂隙及颗粒之间形成许多细小空隙时，水会存在这些裂隙成许多细小空隙时，水会存在这些裂隙第14页，共74页，编辑于2022年，星期六和孔隙中，形成毛细管水。（图和孔隙中，形成毛细管水。（图2-7）图图2-7 毛细管水分示意图毛细管水分示意图a-颗粒间毛细管；颗粒间毛细管；b-颗粒本身毛细管颗粒本身毛细管第15页，共74页，编辑于2022年，星期六 物料中孔隙率越大，毛细管水分越多。物料中孔隙率越大，毛细管水分越多。孔隙率孔隙率 m=（V1-V2）/V1 式中式中 m物料的孔隙度；物料的孔隙度；V1物料的体积，物料的体积，m3；V2物料中固体颗粒所占据的体积，物料中固体颗粒所占据的体积，m3。第16页，共74页，编辑于2022年，星期六 平衡状态毛细管中平衡状态毛细管中 水柱高度图水柱高度图 毛细管中水注高度毛细管中水注高度 水的表面张力水的表面张力N/m，平衡接触角平衡接触角（）g重力加速度重力加速度m/s2 水的密度水的密度kg/m3第17页，共74页，编辑于2022年，星期六 自由水：自由水：即即重重力力水水，其其运运动动受受重重力力控控制制，容容易易被被脱除。脱除。第18页，共74页，编辑于2022年，星期六4、颗粒表面电性及润湿性、颗粒表面电性及润湿性 （1）颗粒表面电性：）颗粒表面电性：颗粒表面荷电的原因颗粒表面荷电的原因固体物料在水中分散固体物料在水中分散时，其表面与极性水分子相互作用，发生溶解、吸附、时，其表面与极性水分子相互作用，发生溶解、吸附、表面电离现象，从而使颗粒表面荷电。表面电离现象，从而使颗粒表面荷电。颗粒表面荷电机理颗粒表面荷电机理优先溶解机理优先溶解机理 优先吸附机理优先吸附机理 电离作用机理电离作用机理第19页，共74页，编辑于2022年，星期六表面荷表面荷电电过程过程石英表面荷电机理石英表面荷电机理第20页，共74页，编辑于2022年，星期六 （2 2）颗粒表面润湿性颗粒表面润湿性 润湿性的衡量标准：接触角润湿性的衡量标准：接触角 扬氏方程：扬氏方程：cos=s gs g、s ls l、g lg l固固-气、固气、固-液液 及气及气-液界面的界面张力；液界面的界面张力；接触角，可定量表示固体的润湿性。接触角，可定量表示固体的润湿性。第21页，共74页，编辑于2022年，星期六 固液气三相平衡体系固液气三相平衡体系 90，固体难以润湿（或疏水的），固体难以润湿（或疏水的）90，固体易于润湿（或亲水的），固体易于润湿（或亲水的）=0，液体则完全润湿固体。液体则完全润湿固体。第22页，共74页，编辑于2022年，星期六 润湿性对固液分离的影响润湿性对固液分离的影响 固体物料的润湿性越差，固液分离效果越好。固体物料的润湿性越差，固液分离效果越好。实际工作中，应尽量增大被分离物料的疏水性。实际工作中，应尽量增大被分离物料的疏水性。第23页，共74页，编辑于2022年，星期六 第四节第四节 煤泥水煤泥水 处理工艺处理工艺 第24页，共74页，编辑于2022年，星期六第25页，共74页，编辑于2022年，星期六 一、一、煤泥水的主要性质：煤泥水的主要性质：浓度、粘度、化学性质、煤泥的粒度及浓度、粘度、化学性质、煤泥的粒度及 矿物组成。矿物组成。1、煤泥水的浓度：、煤泥水的浓度：适当增大浓度，可提高过滤设备的处理量，进适当增大浓度，可提高过滤设备的处理量，进而提高分离效率。而提高分离效率。选煤厂常用三个指标表示：液固比选煤厂常用三个指标表示：液固比R、固体含量、固体含量C（g/L）、重量百分浓度（）、重量百分浓度（%）。）。第26页，共74页，编辑于2022年，星期六 2、煤泥水的粘度、煤泥水的粘度 采用有效粘度表示：采用有效粘度表示：e 煤泥的有效粘度煤泥的有效粘度 （Ns/m2）1纯水的动力粘度纯水的动力粘度（Ns/m2）t1纯水自粘度计流出的时间纯水自粘度计流出的时间 （s）t2煤泥水自粘度计流出的时间煤泥水自粘度计流出的时间（s）1 纯水的密度纯水的密度（g/cm3）2煤泥水的密度煤泥水的密度（g/cm3）第27页，共74页，编辑于2022年，星期六 煤泥水的煤泥水的有效粘度有效粘度与与煤泥粒度煤泥粒度 在不同在不同固液含量固液含量中的关系（见图）中的关系（见图）第28页，共74页，编辑于2022年，星期六 影响煤泥水粘度的因素：影响煤泥水粘度的因素：粒度粒度越细，越细，细颗粒含量细颗粒含量越多，煤泥水粘度越大。越多，煤泥水粘度越大。3 3、煤泥水的主要化学性质、煤泥水的主要化学性质 主要化学性质是指水的主要化学性质是指水的硬度硬度、水中溶解物的组成水中溶解物的组成、酸碱度酸碱度。水的硬度：硬度较大时，促使固体颗粒分散水的硬度：硬度较大时，促使固体颗粒分散 或凝聚，改变沉降特性。或凝聚，改变沉降特性。第29页，共74页，编辑于2022年，星期六 水中溶解物的组成：水中溶解物的组成：主要是由一些可溶性盐类组成，（如主要是由一些可溶性盐类组成，（如K K+、Na+Na+、FeFe2+2+、HCOHCO3 3、CLCL-等）洗水中积累过多，影响煤泥沉等）洗水中积累过多，影响煤泥沉降和洗水澄清。降和洗水澄清。水的酸碱度：水的酸碱度：主要对絮凝过程有影响，煤泥水处理过程中很少主要对絮凝过程有影响，煤泥水处理过程中很少调节。调节。第30页，共74页，编辑于2022年，星期六 4、煤泥水中煤泥的性质煤泥水中煤泥的性质 煤泥的煤泥的粒度粒度及及粒度组成粒度组成,对煤泥水处理的影响：对煤泥水处理的影响：煤泥粒度越小，微细颗粒含量越多，越不煤泥粒度越小，微细颗粒含量越多，越不 利于煤泥的澄清、沉降、浓缩、过滤。利于煤泥的澄清、沉降、浓缩、过滤。第31页，共74页，编辑于2022年，星期六 粒度群的特征值粒度群的特征值：众值众值粒度分布曲线中与峰值相对应的粒度：粒度分布曲线中与峰值相对应的粒度：中值中值50%50%粒度，一半粒度大于该值，另一粒度，一半粒度大于该值，另一 半粒度小于该值的粒度：半粒度小于该值的粒度：平均值平均值算术平均值、几何平均值等算术平均值、几何平均值等 第32页，共74页，编辑于2022年，星期六第33页，共74页，编辑于2022年，星期六 煤泥的矿物组成：煤泥的矿物组成：主要的矿物组成主要的矿物组成石英、方解石、石英、方解石、黄铁矿、黄铁矿、粘土矿粘土矿等。等。其中粘土类矿物含量越高，煤泥水处理过程其中粘土类矿物含量越高，煤泥水处理过程 越困难。越困难。第34页，共74页，编辑于2022年，星期六二二、煤泥水处理的原则流程煤泥水处理的原则流程 基本流程有三种：基本流程有三种：浓缩浮选流程、浓缩浮选流程、直接浮选流程、直接浮选流程、半直接浮选流程。半直接浮选流程。第35页，共74页，编辑于2022年，星期六（一）.浓缩浮选流程浓缩浮选流程 流程的组成如右图流程的组成如右图 所示所示第36页，共74页，编辑于2022年，星期六工作效果评价工作效果评价 煤泥水处理系统工作好坏，一般有三个判据：煤泥水处理系统工作好坏，一般有三个判据：1 1、循环水浓度、循环水浓度 对选煤来说，循环水浓度越低越好，有利于分选作对选煤来说，循环水浓度越低越好，有利于分选作 业的进行，提高分选效果，减少细泥对产品的污染。业的进行，提高分选效果，减少细泥对产品的污染。2 2、煤泥厂内回收、煤泥厂内回收 煤泥需在厂内回收，不应排出厂外污染环境。煤泥需在厂内回收，不应排出厂外污染环境。3 3、洗水闭路循环、洗水闭路循环场内所用的洗水应全部经过澄清，并返回再用，不应排至厂外。场内所用的洗水应全部经过澄清，并返回再用，不应排至厂外。第37页，共74页，编辑于2022年，星期六 浓缩浮选流程存在的缺陷浓缩浮选流程存在的缺陷1 1、细泥不能从系统中排出。、细泥不能从系统中排出。增加了循环水的粘度，加大了浓缩设备的负荷，增加了循环水的粘度，加大了浓缩设备的负荷，溢流中煤溢流中煤泥量增大，增加细泥在系统中的循环，恶化了浓缩设备的泥量增大，增加细泥在系统中的循环，恶化了浓缩设备的沉降效果，污染精煤。沉降效果，污染精煤。2 2、水量不易平衡。、水量不易平衡。循环水中循环累积的煤泥量越来越大，增大了洗水浓循环水中循环累积的煤泥量越来越大，增大了洗水浓度，严重影响跳汰选煤的效果。为了维持循环水正常度，严重影响跳汰选煤的效果。为了维持循环水正常浓度，使之在合理的水平上，要定期或不定期地排放浓度，使之在合理的水平上，要定期或不定期地排放高浓度的煤泥水，同时要补加清水。高浓度的煤泥水，同时要补加清水。第38页，共74页，编辑于2022年，星期六l3浓缩浮选流程的改革浓缩浮选流程的改革l 为了解决洗水浓度过高、浮选补加清水过大的为了解决洗水浓度过高、浮选补加清水过大的问题，一些选煤厂对所采用的浓缩浮选流程进行问题，一些选煤厂对所采用的浓缩浮选流程进行了改革，采用浓缩机底流大排放的办法，增大浓了改革，采用浓缩机底流大排放的办法，增大浓缩设备底流排放量，提高浓缩设备的沉淀效率，缩设备底流排放量，提高浓缩设备的沉淀效率，降低循环水浓度，减少浮选补加清水量，使水量降低循环水浓度，减少浮选补加清水量，使水量达到平衡。达到平衡。第39页，共74页，编辑于2022年，星期六（二）直接浮选流程（二）直接浮选流程 为了克服浓缩浮选为了克服浓缩浮选流程的缺点，对工艺流程的缺点，对工艺进行改革，近年来，进行改革，近年来，国内外都在推广直接国内外都在推广直接浮选的煤泥水处理流浮选的煤泥水处理流程。程。第40页，共74页，编辑于2022年，星期六 直接浮选的主要目的直接浮选的主要目的是为了降低循环煤泥量，是为了降低循环煤泥量，即降低循环系数即降低循环系数K值。值。1、直接流程的推导：、直接流程的推导：由由图图得到下面的煤泥分配关系图得到下面的煤泥分配关系图第41页，共74页，编辑于2022年，星期六 根据平衡关系，进入系统的新煤泥量根据平衡关系，进入系统的新煤泥量Q0应等于系应等于系统中各产物排出煤泥量的总和。进入统中各产物排出煤泥量的总和。进入 作业区作业区I的煤泥量的煤泥量Q，应该是，应该是Q0和循环水中所带循环和循环水中所带循环煤泥煤泥Q4之和。即之和。即 Q=Q0+Q4=Q0+(1-b1)(Q-aQ0)Q0表示原煤新带进系统的煤泥；表示原煤新带进系统的煤泥；a表示由产表示由产品带走煤泥占新进入系统煤泥的比值，通常产品带走煤泥占新进入系统煤泥的比值，通常产品带走的煤泥数量很少，因此，品带走的煤泥数量很少，因此，a值较小，值较小，b1表表示浓缩作业的沉淀效率，指经沉淀的煤泥量占作业示浓缩作业的沉淀效率，指经沉淀的煤泥量占作业入料煤泥量的比值；尾煤澄清作业区也有一个沉淀入料煤泥量的比值；尾煤澄清作业区也有一个沉淀效率，以效率，以b2表示。表示。b21，即尾煤澄清水的浓度可，即尾煤澄清水的浓度可近似等于零。近似等于零。第42页，共74页，编辑于2022年，星期六经整理后得经整理后得循环煤泥和新进入系统煤泥的比值，称为循环煤泥和新进入系统煤泥的比值，称为循环系数循环系数，以以K表示表示第43页，共74页，编辑于2022年，星期六 由实际生产技术检查资料中可得到，由实际生产技术检查资料中可得到，a值常在值常在0.20.4之间，之间，b1值在值在0.20.5之间。之间。如取如取a=0.2，b1=0.3，则得到，则得到 Kl=(1-0.2)(1-0.3)0.3=1.87 K1的数据表明，进入系统的新煤泥量如果是的数据表明，进入系统的新煤泥量如果是1t，实际在系统中的煤泥为，实际在系统中的煤泥为2.87t。浓缩设备的溢流水，若分出一部分作为浮浓缩设备的溢流水，若分出一部分作为浮选入料的稀释水，其数量占浓缩设备溢流量为选入料的稀释水，其数量占浓缩设备溢流量为n，n为小数。此时可得到下图所示的煤泥分配图。为小数。此时可得到下图所示的煤泥分配图。第44页，共74页，编辑于2022年，星期六循环煤泥量发生了变化：循环煤泥量发生了变化：成为成为(1-n)(1-b1)Q2=(1-n)(1-b1)(Q-aQ0）经整理后可得变化后的循环系数，以经整理后可得变化后的循环系数，以K2表示表示第45页，共74页，编辑于2022年，星期六 从上式可见，从上式可见，n值越大，值越大，K2值越小。值越小。因此，增大因此，增大n值对降低循环煤泥量，降低值对降低循环煤泥量，降低洗水浓度，促使细泥从系统中排出是有洗水浓度，促使细泥从系统中排出是有利的。利的。第46页，共74页，编辑于2022年，星期六 分出浓缩设备的溢流水作浮选稀释水，实际上是分出浓缩设备的溢流水作浮选稀释水，实际上是使一部分已经分离的溢流和底流重新混合，可以设想，使一部分已经分离的溢流和底流重新混合，可以设想，若让这部分物料不经过浓缩设备，直接去浮选，也可若让这部分物料不经过浓缩设备，直接去浮选，也可以起到同样的作用。此时的煤泥分配图改变为下图形以起到同样的作用。此时的煤泥分配图改变为下图形式。式。第47页，共74页，编辑于2022年，星期六 改变后流程，循环煤泥量仍为改变后流程，循环煤泥量仍为(1-n)(1-b1)Q2。此时，此时，n的意义已发生了变化。的意义已发生了变化。因为分出部分煤泥水不经浓缩，直接去浮选，减因为分出部分煤泥水不经浓缩，直接去浮选，减少了进入浓缩设备的负荷量，即降低了浓缩设备的少了进入浓缩设备的负荷量，即降低了浓缩设备的单位面积负荷，使沉淀效率单位面积负荷，使沉淀效率b1提高，降低了循环煤提高，降低了循环煤泥量。因此，实际循环系数的数值要进一步减小。泥量。因此，实际循环系数的数值要进一步减小。假定，分出煤泥水假定，分出煤泥水n仍取值仍取值0.2，而沉淀效率，而沉淀效率b1由由0.3提高提高到到0.4，此时可得，此时可得K3值为值为第48页，共74页，编辑于2022年，星期六 只要浮选设备有足够能力，满足按矿浆体积计算只要浮选设备有足够能力，满足按矿浆体积计算的处理能力，的处理能力，n值就可以不受限制的增加，一直增加到值就可以不受限制的增加，一直增加到全部煤泥水不经浓缩，直接去浮选。因而，省去了浓缩全部煤泥水不经浓缩，直接去浮选。因而，省去了浓缩作业。此时，循环水全部由浮选尾煤经澄清后返回使用。作业。此时，循环水全部由浮选尾煤经澄清后返回使用。显然，当显然，当n=1时，循环水中基本没有煤泥。因此，循时，循环水中基本没有煤泥。因此，循环系数等于零环系数等于零 K4=0 这种简化的煤泥水流程称为这种简化的煤泥水流程称为直接浮选流程直接浮选流程。第49页，共74页，编辑于2022年，星期六2、直接浮选流程的优点：、直接浮选流程的优点：1)作业数减少，流程减化作业数减少，流程减化 直接浮选流程取消了起浓缩作用的庞大直接浮选流程取消了起浓缩作用的庞大浓缩浓缩 设备，因此，流程简化，管理方便，并降低设备，因此，流程简化，管理方便，并降低 基建费用，减少维修工作量。基建费用，减少维修工作量。2)提高煤泥的可浮性提高煤泥的可浮性 省去了浓缩作业，缩短煤泥在水中的浸泡时省去了浓缩作业，缩短煤泥在水中的浸泡时 间，使煤粒表面疏水性提高，增加煤和矸石表间，使煤粒表面疏水性提高，增加煤和矸石表 面性质的差别，提高煤泥的可浮性，从而，使面性质的差别，提高煤泥的可浮性，从而，使 精煤回精煤回收率提高。收率提高。第50页，共74页，编辑于2022年，星期六 3)提高煤泥浮选的选择性提高煤泥浮选的选择性 采用直接浮选时，由于没有循环煤泥，因此，减采用直接浮选时，由于没有循环煤泥，因此，减少了煤泥泵送次数，减轻了泥化现象，克服细泥选择少了煤泥泵送次数，减轻了泥化现象，克服细泥选择性差的弊端，也减少了极细粒泥质杂质在煤粒表面覆性差的弊端，也减少了极细粒泥质杂质在煤粒表面覆盖的现象，使煤泥浮选过程的选择性提高，改善精煤盖的现象，使煤泥浮选过程的选择性提高，改善精煤质量。质量。4)提高其他作业效果提高其他作业效果 由于从系统中排除了细泥，降低了洗水浓度，提高了分由于从系统中排除了细泥，降低了洗水浓度，提高了分选效果，减少了清水用量，使水量易于平衡。取消浓缩作选效果，减少了清水用量，使水量易于平衡。取消浓缩作业，可以解决浮选滞后水洗的现象，使浮选入料的粒度和业，可以解决浮选滞后水洗的现象，使浮选入料的粒度和浓度较为均匀，提高工时利用率，并可提高过滤作业的效浓度较为均匀，提高工时利用率，并可提高过滤作业的效果。果。第51页，共74页，编辑于2022年，星期六l由此可见，直接浮选与浓缩浮选相比有由此可见，直接浮选与浓缩浮选相比有较大的优越性。特别在简化流程、从系较大的优越性。特别在简化流程、从系统中排除细泥、降低洗水浓度、促使洗统中排除细泥、降低洗水浓度、促使洗水闭路循环及提高煤泥水系统的工作效水闭路循环及提高煤泥水系统的工作效果等方面有很大的前途。果等方面有很大的前途。第52页，共74页，编辑于2022年，星期六 3、直接浮选流程的使用条件直接浮选流程的使用条件 直接浮选虽有很多优点，但通常存在浮选入料浓度直接浮选虽有很多优点，但通常存在浮选入料浓度过低的现象。采用直接浮选流程，应具备下列条件：过低的现象。采用直接浮选流程，应具备下列条件：1)控制选煤脱水作业区的用水量控制选煤脱水作业区的用水量 采用直接浮选流程时，其浮选入料的理想浓度为采用直接浮选流程时，其浮选入料的理想浓度为606080 g80 gL L。2)浮选前设置适当容积的缓冲池浮选前设置适当容积的缓冲池 直接浮选取消了浓缩设备，为了提高浮选效果，稳直接浮选取消了浓缩设备，为了提高浮选效果，稳定浮选操作，浮选前必须设置适当容积的缓冲池，定浮选操作，浮选前必须设置适当容积的缓冲池，以调节各种因素的变化。以调节各种因素的变化。3)浮选尾煤需彻底澄清浮选尾煤需彻底澄清 使用直接浮选流程后，浮选尾煤澄清溢流水是选煤所用使用直接浮选流程后，浮选尾煤澄清溢流水是选煤所用循环水的唯一来源。因此，浮选尾煤必须彻底澄清。循环水的唯一来源。因此，浮选尾煤必须彻底澄清。第53页，共74页，编辑于2022年，星期六 （三）半直接浮选（三）半直接浮选 当直接浮选入料浓度甚至低于当直接浮选入料浓度甚至低于40 gL。为了保证浮。为了保证浮选入料浓度，可以采用半直接浮选流程，一般有三种选入料浓度，可以采用半直接浮选流程，一般有三种情况：情况：1)主选、再选分设捞坑，再选捞坑溢流水直接作主选、再选分设捞坑，再选捞坑溢流水直接作循环水循环水 主选、再选分设捞坑后，主选捞坑的溢流水作浮选主选、再选分设捞坑后，主选捞坑的溢流水作浮选入料，因有较高的浓度；再选捞坑溢流水因其浓度较入料，因有较高的浓度；再选捞坑溢流水因其浓度较低，可以考虑直接作循环水。低，可以考虑直接作循环水。第54页，共74页，编辑于2022年，星期六 2)不分设捞坑，其溢流水分出部分作循环水不分设捞坑，其溢流水分出部分作循环水 主、再选合并使用捞坑，可分出一部分溢流水作再主、再选合并使用捞坑，可分出一部分溢流水作再选循环水，其余去浮选。选循环水，其余去浮选。该流程有一定的循环量，不该流程有一定的循环量，不能彻底从系统中排除细泥。仅在细泥含量少是采用。能彻底从系统中排除细泥。仅在细泥含量少是采用。3)捞坑溢流水部分进入浓缩设备，部分作浮选稀释水捞坑溢流水部分进入浓缩设备，部分作浮选稀释水 该流程在直接浮选流程推导时曾提及，既降低入浮该流程在直接浮选流程推导时曾提及，既降低入浮浓度，减少清水补加量，又减少浓缩机的负荷，降低了浓度，减少清水补加量，又减少浓缩机的负荷，降低了循环水中的煤泥量循环量。该流程可用于老厂改造。循环水中的煤泥量循环量。该流程可用于老厂改造。第55页，共74页，编辑于2022年，星期六 三、煤泥水处理流程的内部结构三、煤泥水处理流程的内部结构 煤泥水处理流程的内部结构，指由煤泥水处理流程的内部结构，指由不同处理方法、不同设备组成的选煤加不同处理方法、不同设备组成的选煤加工流程。除作业区工流程。除作业区I的分选作业以外均可的分选作业以外均可包含在这部分内容之内。通常分为三部包含在这部分内容之内。通常分为三部分：分：与上续作业的连接与上续作业的连接、粗煤泥回收流粗煤泥回收流程程和和细煤泥回收流程细煤泥回收流程。第56页，共74页，编辑于2022年，星期六1、粗煤泥的流程结构、粗煤泥的流程结构 在在作业区作业区I中，除原煤的精选作业外，就是产中，除原煤的精选作业外，就是产 品的脱水和粗煤泥回收等作业，构成了粗煤泥回品的脱水和粗煤泥回收等作业，构成了粗煤泥回收的流程结构，即煤泥水处理流程的前半段。收的流程结构，即煤泥水处理流程的前半段。其任务是：其任务是：(1)对产物进行脱水；对产物进行脱水；(2)回收质回收质量合格的精煤使之不能进入煤泥水中。量合格的精煤使之不能进入煤泥水中。(3)排排除质量不合格的细煤泥，进入煤泥水，以便去后除质量不合格的细煤泥，进入煤泥水，以便去后续作业处理。粒度的分界线取决于重力精选方法续作业处理。粒度的分界线取决于重力精选方法的有效分选下限，一般为的有效分选下限，一般为0.50.3mm。第57页，共74页，编辑于2022年，星期六（1）脱水筛）脱水筛-分级设备分级设备-粗煤泥回收流程粗煤泥回收流程 该流程系统中，该流程系统中，脱水筛筛孔常为脱水筛筛孔常为13mm，分级没备常，分级没备常用斗子捞坑，其溢流用斗子捞坑，其溢流去细煤泥回收系统，去细煤泥回收系统，回收的粗煤泥经脱泥回收的粗煤泥经脱泥筛和离心脱水机两次筛和离心脱水机两次脱水，见流程图。脱水，见流程图。第58页，共74页，编辑于2022年，星期六 该流程与前一流程的差别该流程与前一流程的差别在于采用双层脱水筛，上层筛在于采用双层脱水筛，上层筛孔为孔为13mm或或25mm，下层筛，下层筛孔采用孔采用 3 mm、1 mm、0.5mm。进入分级设备的物料大部分进入分级设备的物料大部分小于下层筛孔，故需进行分级小于下层筛孔，故需进行分级的物料量大大减少，可以提高的物料量大大减少，可以提高脱泥筛的脱泥效率。进入双层脱泥筛的脱泥效率。进入双层筛下层水量很大，易将下层筛筛下层水量很大，易将下层筛网上物料表面的细泥冲走，减网上物料表面的细泥冲走，减轻细泥对精煤的污染。轻细泥对精煤的污染。此流程分级设备常用角锥沉此流程分级设备常用角锥沉淀池、倾斜板沉淀设备或水力淀池、倾斜板沉淀设备或水力分级旋流器等，也可用煤泥捞分级旋流器等，也可用煤泥捞坑。坑。（2）双层脱水筛）双层脱水筛-分级设备分级设备-粗煤泥回收流程粗煤泥回收流程第59页，共74页，编辑于2022年，星期六 右图为水力分级右图为水力分级-脱脱水、粗煤泥回收流水、粗煤泥回收流程。程。该流程的特点是全该流程的特点是全部跳汰机溢流均进部跳汰机溢流均进入水力分级设备，入水力分级设备，然后再进行脱水和然后再进行脱水和粗煤泥回收。粗煤泥回收。（3）水力分级）水力分级-脱水、粗煤泥回收流程脱水、粗煤泥回收流程第60页，共74页，编辑于2022年，星期六该流程见右图该流程见右图没有设置水力分级设没有设置水力分级设备，具有完全由筛分备，具有完全由筛分机控制粒度的特点。机控制粒度的特点。如果筛分机质量高，如果筛分机质量高，管理、检修严格并及管理、检修严格并及时，能保证脱泥筛和时，能保证脱泥筛和弧形筛不漏粗煤泥，弧形筛不漏粗煤泥，即可用此流程。即可用此流程。（4）全部由筛分机组成的脱水、粗煤泥回收流程）全部由筛分机组成的脱水、粗煤泥回收流程第61页，共74页，编辑于2022年，星期六2、细煤泥回收的流程结构、细煤泥回收的流程结构 作业区作业区、合起来可以称为煤泥水合起来可以称为煤泥水流程中的细煤泥回收部分。其任务是尽量回收流程中的细煤泥回收部分。其任务是尽量回收低灰煤泥，并得到清净的循环水返回再用。低灰煤泥，并得到清净的循环水返回再用。目前，细煤泥的回收方法主要采用浮选。目前，细煤泥的回收方法主要采用浮选。浮选精煤的脱水主要使用真空过滤机，也可浮选精煤的脱水主要使用真空过滤机，也可采用新型的加压过滤机等。采用新型的加压过滤机等。细煤泥回收的流程结构差别主要有两点：细煤泥回收的流程结构差别主要有两点：分分级浮选问题和尾煤的处理方式。级浮选问题和尾煤的处理方式。第62页，共74页，编辑于2022年，星期六(1)分级浮选与不分级浮选分级浮选与不分级浮选 由于煤泥的粒度不同，故其浮选行为也不同，因此，由于煤泥的粒度不同，故其浮选行为也不同，因此，最好采用不同的药剂制度。采用分级浮选时，可采用旋流最好采用不同的药剂制度。采用分级浮选时，可采用旋流器对物料进行分级，然后再进行浮选。如细粒部分灰分很器对物料进行分级，然后再进行浮选。如细粒部分灰分很高，可直接与浮选尾煤合并，只浮选粗粒部分。但一般除高，可直接与浮选尾煤合并，只浮选粗粒部分。但一般除非灰分极高，经过经济比较，才能决定将其废弃。非灰分极高，经过经济比较，才能决定将其废弃。多数国家仍采用不分级浮选。我国尚无采用分级浮选多数国家仍采用不分级浮选。我国尚无采用分级浮选的实例。的实例。第63页，共74页，编辑于2022年，星期六煤泥浮选流程内部结构煤泥浮选流程内部结构 一次浮选一次浮选(粗选粗选)特点：流程简单，水、电耗量小，便于操作特点：流程简单，水、电耗量小，便于操作 管理，处理量大。管理，处理量大。第64页，共74页，编辑于2022年，星期六中煤再选中煤再选 中煤返回再选；中煤返回再选；中煤单独再选中煤单独再选 特点：单独再选对降灰、提高精煤产率有利，特点：单独再选对降灰、提高精煤产率有利，但增加了设备，加大了管理难度。但增加了设备，加大了管理难度。第65页，共74页，编辑于2022年，星期六精煤再选精煤再选 特点：流程、操作、管理较复杂，水、电特点：流程、操作、管理较复杂，水、电 消耗也较高。消耗也较高。第66页，共74页，编辑于2022年，星期六三产品流程三产品流程 适用于浮选入料中煤含量较大，精、尾煤指标适用于浮选入料中煤含量较大，精、尾煤指标 又要求较高，二产品难于达到要求的场合。又要求较高，二产品难于达到要求的场合。第67页，共74页，编辑于2022年，星期六 (2)尾煤处理方式尾煤处理方式 尾煤处理方式，通常有两种：尾煤处理方式，通常有两种：厂外沉淀池和经浓缩设备浓缩后用机械回收。厂外沉淀池和经浓缩设备浓缩后用机械回收。1)厂外沉淀池厂外沉淀池 选煤厂浮选尾煤排至厂外沉淀池进行自然澄清。为了得到选煤厂浮选尾煤排至厂外沉淀池进行自然澄清。为了得到清净的循环水返回再用，常需要大面积的沉淀池。即使如此，清净的循环水返回再用，常需要大面积的沉淀池。即使如此，溢流水浓度常常仍较高，不能完全返回再用，有一部分排出溢流水浓度常常仍较高，不能完全返回再用，有一部分排出厂外进行二次沉淀，造成污染。这种方式已逐渐被淘汰。厂外进行二次沉淀，造成污染。这种方式已逐渐被淘汰。如今选煤厂已实现煤泥厂内回收，洗水闭路循环，如今选煤厂已实现煤泥厂内回收，洗水闭路循环，第68页，共74页，编辑于2022年，星期六 2)尾煤厂内机械回收尾煤厂内机械回收 浮选尾煤浓度一般为浮选尾煤浓度一般为14，需先经浓缩设备，需先经浓缩设备处理后再进行回收。为了提高浓缩、处理后再进行回收。为了提高浓缩、澄清效果，常在浓缩设备中添加絮凝剂。浓缩物澄清效果，常在浓缩设备中添加絮凝剂。浓缩物水分可降至水分可降至50左右，再进一步经机械脱水，其左右，再进一步经机械脱水，其水分将降到水分将降到30左右。左右。第69页，共74页，编辑于2022年，星期六四、洗水闭路循环四、洗水闭路循环 为了减少污染环境、资源浪费，选煤厂的设为了减少污染环境、资源浪费，选煤厂的设计、生产过程中必须做到洗水闭路循环、煤泥厂计、生产过程中必须做到洗水闭路循环、煤泥厂内回收。内回收。选煤厂洗水闭路循环的三级标准：选煤厂洗水闭路循环的三级标准：第70页，共74页，编辑于2022年，星期六 一级标准一级标准 一级标准要求煤泥厂内回收、洗水全部复用。在检一级标准要求煤泥厂内回收、洗水全部复用。在检修、事故排放水时，应放入事故水池。检修和事故处修、事故排放水时，应放入事故水池。检修和事故处理以后，返回厂内复用。为了实现全部洗水复用，处理以后，返回厂内复用。为了实现全部洗水复用，处理每吨原煤的清水耗量应控制在理每吨原煤的清水耗量应控制在0.2m3以下。不设置以下。不设置煤泥沉淀池。煤泥沉淀池。第71页，共74页，编辑于2022年，星期六 二级标准二级标准 二级标准要求达到洗水平衡，洗水全部复用，二级标准要求达到洗水平衡，洗水全部复用，煤泥在厂内回收，包括用机械化沉淀池回收。检煤泥在厂内回收，包括用机械化沉淀池回收。检修、事故放水可放入煤泥沉淀池。但沉淀池中的修、事故放水可放入煤泥沉淀池。但沉淀池中的水经处理后仍应返回到厂内复用。处理每吨原煤水经处理后仍应返回到厂内复用。处理每吨原煤的清水耗量可控制在的清水耗量可控制在0.3m3以下。以下。第72页，共74页，编辑于2022年，星期六 三级标准三级标准 三级标准只要求大部分洗水回收复用，不污染环三级标准只要求大部分洗水回收复用，不污染环境即可，煤泥可用沉淀池、尾矿坝处理。但排放的水境即可，煤泥可用沉淀池、尾矿坝处理。但排放的水应达到国家环保标准或地区环保标准。清水耗量则可应达到国家环保标准或地区环保标准。清水耗量则可控制在控制在0.5m3t原煤以下。原煤以下。第73页，共74页，编辑于2022年，星期六浓 缩 机返回返回第74页，共74页，编辑于2022年，星期六