《选矿机械绪论》PPT课件.ppt

选矿机械 Preface 前言 教学目标:1.通过本课程的学习，了解选煤厂常用机械设备（破碎、筛分、分选、脱水、提升和与运输设备以及其他主要辅助设备）的工作原理、基本结构以及主要零部件的结构、作用。2.掌握各种主要工艺参数的确定，各常用选煤设备的选型、安装要求、操作要点和保养维护知识。同时也为各位同学今后的工作和进一步学习奠定基础。主要学习材料 1 选煤厂机械设备安装使用与维护，中国矿业大学出版社，2003年.2 选矿学，中国矿业大学出版社，2001年；3 选煤机械，煤炭工业出版社，2002年；4 选煤新技术的研究与应用，煤炭工业出版社，王敦曾主编，1999年；Chapter 1 Introduction 第一章 引言 1 我国选煤工业发展现状概况 1.1选煤工业发展迅速，我国已成为选煤大国。进入2l世纪，我国选煤工业发展迅速。据资料统计，2000年至2007年，我国选煤厂入选原煤能力由52199万吨年增加到125000万吨年，平均每年增加选煤能力约l亿吨。1.2我国选煤工业发展潜力巨大。我国煤炭资源丰富，约占世界总储量的116，煤炭资源总量为5.6x1012t，其中已探明储量约1X1O12，约占世界总储量的11。1.3选煤设备齐全。随着国家对选煤科研开发投入力度的加大，我国相继成功研制了系列浮选机、系列跳汰机、重介旋流器和集中控制的元器件与仪表等。重介旋流器、动筛跳汰机、喷射式浮选机、压滤机、加压过滤机、高效浓缩机等先进设备在选煤厂得到了推广和普遍应用，从而大大提高了选煤产品的产量质量和效率。图1 2007-2010年我国原煤入洗量的对比重选工艺 在过去30年,环境意识不断增强。成本和最大回收率不再是工厂设计仅有的考虑。效率、有效的和环境允许的工艺,加之了解了最大回收率不一定导致最佳经济效益是今天的考虑。重选不受颗粒粗度的限制,假定矿物间充分解离,尾矿就能在尽可能粗的情况下排除,从而减少了磨矿能的需要。另外,重选不需要药剂。由于尾矿的排放和废物的净化被简化,不仅降低了主成本,而且降低了环境成本。2 几种主要的选煤工艺 矿石的重选流程是由一系列连续的作业组成。作业的性质可分成准备作业、选别作业、产品处理作业三个部分。（1）准备作业，包括a:为使有用矿物单体解离而进行的破碎与磨矿；b:多胶性的或含黏土多的矿石进行洗矿和脱泥；c:采用筛分或水力分级方法对入选矿石按粒度分级。矿石分级后分别入选，有利于选择操作条件，提高分选效率。（2）选别作业，是矿石的分选的主体环节。选别流程有简有繁，简单的由单元作业组成，如重介质分选。（3）产品处理作业，主要指精矿脱水、尾矿输送和堆存。浮选工艺 浮选即泡沫浮选，是根据矿物表面物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法。在浮选过程中，矿物的沉浮几乎与矿物密度无关。比如黄铜矿与石英，前者密度为4.2，后者为2.68,可是重矿物的黄铜矿很容易上浮，石英反而沉在底部。经研究发现矿物的可浮性与其对水的亲和力大小有关，凡是与水亲和力大，容易被水润湿的矿物，难于附着在气泡上难浮。而与水亲和力小，不易被水润湿的矿物，容易上浮。因此可以说，浮选是以矿物被水润湿性不同为基础的选矿方法。一般把矿物易浮与难浮的性质称为矿物的可浮性。浮选就是利用矿物的可浮性的差异来分选矿物的。在现代浮选过程中，浮选药剂的应用尤其重要，因为经浮选药剂处理后，可以改变矿物的可浮性，使要浮的矿物能选择性地附着于气泡，从而达到选矿的目的。图2-7-2三产品重介旋流器重选+浮选 重介质选煤是效率比较高的一种选煤方法，20世纪末在我国发展较快。目前我国重介质旋流器选煤的研究与利用已居世界前列。早在上世纪60年代，我国就开始了旋流器的研究工作，并建设了第一座重介质旋流器选煤厂，即彩屯选煤厂。煤炭科学研究总院唐山分院成功研制出了大型无压给料三产品重介质旋流器3NWX1200/850，在现场得到了非常好的应用效果。为简化重选工艺打下了坚实的基础。3.1 重介质旋流器3.2 空气重介质流化床 20世纪80年代开始研究和开发空气重介质流化床干法选煤技术，分选外在水分2以下、粒度为506 mm粒级的煤炭，经过模型试验、小试、中试，1994年6月,50t/h空气重介质流化床干法选煤厂通过国家技术鉴定和工程验收。研制成功的振动穿流床等辅助设备及密度与床高在线测控系统，为准确体现空气重介分选机不用水、污染小、分选精度高等特点创造了更充分的条件。该系统现已在西山煤电集团白家庄选煤厂投入试验。3.3 浮选机和微泡浮选柱 我国选煤厂所用浮选机以XJMS和XJXT系列为主导产品,约占市场份额的90,单槽容积有4m2、8m2、l2m2、16m2,单机处理能力最大为450m3/h，装机功率148KW/组。目前国产浮选机设有自动控制装置。20世纪90年代初，微泡浮选柱在选煤厂推广使用，主要有长柱型和短柱型，直径lm、2m 和3m，适用于极细粒煤的分选，可以提高精煤产率l-3个百分点。该机价格较低，但处理量比浮选机小。3.4 振动筛 筛子是选煤厂使用最多的设备之一,全国选煤厂在用筛机超过2000台，主要用于脱水、脱介、脱泥和分级等。当前，我国各类型选煤厂所使用的振动筛大部分是20世纪80年代从美国TM公司引进技术的ZKX系列和从日本引进技术的ZK型系列直线振动筛。平顶山选煤设计研究院完成了“大型筛可靠性研究”项目。当前，筛宽2.4m以上的直线振动筛制造工艺参数逐渐与国际接轨,结构方面也吸收了国外产品的优点，但可靠性与国外相比差距较大(特别是l8m2以上的振动筛)。大型卧式振动卸料离心机是末煤脱水的理想设备,它与立式离心机相比，具有处理能力大、占地面积小、耗能省、易损件少、筛篮寿命长、煤的粉碎率低等优点。目前选煤厂所用的卧式振动卸料离心机筛篮直径一般为l000mm，处理能力为100t/h，进口直径l300mm卧式振动卸料离心机处理能力可达到300 th。3.5 大型振动卸料离心机3.6 大型强力齿辊破碎机 我国设计制造的大型强力齿辊破碎机入料粒度最大300mm，破碎比一般为7，处理能力300t/h，破碎强度120MPa，过分量在2030。与英国MMD公司生产的破碎机相比，仍有较大的差距。2.1 设备可靠性差 国 产 选 煤 设 备 平 均 可 靠 性 只 有7 0,特 别是 大 型 振 动 设 备 可 靠 性 更 差、故 障 多、寿 命低。如 筛 面 面 积 大 于l8m2的 振 动 筛 和 直 径l 300mm及 其 以 上 的 离 心 机 振 动 脱 水 机，无 故障运行时间一般数百小时，设备大修期低于4 000h。而 国 外 同 类 产 品 设 备 无 故 障 运 行 时 间3 000h以上，大修期20000h以上。重介旋流器耐磨 性 低，寿 命 一 般 为2年，国 外 产 品 一 般 寿 命在10年以上。2 我国选煤设备主要问题 我国选煤设备处理能力大都低于国际先进 水 平,动筛跳汰机处理能力为40-60t/(m2.h)，而 国 际 先 进 指 标 为100t/(m2.h)；单 槽l6m3浮 选机处理能力399m3/h,国际先进水平为500m3/h；强力破碎机入料粒度300 mm，处理能力300t/h，破碎强度120 MPa，国际先进水平入料粒度达l500mm,处理能力为4000t/h，破碎强度200MPa;卧式振动卸料破碎机，筛篮直径l000mm，处理能力100t/h，国际先进水平筛篮直径l300-l500mm,处理能力300-500t/h。2.2 设备规格少、处理能力低 2.3 自动化水平低 我国选煤厂70实现了集中控制，少数厂微机直接参与控制生产。重介自动化基本解决，跳汰机单机自动化和浮选自动化还需进一步改进，特别是在线自动检测技术仅在部分选煤厂使用，相当于国外20世纪80年代水平。4 选煤机械设备发展的几点对策 加入WTO后，我国选煤行业面临着机遇和挑战，这既给煤机行业带来了发展空间，同时也带来了市场竞争压力。为了适应新形势，满足优质高效选煤厂对设备的需要，提出以下对策。(1)研究开发大型选煤设备，满足优质高效选煤厂的需要：研制跳汰面积40m2高效跳汰机，特别应加强其自控和可靠性的研究；研制处理能力l000-l500m3/h的浮选机，并实现主要参数的自控；研制选煤用大直径重介质旋流器，提高其分选精度、效率和耐磨性；研制120m2及以上加压过滤机，500m2及以上穿流式自动精煤压滤机；继续研制大型(18m2及以上)筛机，以及直径大于l300mm的离心机,提高大型振动设备的可靠性；研制选煤过程机电一体化自动控制设备，实现在线测灰、测水、测发热量、测硫分，完善介质密度自动化调控，继续完善跳汰机和浮选机自动化装置。(2)加快选煤过程的自动化测控技术研究。强化机电一体化技术在大型筛分机、大型跳汰机、大型重介旋流器、大型浮选机、大型卧式振动离心脱水机、加压过滤机的应用，继续提高自动化控制水平。同时要提高选煤机械装备的可靠性。