三维旋流器对孙村选煤厂粗中煤泥分选的应用研究

摘要

随着国民经济的快速发展，全球能源需求不断增加。能源结构中占据重要地位的煤炭资源无疑将是全球经济复苏和发展的重要动力，因此煤炭资源的合理利用也越来越受到许多国家的重视。近年来随着选煤厂规模大型化以及机械化采煤技术的应用，原煤中细粒级煤的含量越来越多。在选煤工业中，一般把粒度介于0.3～3mm，与矿物解离充分，不宜用浮选和重选处理的细颗粒煤称为粗煤泥。由于粗煤泥粒度的特殊性，常规的重选和浮选方法均难以使其获得满意的分选效果，因而如何有效处理粗煤泥已成为各选煤厂亟待解决的问题。
　　当前国内煤炭市场日益严峻，若能将粗煤泥中含有的60％左右的精煤（灰分10％）进行有效回收，势必会对选煤厂产生极大的经济效益。目前，常见的粗煤泥分选设备有煤泥重介旋流器、螺旋分选机、TBS干扰床等，但从实际应用效果来看均存在不同程度的局限性。本次课题旨在考查一种新型粗煤泥分选设备—三锥旋流器对粗煤泥分选的可行性及其在现场应用的实际效果。
　　本次课题中通过一系列试验研究，针对孙村选煤厂粗中煤泥的特定煤质条件，对三锥旋流器不同的锥体、溢流管直径及其插入深度、筒体高度、入料压力和浓度等进行了研究对比，最终确定了适合孙村选煤厂粗中煤泥的最佳结构参数和操作条件。对最佳参数下的旋流器分选效果进行了初步评定，可能偏差Ep为0.103，数量效率η为83.54％，分选效果较好，充分表明了三锥旋流器对粗煤泥分选的可行性。
　　对孙村选煤厂的粗煤泥分选工艺方案进行研究，确定合理的工艺流程，对所需添加的工艺设备进行选型与布置，并对选煤厂此次工艺改造的总投资做出投资预算。通过实验室试验数据并结合现场实际情况分析，改造完成后，选煤厂每年可增加经济效益近450万元，而投资费用仅为68.8万元。由此看来，该项改造工程成果显著。
　　三锥旋流器具有结构简单、运行成本低等诸多优点，在提高选煤厂经济效益的同时也保护了国家的稀缺煤种。今后随着选煤技术的进一步发展，该设备将应用于更多的选煤厂，其研发也将逐渐走入人们的视野，应用前景十分广阔。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 煤炭资源现状

1．2 国内选煤现状及发展趋势

1．3 粗煤泥分选的意义

1．4 粗煤泥处理工艺

1．5 国内外粗煤泥分选设备

1．6 粗煤泥分选工艺在国外的应用

1．7 我国粗煤泥分选的新工艺和设备

1．8 小结

2 孙村选煤厂现状及试验研究意义

2．1 孙村选煤厂概况

2．2 孙村选煤厂存在的问题

2．3 新型粗煤泥分选设备

2．4 项目研究及技术改造的意义

3 三锥旋流器试验研究

3．1 孙村选煤厂粗中煤泥煤质分析

3．2 圆锥体锥角的探究及确定

3．3 溢流管插入深度的探究及确定

3．4 溢流管直径的探究及确定

3．5 筒体高度的探究及确定

3．6 入料压力的探究及确定

3．7 入料浓度的探究及确定

3．8 小结

4 三锥旋流器分选孙村粗中煤泥工艺效果评定

4．1 三锥旋流器的试验参数

4．2 三锥旋流器对孙村粗中煤泥的分选结果

4．3 分选工艺效果的评定

5 孙村选煤厂粗中煤泥分选工艺方案研究

5．1 工艺流程的研究与确定

5．2 工艺设备的选型与布置

5．3 投资估算

6 效益评估

6．1 经济效益

6．2 社会效益

6．3 投资回收期

7 结论与展望

7．1 结论

7．1 展望

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献

附图