重介质选煤工艺重介质旋流器入料泵_旋流器用泵_旋流器给料泵
1 重介质分选设备
按照目前我国选煤厂重介质分选设备的实际使用情况来看，重介质分选设备可分为重介质分选机和重介质旋流器两大类。
1.1 重介质分选机
重介质分选机的工作机理符合阿基米德定理，即需要分选的矿物在重力场中依据密度的差异通过上下浮沉运动来完成轻重两种产物的分离。重介质分选机工作时，重介质悬浮液的运动主要有上升流和水平流两种。上升流的主要作用是完成轻重产物(煤和矸石)的分离，水平流的主要作用是保持悬浮液液面的稳定，帮助轻产物(煤)的运输。
重介质分选机按照排矸轮的形式可分为斜轮式和立轮式两种，按照重介质悬浮液的流动方式可分为水平流、垂直流和复合流三种，按照槽体深度又可分为深槽和浅槽两种。虽然分类较多，但归根结底其分选原理是基本相同的。重介质分选机主要可用于毛煤排矸，代替人工选矸，又可用于块原煤的分选。例如我国大多数动力煤选煤厂采用的是浅槽重介质分选机[5]，可有效分选200～6 mm的块煤。重介质分选机的优点在于对难选煤的分离效果较好，分选效率可达99.5%；入料粒度较宽，下限可达6 mm，上限可达300 mm；其缺点是设备造价昂贵、磨损快、维修成本较高。
1.2 重介质旋流器
重介质旋流器是由水力旋流器演化而来的，没有运动部件，其工作原理主要是：需要分选的矿物在离心力场依据所受离心力的大小完成轻重产物的分离。重介质旋流器工作时，所需分选的矿物和重介质悬浮液给入旋流器，在离心力场的强力作用下形成分离锥面，重产物越过分离锥面到达器壁，沿外旋流向下运动由底流口排出，而轻产物则留在旋流器中心，跟随内旋流向上运动由溢流口排出。
按照所得产品种类的不同，重介质旋流器可分为两产品型(精煤、矸石)和三产品型(精煤、中煤、矸石)。两产品重介质旋流器按照结构特点可分为圆锥型和圆筒型，三产品重介质旋流器按照结构特点组成可分为两圆筒组合型和圆筒与圆锥组合型。按照给料方式的差异又可分为有压和无压两种类型。
(1)两产品与三产品旋流器的比较。两产品与三产品重介质旋流器除了结构的差异外[6]，就在于三产品旋流器多了中煤产品。两产品型是目前国际上较流行的且较成熟的分选设备，其优点在于处理量比三产品的大，煤种适应性强，分选密度可实现自动调节，但需要对原煤进行预先排矸，分选精度较低，当需要对中煤、矸石进行二次洗选时会导致次生煤泥量增加，比较适用于动力煤选煤厂的排矸和低灰精煤的单一产品生产。而三产品型为我国独创工艺，其优点在于分选精度高，可实现全粒度级入选，次生煤泥量少，但缺点是密度不能任意调节，适用于煤种单一的选煤厂。
(2)有压和无压给料旋流器的比较。有压给料旋流器的主要优点为分选下限低，实际可达0.15 mm，且处理量明显高于无压给料，所需重介质的循环量较小；但设备磨损较严重，次生煤泥量较大，适用于煤泥含量少或不易泥化的煤种。而无压给料的优点在于能有效减轻矸石泥化现象，能适应大多数选煤厂的生产需求，但精煤产品容易被矸石污染，且功耗大，适宜易泥化的煤种。
2 重介质选煤工艺
由于煤质的差异和煤种来源的不同，每个选煤厂采用的工艺原则是不同的。本文主要介绍几种常见的重介质选煤工艺流程。
2.1 选前脱泥与不脱泥工艺的选择
选煤厂常根据煤泥含量和矸石泥化程度来决定是否采用脱泥工艺[7]，一般来说，当煤泥量大于30%时就要采用脱泥工艺。选前脱泥的优点在于分选精度与效率更高，介耗低，能减轻后续浮选和煤泥水系统的压力；缺点在于工艺复杂。不脱泥工艺的优点在于其分选工艺流程简单，投资成本低，但是无法控制细粒煤的分选精度，原生煤泥的含量会影响脱介效果。综合煤炭开采的实际情况，难选煤和细粒煤产量的增加也直接导致煤泥含量的增加，因此采用选前脱泥工艺的比例也在增加。
2.2 跳汰粗选—重介质旋流器精选工艺
借助跳汰机处理量大的优点，先将毛煤经过跳汰机排矸，再用重介质旋流器对跳汰精煤和中煤进行精选，从而获得灰分较低的精煤。跳汰粗选可有效降低原煤含矸量，有利于延长旋流器的使用寿命，同时也能起到提高分选效率、降低分选成本的作用。此工艺适合煤质较好、含矸量较大的原煤。
2.3 块煤重介质浅槽—末煤重介质旋流器分选工艺
对大于13 mm的块煤采用重介质浅槽进行分选，对于粒度为13～1.5 mm的末煤，采用重介质旋流器进行分选，余下的粗煤泥采用TBS或粗煤泥旋流器进行分选。该工艺的优点在于分选精度高，能有效减轻矸石泥化现象，减轻后续煤泥系统的处理量，但弊端在于对脱介环节的要求较高。
2.4 三产品重介质旋流器分级分选工艺
该工艺需要先对原煤进行粗选分级，过滤掉泥砂杂质，然后按照粒度大小对获得的粗产物进行精选，可选性较好的粗粒煤进入大直径重介质旋流器进行精选，可选性相对较差的细粒煤则进入小直径重介质旋流器进行再选，产生的煤泥进入浮选系统进行回收。该工艺相对较为简单，适合含泥量少、夹矸率低的原煤。
2.5 重介质浅槽排矸工艺
由于重介质浅槽设备独特的优点，因此很多大型选煤厂将其用于选前排矸[8]。重介质浅槽排矸的特点在于其处理量大，每小时最大可达800 t；排矸效率高达99%；入料粒度较宽(6～200 mm)；对煤种适应性较强；此外，与相同处理能力的其他排矸设备相比较，重介质浅槽设备的体积更小，能耗更低。
旋流器入料泵：
ZJ系列渣浆泵为卧式、轴向吸入、单级、单吸、离心式渣浆泵。该系列泵在水力设计、结构设计及过流部件材料方面，综合了国内外同类产品的优点并加以创新，具有高效节能、振动小、噪声低、运行可靠、使用寿命长、维修方便等特点，泵的综合性能居国内领先水平，大部分泵的效率指标居国际先进水平。适用于电力、冶金、煤炭、建材等行业输送含有固体颗粒的磨蚀性浆体。如火电厂水力除灰、冶金选矿厂矿浆输送、洗煤厂煤浆及重介输送等。其允许输送的固液混合物的最大浆体重量浓度Cw为：灰（渣）浆和煤浆45%；矿浆和重介60%。型号有450ZJ、400ZJ、350ZJ、300ZJ、250ZJ、200ZJ、150ZJ、100ZJ、80ZJ、65ZJ、50ZJ、40ZJ，适合在流量4.5m3/h～6000 m3/h，扬程6m ～134m工况条件下运行，共70多种泵型。
