煤炭洗选概述讲义课件.ppt

1、Xian university of science and technology煤炭洗选技术讲座煤炭洗选技术讲座Xian university of science and technology一、矿物加工、选矿与选煤一、矿物加工、选矿与选煤二、煤炭洗选主要方法二、煤炭洗选主要方法三、煤炭洗选工艺流程三、煤炭洗选工艺流程主要内容主要内容Xian university of science and technology 矿物加工学科是我校优势学科之一，也是就有明显矿物加工学科是我校优势学科之一，也是就有明显的行业特色学科之一，的行业特色学科之一，2002年被评为陕西省重点学科。年被评为陕西省重

2、点学科。1994年，我校获矿物加工工程硕士学位授予权；年，我校获矿物加工工程硕士学位授予权；2001年，获矿物加工工程博士学位授予权；年，获矿物加工工程博士学位授予权；2006年，年，矿物加工工程本科开始招生，矿物加工工程本科开始招生，2001年招收工程硕士。年招收工程硕士。目前，我校是西北地区唯一具有矿物加工本科、硕目前，我校是西北地区唯一具有矿物加工本科、硕士、博士教育的单位，同时具有本学科博士后流动站。士、博士教育的单位，同时具有本学科博士后流动站。近年来，国家西部大开发政策和能源开发政策的实近年来，国家西部大开发政策和能源开发政策的实施促进了矿物加工行业的兴旺发展，这些都有利于矿物施促

3、进了矿物加工行业的兴旺发展，这些都有利于矿物加工学科的快速发展。加工学科的快速发展。“十二五十二五”期间争取建设成为国期间争取建设成为国家级重点学科。家级重点学科。Xian university of science and technology一、矿物加工、选矿和选煤一、矿物加工、选矿和选煤Xian university of science and technology矿物加工与选矿矿物加工与选矿Xian university of science and technology 矿物加工工程是国民经济的基础产业之一。矿物加工工程是国民经济的基础产业之一。矿物加工矿物加工就是利用物理、化学甚

4、至微生物学方法就是利用物理、化学甚至微生物学方法对天然矿物资源（如煤、金属矿、非金属矿等）对天然矿物资源（如煤、金属矿、非金属矿等）、非、非传统矿物资源（如工业固体废弃物、海洋矿产、盐湖传统矿物资源（如工业固体废弃物、海洋矿产、盐湖和湖泊矿产等）、二次资源（如废旧电器、废旧金属和湖泊矿产等）、二次资源（如废旧电器、废旧金属制品等）和非矿物资源（如城市垃圾、废纸、废塑料制品等）和非矿物资源（如城市垃圾、废纸、废塑料等）进行分离、提纯、富集、提取和深加工等，以获等）进行分离、提纯、富集、提取和深加工等，以获取有用物质的过程。取有用物质的过程。从学科衔接上讲，矿物加工工程是介于采矿工程从学科衔接上讲

5、，矿物加工工程是介于采矿工程与化工工艺、冶金工程、材料工程之间的学科。与化工工艺、冶金工程、材料工程之间的学科。Xian university of science and technologyu第一阶段，从远古至上世纪第一阶段，从远古至上世纪20年代，从天然矿石中分年代，从天然矿石中分选出有用矿物的选出有用矿物的“选矿选矿”技术的起源与形成；技术的起源与形成；矿物加工学科的形成与发展矿物加工学科的形成与发展 从远古时代的淘金，到现代的各种矿物加工技术，从远古时代的淘金，到现代的各种矿物加工技术，矿物加工学科的形成与发展大致经历了三个阶段：矿物加工学科的形成与发展大致经历了三个阶段：人类利用的

6、矿物资源主要是通过手工作业从天然矿人类利用的矿物资源主要是通过手工作业从天然矿石中得到。如淘金、人工溜槽、手动跳汰筛、洗矿槽石中得到。如淘金、人工溜槽、手动跳汰筛、洗矿槽等原始重选方法及鹅毛粘油刮取浮在水面上的金粉等等原始重选方法及鹅毛粘油刮取浮在水面上的金粉等原始浮选方法。原始浮选方法。Xian university of science and technologyu第二阶段，从上世纪第二阶段，从上世纪20年代至年代至60年代前后，选矿技术年代前后，选矿技术的发展、选矿理论与选矿学科的形成；的发展、选矿理论与选矿学科的形成；选矿选矿是用物理、化学的方法，对天然矿物资源（金属矿是用物理、化学

7、的方法，对天然矿物资源（金属矿物、非金属矿物、煤炭等）进行选别、分离、富集其中的有物、非金属矿物、煤炭等）进行选别、分离、富集其中的有用矿物的科学技术，其目的是为冶金、化工、材料等行业提用矿物的科学技术，其目的是为冶金、化工、材料等行业提供合格原料。供合格原料。19世纪末至上世纪世纪末至上世纪20年代，世界工业生产快速发展，对年代，世界工业生产快速发展，对矿物原料的需求增大，手工作业向工业技术的真正转变。近矿物原料的需求增大，手工作业向工业技术的真正转变。近代大部分的选矿工艺与设备属于这一时期选矿领域的技术发代大部分的选矿工艺与设备属于这一时期选矿领域的技术发明，如颚式破碎机，球磨机，重选、电

8、磁选的设备与工艺及明，如颚式破碎机，球磨机，重选、电磁选的设备与工艺及浮选药剂、工艺与设备等。浮选药剂、工艺与设备等。Xian university of science and technology浮浮 选选重重 选选 工业技术工业技术手工作业手工作业基础理论基础理论实际经验实际经验选选 矿矿 学学 科科磁磁 电电 选选Xian university of science and technologyu第三阶段，从上世纪第三阶段，从上世纪60年代至今，年代至今，学科发展已远超出学科发展已远超出了传统意义上的了传统意义上的“选矿选矿”范围，而用范围，而用“矿物加工矿物加工”才才能更确切地反映其

9、学科范畴与科技发展。能更确切地反映其学科范畴与科技发展。矿物加工学科从其学科基础，学科领域及其研究对象方矿物加工学科从其学科基础，学科领域及其研究对象方面远比传统选矿学科更广、更深。就是综合利用多学科的知面远比传统选矿学科更广、更深。就是综合利用多学科的知识与新成就，开发新的科学技术，以实现矿物资源的综合利识与新成就，开发新的科学技术，以实现矿物资源的综合利用，包括分离、富集矿物资源新技术、工艺和设备；对矿物用，包括分离、富集矿物资源新技术、工艺和设备；对矿物的提纯与精加工；环境的综合治理；矿物新用途的开发等。的提纯与精加工；环境的综合治理；矿物新用途的开发等。国外从国外从60年代开始，就逐步

10、采用年代开始，就逐步采用“Mineral Processing”代替代替“Ore Dressing”。1998年，国家教委招生目录上将年，国家教委招生目录上将“选矿工程选矿工程”更名为更名为“矿物加工工程矿物加工工程”。矿物加工与其它学科的联系矿物加工与其它学科的联系Xian university of science and technology矿物加工学矿物加工学数学、物理学、数学、物理学、化学、流体力学、化学、流体力学、生物学生物学矿床学、矿物学、矿床学、矿物学、晶体化学晶体化学化工工艺学、化工工艺学、环境学环境学自动化、计算自动化、计算机、控制机、控制机械机械材料学、材料学、冶金学冶金

11、学Xian university of science and technologyv常用矿物加工方法常用矿物加工方法序号序号矿物加工方法矿物加工方法主要用途主要用途1重选法重选法黑色、有色、稀有金属及煤炭的分选；固体废弃物处理。黑色、有色、稀有金属及煤炭的分选；固体废弃物处理。2浮选法浮选法金属及非金属矿物金属及非金属矿物、煤炭的分选；废水处理；菌种分离。煤炭的分选；废水处理；菌种分离。3磁选法磁选法黑色金属、稀有金属的分选；非金属矿物原料中除铁。黑色金属、稀有金属的分选；非金属矿物原料中除铁。4电选法电选法有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金属（铁、锰、铬）有色金属矿石和稀有金属矿石、黑色金

12、属（铁、锰、铬）矿石的分选；非金属矿石（煤粉、金刚石、石墨、高岭矿石的分选；非金属矿石（煤粉、金刚石、石墨、高岭土等）的分选。土等）的分选。5化学分选化学分选煤炭等。煤炭等。6生物分选生物分选硫化矿物、煤炭等。硫化矿物、煤炭等。7特殊选矿特殊选矿金属和非金属矿。金属和非金属矿。各种矿物加工方法可以单独使用，也可以几种方法联合使用。各种矿物加工方法可以单独使用，也可以几种方法联合使用。重介质选矿重介质选矿跳汰选矿跳汰选矿摇床选矿摇床选矿溜槽选矿溜槽选矿 水力分级等水力分级等Xian university of science and technology选煤（洗煤）选煤（洗煤）煤层的埋藏特征煤层

13、的埋藏特征 煤层赋存状态煤层赋存状态1 1）煤层的形态）煤层的形态u层状煤层：层状煤层：煤层呈层状，在一定范围内保持连续，煤层呈层状，在一定范围内保持连续，厚度基本稳定。厚度基本稳定。u似层状煤层：似层状煤层：形状象藕节或串珠，呈不完全连续，形状象藕节或串珠，呈不完全连续，或虽然大致连续，但厚度变化较大。或虽然大致连续，但厚度变化较大。u不规则状煤层：不规则状煤层：形状不规则，多呈鸡窝状、透镜状、形状不规则，多呈鸡窝状、透镜状、扁豆状。扁豆状。Xian university of science and technologyXian university of science and tech

14、nology2 2）煤层的结构）煤层的结构u煤层中往往含有厚度很薄，而且有时很不稳定的岩煤层中往往含有厚度很薄，而且有时很不稳定的岩层。这种岩层称为煤层的层。这种岩层称为煤层的夹石层（或夹矸夹石层（或夹矸）。）。u根据煤层中有无夹石层，将煤层分为简单结构煤层根据煤层中有无夹石层，将煤层分为简单结构煤层和复杂结构煤层。和复杂结构煤层。u不含夹石层的简单结构煤层在实际当中并不多见。不含夹石层的简单结构煤层在实际当中并不多见。复杂结构煤层由于含有一层或多层夹石，不仅提高复杂结构煤层由于含有一层或多层夹石，不仅提高了煤层灰分乃至生产原煤的灰分，而且也增加了开了煤层灰分乃至生产原煤的灰分，而且也增加了开

15、采的难度。采的难度。Xian university of science and technology3 3）煤层的厚度）煤层的厚度 u薄煤层薄煤层：煤层厚度：煤层厚度从最小可采厚度从最小可采厚度(0.5 0.8m)至至1.3m；u中厚煤层中厚煤层：煤层厚：煤层厚度度1.3m至至3.5m；u厚煤层厚煤层：煤层厚度：煤层厚度3.5m以上以上。煤层顶底板岩石是指煤系中位于煤层上下一定距离内煤层顶底板岩石是指煤系中位于煤层上下一定距离内的岩层。的岩层。Xian university of science and technology4 4）煤层的倾角）煤层的倾角u缓斜煤层缓斜煤层 025u倾斜煤层倾

16、斜煤层 2545u急斜煤层急斜煤层 4590u通常又把通常又把8以下的煤层称为近水平煤层。以下的煤层称为近水平煤层。Xian university of science and technology地质构造对煤层的影响地质构造对煤层的影响u地质构造的形态多种多样，概括起来可分为地质构造的形态多种多样，概括起来可分为单斜构造单斜构造、褶皱构造褶皱构造和和断层构造断层构造。u岩层的空间位置及特征通常用产状要素来描述。产状岩层的空间位置及特征通常用产状要素来描述。产状要素有要素有走向走向、倾向倾向和和倾角倾角。u根据断层两盘相对运动的方向，断层分为：根据断层两盘相对运动的方向，断层分为：正断层、正断

17、层、逆断层、平推断层逆断层、平推断层。Xian university of science and technology（1 1）单斜构造）单斜构造 在一定范围内煤层向一个方向倾斜的构造形态称为单斜构造。在一定范围内煤层向一个方向倾斜的构造形态称为单斜构造。单斜构造是最基本的一种构造形态。单斜构造是最基本的一种构造形态。根据每层的倾斜程度，单斜构造进一步分为水平构造和倾斜根据每层的倾斜程度，单斜构造进一步分为水平构造和倾斜构造。构造。Xian university of science and technology（2 2）褶皱构造）褶皱构造 地壳运动中所产生的地应力，使岩层发生塑性变形，形成

18、一地壳运动中所产生的地应力，使岩层发生塑性变形，形成一系列波状弯曲，这种构造形态称为褶皱构造。系列波状弯曲，这种构造形态称为褶皱构造。地壳运动所产生的力，使岩层发生塑性变形，岩层的一个弯地壳运动所产生的力，使岩层发生塑性变形，岩层的一个弯曲，叫做褶曲。褶曲的基本形态是向斜和背斜。曲，叫做褶曲。褶曲的基本形态是向斜和背斜。u向斜向斜 中间向下凹的褶曲。中间向下凹的褶曲。u背斜背斜 中间向上拱起的褶曲。中间向上拱起的褶曲。Xian university of science and technology（3 3）断层构造）断层构造 断层是构造运动中产生的断层是构造运动中产生的一种很广泛的构造形态。

19、岩石一种很广泛的构造形态。岩石在应力作用下发生断裂，岩体在应力作用下发生断裂，岩体或岩层的连续性和完整性丧失或岩层的连续性和完整性丧失了，而且沿着断裂面（带）两了，而且沿着断裂面（带）两侧的岩层发生显著位移，这种侧的岩层发生显著位移，这种断裂面称为断层。断裂面称为断层。断层的种类很多，根据两断层的种类很多，根据两盘的相对位移可分为正断层、盘的相对位移可分为正断层、逆断层和平推断层三种逆断层和平推断层三种。u正断层正断层 上盘相对下降，下盘相对上升的断层，称为正断层。上盘相对下降，下盘相对上升的断层，称为正断层。u逆断层逆断层 上盘相对上升，下盘相对下降的断层，叫做逆断层。上盘相对上升，下盘相对

20、下降的断层，叫做逆断层。u平推断层平推断层 上盘和下盘在水平方向发生相对位移，称为平推断层。上盘和下盘在水平方向发生相对位移，称为平推断层。Xian university of science and technology 煤层的层理、结核、化石煤层的层理、结核、化石u层理：层理：是指煤层垂直方向上，由于煤和夹石在组成、粒是指煤层垂直方向上，由于煤和夹石在组成、粒度、颜色、形状不同而显示出的成层现象。度、颜色、形状不同而显示出的成层现象。层理现象有助于煤炭的破碎和解离，对煤层颗粒的形层理现象有助于煤炭的破碎和解离，对煤层颗粒的形状也具有直接影响。状也具有直接影响。u结核：结核：是指煤层中存在的

21、与周围物质成分不同的团块状是指煤层中存在的与周围物质成分不同的团块状物质。物质。煤层中的结核是在成煤过程中形成的，常见的有黄铁煤层中的结核是在成煤过程中形成的，常见的有黄铁矿结核和菱铁矿结核等。矿结核和菱铁矿结核等。Xian university of science and technologyu化石：化石：在成煤过程中，大量生物（植物、动物）遗体被在成煤过程中，大量生物（植物、动物）遗体被掩埋，其有机掩埋，其有机质质被矿物质所替代、充填，或者留下印模和被矿物质所替代、充填，或者留下印模和铸型。这些古生物的遗体和遗迹成为化石。铸型。这些古生物的遗体和遗迹成为化石。我国云南的褐煤层中便有大量的

22、哺乳动物化石。我国云南的褐煤层中便有大量的哺乳动物化石。层理现象以及含有结核和化石，说明煤的沉积岩特性。层理现象以及含有结核和化石，说明煤的沉积岩特性。Xian university of science and technology 在煤的形成过程中，煤层上下还形成了许多岩层。在煤的形成过程中，煤层上下还形成了许多岩层。煤系煤系是指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续沉是指含有煤层的沉积岩系，它们彼此间大致连续沉积，并在成因上有密切联系。积，并在成因上有密切联系。煤系岩石煤系岩石 煤系以煤和煤系岩石为主要物质组成，此外还经常煤系以煤和煤系岩石为主要物质组成，此外还经常伴生一些有用矿物。伴生

23、一些有用矿物。Xian university of science and technology 煤系岩石的组成是以各种粒度的煤系岩石的组成是以各种粒度的碎屑岩、粘土岩碎屑岩、粘土岩为为主，如主，如角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩及泥角砾岩、砾岩、砂岩、粉砂岩及泥(页页)岩岩等，并等，并含有某些化学岩及生物化学遣，如含有某些化学岩及生物化学遣，如油页岩、铝质岩、石油页岩、铝质岩、石灰岩灰岩等。等。煤层岩石或以夹石形式存在于煤层中，或位于煤层煤层岩石或以夹石形式存在于煤层中，或位于煤层上下构成顶底板。但无论何种存在形式，煤系岩石的组上下构成顶底板。但无论何种存在形式，煤系岩石的组成和性质对煤炭的开采和

24、加工利用都具有重要的影响。成和性质对煤炭的开采和加工利用都具有重要的影响。煤中矿物质包括煤中独立存在的矿物质（高岭土、蒙煤中矿物质包括煤中独立存在的矿物质（高岭土、蒙脱石、硫铁矿、石英等），也包括与煤的有机质结合的各脱石、硫铁矿、石英等），也包括与煤的有机质结合的各种无机元素。种无机元素。按成因划分，煤中矿物质可分为三类。按成因划分，煤中矿物质可分为三类。(1)植物成因的植物成因的原生矿物质原生矿物质：来自原始植物的无机成分。：来自原始植物的无机成分。(2)陆源碎屑成因的陆源碎屑成因的次生矿物质次生矿物质：煤化作用第一阶段或：煤化作用第一阶段或煤矿床形成时由水或风带入其中的无机成分。煤矿床形成

25、时由水或风带入其中的无机成分。(3)外来矿物质外来矿物质：这种矿物质原来不含于煤层中，它是：这种矿物质原来不含于煤层中，它是在采煤过程中混入煤中的顶、底板和夹矸层中的矸石所形在采煤过程中混入煤中的顶、底板和夹矸层中的矸石所形成的。成的。Xian university of science and technology 煤中矿物质煤中矿物质Xian university of science and technology(一一)粘土类矿物粘土类矿物 煤中最常见、最重要的矿物质。它在煤中所占比例很煤中最常见、最重要的矿物质。它在煤中所占比例很大，分布极广。常见粘土类矿物有大，分布极广。常见粘土类矿

26、物有高岭石、水云母、伊利高岭石、水云母、伊利石石等。在煤中常呈透镜状、薄层状等。在煤中常呈透镜状、薄层状见图见图，也有的呈细分散，也有的呈细分散的微粒状，散布于基质中或充填在植物细胞腔中，这种浸的微粒状，散布于基质中或充填在植物细胞腔中，这种浸染状的细分散的粘土类矿物，很难通过分选加以清除。染状的细分散的粘土类矿物，很难通过分选加以清除。(二二)硫化物类矿物硫化物类矿物 多为不透明矿物，在反射光下具有耀眼的金属光泽。此多为不透明矿物，在反射光下具有耀眼的金属光泽。此类矿物包括类矿物包括黄铁矿、白铁矿黄铁矿、白铁矿等。其中黄铁矿是煤中大量存等。其中黄铁矿是煤中大量存在的矿物之一，常呈晶粒、透镜体

27、、鲕状和球状结核在的矿物之一，常呈晶粒、透镜体、鲕状和球状结核见图见图在煤中出现，有时也见到充填于植物细胞腔中。在煤中出现，有时也见到充填于植物细胞腔中。按矿物成分和性质，可将煤中矿物质分为以下几类。按矿物成分和性质，可将煤中矿物质分为以下几类。Xian university of science and technology(三三)碳酸盐类矿物碳酸盐类矿物 碳酸盐类矿物主要包括碳酸盐类矿物主要包括方解石和菱铁矿方解石和菱铁矿。方解石常呈。方解石常呈薄膜充填于煤的裂隙和层面内，镜下观察多呈脉状薄膜充填于煤的裂隙和层面内，镜下观察多呈脉状见图见图，菱铁矿多呈球状或粒状分布在基质中。菱铁矿多呈球状

28、或粒状分布在基质中。(四四)氧化物类矿物氧化物类矿物 氧化物类矿物主要是氧化物类矿物主要是石英石英等。最常见的是陆源碎屑沉等。最常见的是陆源碎屑沉积的石英，多呈粉砂状、棱角状、半棱角状存在于煤中；积的石英，多呈粉砂状、棱角状、半棱角状存在于煤中；其次是化学成因的自生石英颗粒，多以不规则的细粒或微其次是化学成因的自生石英颗粒，多以不规则的细粒或微粒分布于基质中粒分布于基质中见图见图。(五五)硫酸盐类矿物硫酸盐类矿物 硫酸盐类矿物主要是硫酸盐类矿物主要是石膏石膏，往往沿裂隙或层面呈微小晶，往往沿裂隙或层面呈微小晶粒出现，常在煤层近地表处可见到。粒出现，常在煤层近地表处可见到。Xian univer

29、sity of science and technology 煤炭的分选是选矿技术在煤炭工业中的重要煤炭的分选是选矿技术在煤炭工业中的重要应用。煤炭是我国的主要能源，占一次能源的应用。煤炭是我国的主要能源，占一次能源的70%左右。左右。原煤在生成过程中混入了各种矿物杂质，在原煤在生成过程中混入了各种矿物杂质，在开采和运输过程中不可避免地又混入顶板和底板开采和运输过程中不可避免地又混入顶板和底板的岩石及其他杂质。随着采煤机械化程度的提高的岩石及其他杂质。随着采煤机械化程度的提高和地质条件的变化，原煤质量将会越来越差。和地质条件的变化，原煤质量将会越来越差。选煤的主要任务就是除去原煤中的杂质，降选

30、煤的主要任务就是除去原煤中的杂质，降低煤炭的灰分和硫分，提高原煤质量，适应用户低煤炭的灰分和硫分，提高原煤质量，适应用户需要。需要。Xian university of science and technology 例如，钢铁厂需要低灰分炼焦精煤。据资例如，钢铁厂需要低灰分炼焦精煤。据资料表明，精煤灰分每降低料表明，精煤灰分每降低1%，焦炭灰分可降低，焦炭灰分可降低1.33%，而焦炭灰分每降低，而焦炭灰分每降低1%，炼铁焦比可降，炼铁焦比可降低低2%，高炉利用系数可提高，高炉利用系数可提高3%，同时，还可，同时，还可提高生铁的质量。煤中硫提高生铁的质量。煤中硫60%以上转入焦炭里，以上转入焦炭

31、里，焦炭中硫分每增加焦炭中硫分每增加0.1%，高炉用焦就多消耗，高炉用焦就多消耗2%，石灰多消耗石灰多消耗2%，生铁产量降低，生铁产量降低2%5%，生铁，生铁质量变差。质量变差。Xian university of science and technology 在我国，原煤含矸量一般为在我国，原煤含矸量一般为20%30%，有的还更，有的还更高。经洗选排弃大量矸石，除去原煤中的杂质，可减少高。经洗选排弃大量矸石，除去原煤中的杂质，可减少铁路的无效运输；降低煤炭的灰分和硫分，可以降低燃铁路的无效运输；降低煤炭的灰分和硫分，可以降低燃煤对大气的污染，保护环境。煤对大气的污染，保护环境。2008年全国

32、煤炭铁路运输量年全国煤炭铁路运输量15亿吨左右，平均运距亿吨左右，平均运距630公里，原煤与洗公里，原煤与洗(选选)煤相比，含矸石含量多出煤相比，含矸石含量多出15%左右；相当于全国每年增加铁路运力左右；相当于全国每年增加铁路运力2.25亿吨、亿吨、1417.5亿吨公里，按煤炭铁路平均运价亿吨公里，按煤炭铁路平均运价0.08元元/吨公里计算，相吨公里计算，相当于增加了原煤中矸石运输费当于增加了原煤中矸石运输费113.4亿元；按万吨列车亿元；按万吨列车计算，增加了计算，增加了2.25万列铁路运输资源。万列铁路运输资源。Xian university of science and technolo

33、gy二、煤炭洗选方法介绍二、煤炭洗选方法介绍Xian university of science and technology选煤一般都包括以下三个基本工艺过程：选煤一般都包括以下三个基本工艺过程：煤炭选前的准备作业煤炭选前的准备作业（准备车间）（准备车间）煤炭煤炭洗选作业洗选作业 （主洗车间、浮选车间）（主洗车间、浮选车间）选后产品的处理作业选后产品的处理作业 （压滤车间）（压滤车间）煤炭经过洗选加工后，所得到的精煤、中煤煤炭经过洗选加工后，所得到的精煤、中煤和矸石分别有不同的用途。和矸石分别有不同的用途。煤炭是否需要进行洗选加工，或达到什么样煤炭是否需要进行洗选加工，或达到什么样的质量标准

34、一般要从技术和经济两方面同时考的质量标准一般要从技术和经济两方面同时考虑。只有当产品的销售价格高于所有生产费用虑。只有当产品的销售价格高于所有生产费用时，对煤炭进行分离加工才是合算的？时，对煤炭进行分离加工才是合算的？Xian university of science and technology 为准确表述洗选程度，通常采用灰分、产率等参数。为准确表述洗选程度，通常采用灰分、产率等参数。灰分灰分煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣。煤的灰分，是指煤完全燃烧后剩下的残渣。确切地说，灰分应称为灰分产率，确切地说，灰分应称为灰分产率，常用百分数表示。常用百分数表示。产率产率是指洗选产品质量与原煤

35、质量之比，叫该是指洗选产品质量与原煤质量之比，叫该产品的产率，用产品的产率，用表示。表示。Xian university of science and technology跳汰选煤技术及设备跳汰选煤技术及设备Xian university of science and technology全世界每年入选煤炭中，约有全世界每年入选煤炭中，约有35%左右是采用跳汰机处理；左右是采用跳汰机处理；我国跳汰选煤占全部入选原煤量的我国跳汰选煤占全部入选原煤量的40%。跳汰选煤处理的粒度级别较宽，在跳汰选煤处理的粒度级别较宽，在1500.5mm范围；既可范围；既可不分级入选，也可分级入选。不分级入选，也可分

36、级入选。跳汰选煤的适应性较强，除非极难选煤，均可优先考虑采跳汰选煤的适应性较强，除非极难选煤，均可优先考虑采用跳汰的方法处理。用跳汰的方法处理。跳汰选矿还大量地用于分选钨矿、锡矿、金矿及某些稀有跳汰选矿还大量地用于分选钨矿、锡矿、金矿及某些稀有金属矿石；此外，还用于分选铁、锰矿石和非金属矿石。金属矿石；此外，还用于分选铁、锰矿石和非金属矿石。Xian university of science and technology(a)(a)分层前颗粒混杂堆积；分层前颗粒混杂堆积；(b)(b)上升水流将床层托起；上升水流将床层托起；(c)(c)颗粒在水流中沉降分层；颗粒在水流中沉降分层；(d)(d)水

37、流下降，床层密集，重矿物进入底层。水流下降，床层密集，重矿物进入底层。煤炭与矸石在跳汰时的分层过程煤炭与矸石在跳汰时的分层过程Xian university of science and technologyXian university of science and technology当当 或或 时，活塞的瞬时速度为最小，时，活塞的瞬时速度为最小，;当当 时，活塞的瞬时速度达到最大值，即时，活塞的瞬时速度达到最大值，即 活塞运动的加速度，可由式（活塞运动的加速度，可由式（2-5-8）的一阶导数求出，即）的一阶导数求出，即 经时间经时间 ，活塞的行程，活塞的行程 可由水速对时间的积分求出，即

38、可由水速对时间的积分求出，即 0t0min2h(2-5-8)(2-5-9)(2-5-10)Xian university of science and technology 跳汰室内水速速度跳汰室内水速速度 、加速度、加速度 及行程及行程 （波高）分（波高）分别为别为 (2-5-11)(2-5-11)(2-5-11)trAAucos221)cos1(21trAAstrAAusin21uusXian university of science and technology（二）水流运动特性对床层松散与分层的作用（二）水流运动特性对床层松散与分层的作用 为了便于分析问题，现以正弦跳汰周期为例，并将

39、该跳为了便于分析问题，现以正弦跳汰周期为例，并将该跳汰周期分为汰周期分为 t1、t2、t3、t4 四个阶段（如图四个阶段（如图2-5-5）所示。分）所示。分别讨论跳汰周期的各阶段中水流和床层运动及变化的特点，别讨论跳汰周期的各阶段中水流和床层运动及变化的特点，来考察松散及分层过程。来考察松散及分层过程。Xian university of science and technologyXian university of science and technology第第个阶段个阶段水流加速上升时期或称上升初期水流加速上升时期或称上升初期 水流加速上升时期，水流运动的主要任务，是较快地将床层水流加

40、速上升时期，水流运动的主要任务，是较快地将床层举起，使其占据一定高度，为床层进一步的充分松散与分层，创造举起，使其占据一定高度，为床层进一步的充分松散与分层，创造一个空间条件。一个空间条件。第第个阶段个阶段水流减速上升时期或称上升末期水流减速上升时期或称上升末期 在这一期间，矿粒的粒度和形状对按密度分层的影响较弱，在这一期间，矿粒的粒度和形状对按密度分层的影响较弱，而且，若是上升水流的负加速度越小，该阶段延续的时间就越长，而且，若是上升水流的负加速度越小，该阶段延续的时间就越长，密度对矿粒运动状态起主导作用的时间也就愈长，故对按密度分层密度对矿粒运动状态起主导作用的时间也就愈长，故对按密度分层

41、的效果就会愈好。的效果就会愈好。水流在整个上升期间，所肩负的使命，是使床层尽快扩水流在整个上升期间，所肩负的使命，是使床层尽快扩展松散，并使松散状态持续一段时间，为按密度分层提供足展松散，并使松散状态持续一段时间，为按密度分层提供足够的空间和时间。够的空间和时间。最理想的是开始短而速，尔后长而缓最理想的是开始短而速，尔后长而缓。Xian university of science and technology第第个阶段个阶段水流加速下降时期或称下降初期水流加速下降时期或称下降初期 在下降初期，应使水流加速度较小，在下降初期，应使水流加速度较小，t3 时间宜长些为佳，时间宜长些为佳，即下降初期水

42、流特点应是长而缓。即下降初期水流特点应是长而缓。第第个阶段个阶段水流减速下降时期或称下降末期水流减速下降时期或称下降末期 在下降末期，吸啜作用应加以适当控制。在下降末期，吸啜作用应加以适当控制。水流在整个下降期间，它所肩负的任务，是使床层的水流在整个下降期间，它所肩负的任务，是使床层的松散时间尽可能延长让分层过程得以充分进行；但当分层松散时间尽可能延长让分层过程得以充分进行；但当分层完毕后，下降水流也应尽快停止，既可防止低密度物混入完毕后，下降水流也应尽快停止，既可防止低密度物混入高密度物中去又可避免使床层过度紧密。高密度物中去又可避免使床层过度紧密。Xian university of sc

43、ience and technologyXian university of science and technologyXian university of science and technology跳汰机跳汰机 国内外采用各种类型的跳汰机国内外采用各种类型的跳汰机,根据设备结构和水流运动根据设备结构和水流运动方式不同方式不同,大致可以分为以下几种：（大致可以分为以下几种：（1）活塞跳汰机；（）活塞跳汰机；（2）隔膜跳汰机；（隔膜跳汰机；（3）空气脉动跳汰机；（）空气脉动跳汰机；（4）动筛跳汰机。）动筛跳汰机。活塞跳汰机活塞跳汰机是以活塞往复运动，给跳汰机一个垂直上升是以活塞往复运动，给跳

44、汰机一个垂直上升的脉动水流，它是跳汰机的最早型式。现在基本上已被隔膜的脉动水流，它是跳汰机的最早型式。现在基本上已被隔膜跳汰机和空气脉动跳汰机所取代。跳汰机和空气脉动跳汰机所取代。隔膜跳汰机隔膜跳汰机是用隔膜取代活塞的作用。其传动装置多为是用隔膜取代活塞的作用。其传动装置多为偏心连杆机构，也有采用凸轮杠杆或液压传动装置的。机器偏心连杆机构，也有采用凸轮杠杆或液压传动装置的。机器外形以矩形、梯形为多，近年来又出现了圆形。按隔膜的安外形以矩形、梯形为多，近年来又出现了圆形。按隔膜的安装位置不同，又可分为上动型（又称旁动型）、下动型和侧装位置不同，又可分为上动型（又称旁动型）、下动型和侧动型隔膜跳汰

45、机，隔膜跳汰机主要用于金属矿选矿厂。动型隔膜跳汰机，隔膜跳汰机主要用于金属矿选矿厂。Xian university of science and technology 空气脉动跳汰机空气脉动跳汰机（亦称无活塞跳汰机），该跳汰机是借（亦称无活塞跳汰机），该跳汰机是借助压缩空气，推动水流作垂直交变运动。按跳汰机空气室的助压缩空气，推动水流作垂直交变运动。按跳汰机空气室的位置不同，分为筛侧空气室（侧鼓式）和筛下空气室跳汰机。位置不同，分为筛侧空气室（侧鼓式）和筛下空气室跳汰机。该类型跳汰机主要用于选煤。该类型跳汰机主要用于选煤。动筛跳汰机动筛跳汰机有机械动筛和人工动筛两种，手动已少用。有机械动筛和人

46、工动筛两种，手动已少用。机械动筛是一种槽体中水流不脉动，直接靠板上的物料造成机械动筛是一种槽体中水流不脉动，直接靠板上的物料造成周期性地松散。目前为大型选煤厂尤其是高寒缺水地区选煤周期性地松散。目前为大型选煤厂尤其是高寒缺水地区选煤厂的块煤排矸提供了有效设备。下面根据使用范围，区分为厂的块煤排矸提供了有效设备。下面根据使用范围，区分为选煤用跳汰机和选矿用跳汰机两大类。选煤用跳汰机和选矿用跳汰机两大类。Xian university of science and technology一、选煤用跳汰机一、选煤用跳汰机（一）筛侧空气室跳汰机（鲍姆式跳汰机）（一）筛侧空气室跳汰机（鲍姆式跳汰机）（二）

47、筛下空气室跳汰机（二）筛下空气室跳汰机（三）动筛跳汰机（三）动筛跳汰机（四）国外跳汰机简介（四）国外跳汰机简介 Xian university of science and technology一、选煤用跳汰机一、选煤用跳汰机（一）筛侧空气室跳汰机（鲍姆式跳汰机）（一）筛侧空气室跳汰机（鲍姆式跳汰机）Xian university of science and technology（1）筛板的型式）筛板的型式 Xian university of science and technology（2）风阀）风阀 1）滑动风阀（立式风阀）滑动风阀（立式风阀）Xian university of sc

48、ience and technology 2）旋转风阀（卧式风阀）旋转风阀（卧式风阀）1-阀座；阀座；2-排气端盖；排气端盖；3-转子；转子；4-排气调整套；排气调整套；5-阀盖；阀盖；6-手把；手把；7-进气调整套；进气调整套；8-进气端盖；进气端盖；9-蝶阀蝶阀 Xian university of science and technology 3）电磁风阀）电磁风阀 （1）气路系统。包括高压风管至气缸的气动管路；）气路系统。包括高压风管至气缸的气动管路；（2）数控装置。通过控制电磁阀的通、断电时间，实现大范围内无）数控装置。通过控制电磁阀的通、断电时间，实现大范围内无极调节频率与跳汰周期

49、特性；极调节频率与跳汰周期特性；（3）进、排气阀。进、排气阀由气缸和阀盖组成。）进、排气阀。进、排气阀由气缸和阀盖组成。1-进气电磁风阀；进气电磁风阀；2-进气阀；进气阀；3-分配箱；分配箱；4-油雾器；油雾器；5-排气电磁风阀；排气电磁风阀；6-排气阀；排气阀；7-排气管；排气管；8-进气管；进气管；9-滤气器；滤气器；10-调压阀；调压阀；11-电子数控系统；电子数控系统；12-高压风管高压风管 Xian university of science and technology4.跳汰机排料装置跳汰机排料装置溢流口的结构溢流口的结构（a）高溢流堰结构；）高溢流堰结构；（b）无溢流堰结构；（

50、）无溢流堰结构；（c）半溢流堰结构）半溢流堰结构 1）轻产物溢流堰排料装置）轻产物溢流堰排料装置Xian university of science and technology2）重产物筛上排料装置）重产物筛上排料装置 （1）排料装置）排料装置 Xian university of science and technology （2）排料机构型式）排料机构型式 Xian university of science and technology3）透筛排料）透筛排料 4）排料装置自动化）排料装置自动化 Xian university of science and technology （2）测