中国分类号： TD942修改稿收稿日期： 2010 01 21悦（ 1969 ），男，河南郑州人，工程师， 1992年毕业于中国矿业大学选矿工程专业，现就职于北京华宇工程有限公司选煤二所，主要从事选煤厂设计及总承包项目管理， E m ai：l目前，选煤厂管理逐渐由粗线条的管理向精细化管理发展，管理目标是力求对影响分选效率、影响生产成本的各个环节挖掘潜力，以使生产成本最低、效益最高。对于采用重介选煤工艺的选煤厂而言，对选煤成本和分选效率都具重要影响的分选介质，必然是一个管理的重点。然而，随着重介选煤生产对介质粒度的要求越来越高，而外购介质的粒度又时常不稳定，无法满足选煤厂的要求，因此，必须要对外购介质（磁铁矿粉）进一步加工，文章将就介质的加工与制备作一分析。
1选煤工艺对补加介质粒度的要求介质粒度对选煤生产的影响有两方面：一方面影响悬浮液的稳定性，进而影响分选精度和生产指标另一方面则是影响介质回收，进而影响介耗的大小。
介质的粒度太粗时，磁铁矿粉很容易沉淀，不能形成稳定的悬浮液，影响分选效果，并且对设备、管道磨损严重，降低设备和管道的使用寿命而介质粒度太细，则会使悬浮液粘度增加，分选精度下降，并且极细粒的重介质回收难度大，因而可造成介耗高，增加生产成本。因此，在实际生产中，必须对介质粒度严格控制。
对于块煤重介质分选来说，一般最佳介质粒度为 01074mm粒级的含量在70以上对于末煤或者混煤重介质旋流器来说，最佳介质粒度为01045mm粒级的含量在80以上对于煤泥重介质旋流器来说，最佳介质粒度为 01045mm粒级的含量要占90以上，其中 0101mm级的含量应占50以上。
块煤重介分选所要求的介质粒度相对较粗，一般在市场上能够买到合格的介质对于末煤或者混煤重介分选工艺所要求的介质粒度，有些地区则不能买到合格的介质，特别是随着选煤厂管理水平的提高，对分选效果、介质消耗、精煤产率等技术指标要求越来越高，为了获得好的分选效果与最大经济效益，对介质粒度的要求更加严格，这样就更难买到合格的介质对于煤泥重介质旋流器，要求的粒度更细，市场上很难买到合格的介质，必须对外购介质进一步加工，才能满足生产要求。
2介质的制备介质制备系统的设备选型介质制备一般需要分级、磨矿、磁选等环节，其中球磨机和旋流器组是各种不同介质制备系统必不可少的主要设备。
根据工程实践经验，球磨机的处理能力应为分选系统需要补加介质量的3倍球磨机的装球量应为滚筒有效容积的40，钢球的球比由磨矿粒度来定，适用的球比直径为60mm占40、40mm占40、20mm占20 ，补球时只加大球。为了防止磨损后的小钢球进入系统，需要在缓冲桶上设置筛孔为10mm的筛板。
旋流器组的处理能力应当考虑一定的富余量，因为粗介质的粒度组成不稳定，有时细粒多，有时细粒少，旋流器组处理能力以不小于补加介质量的6倍为宜。在实际生产时，可根据需要，通过旋流器组给料阀门灵活调整旋流器的使用台数。一般选择直径350mm的旋流器，通过不同旋流器圆柱段的长度选择，可实现不同的粒度分级。当要求有时，圆柱段的长度分别为230、450、700mm，入选煤技术料压力为0M Pa，固体处理能力为每台84kg/h.
介质制备工艺介质制备工艺根据磨矿是否闭路、是否预先分级、是否设置磁选机等情况，分成以下几种不同的工艺： 1预先分级闭路磨矿 o预先分级闭路磨矿磁选 ？直接闭路磨矿 ？直接闭路磨矿磁选 ？开路磨矿。
21预先分级闭路磨矿在该工艺（图1）中，外购粗介质和磨矿后的介质在缓冲桶混合，用泵打入分级旋流器旋流器溢流进入介质浓缩机，旋流器底流进入磨矿机介质浓缩机底流用泵打入浓介质桶或者合格介质桶，溢流则返回缓冲桶。此工艺在选煤厂应用较为普遍。
该工艺流程的优点是： 1采用闭路循环，介质粒度控制较好。采用预先分级，避免了重复磨矿而导致的介质过细，有利于介质回收，节约能源，降低介耗 o可以及时、准确地连续补加介质，并且可以严格控制补加介质的粒度和浓度 ？对介质桶液位影响比较小，不会造成介质桶跑溢流，不存在介质结团问题，且当介质中有杂物（如木屑、铁丝等）时，也能及时排出 ？系统简单，方便管理 ？一般介质制备车间与介质库合建，减少了介质运输环节，减少了管理损耗。但是，该工艺也存在如下缺点： 1没有磁选作业，在介质粒度粗、品位低时，磨矿过程解离的非磁性物直接进入系统，会增加介质分流量 o采用了介质浓缩机，占地面积大，投资高，工程量大。
12预先分级闭路磨矿磁选与预先分级闭路磨矿工艺相比，预先分级闭路磨矿磁选工艺（图2）在旋流器和介质浓缩机之间增加了磁选机，磁选精矿进入介质浓缩机，磁选尾矿去尾煤浓缩机。
该工艺优点是能够提高补加介质的品位，有助于降低分流量。这种工艺适合于所购介质粒度粗、品位特别低的情况。但是，一般市场所购介质品位都能够满足需要，该工艺由于增加了磁选机，系统相对复杂，投资高，因而这种工艺在选煤厂使用的较少。
13直接闭路磨矿直接闭路磨矿工艺（图3）的设备连接与预先分级闭路磨矿工艺基本相同，只是介质补加位置由缓冲桶改为球磨机入料口。此种工艺在功能上省去了预先分级，只是对产品进行分级。在该工艺中，外购介质（原矿）和水直接加入球磨机，磨矿产品进入缓冲桶，然后经泵打入旋流器，在旋流器内进行分级，粗颗粒返回磨机，细颗粒进入介质浓缩机浓缩，溢流返回，作为磨矿的补充水，底流则进入重选系统。
该工艺流程的优点是：采用闭路循环，介质粒度控制较好可以及时、准确地连续补加介质，并且可以严格控制补加介质的浓度对介质桶液位影响比较小，不会造成介质桶跑溢流。该工艺缺点是：无磁选作业，在介质粒度粗、品位低时，磨矿过程解离的非磁性物直接进入系统，造成分流量增加没有预先分级，造成重复磨矿，易于导致介质过细，影响介质回收，增加能耗和介耗。
在外购磁铁矿粉粒度总体较粗，品位较高时，宜采用这种工艺。
齐悦等：重介质选煤厂介质制备工艺分析14直接闭路磨矿磁选与直接闭路磨矿工艺相比，直接闭路磨矿磁选工艺（图4）将介质浓缩机改为浓介质桶，在旋流器和浓介质桶之间增加了磁选机，磁选精矿进入浓介质桶，磁选尾矿去尾煤浓缩机。因为磁选过程中，除了对介质进行精选外，也对介质进行了浓缩，故将介质浓缩机改为浓介质桶。
该工艺流程的优点是：可以及时排除解离出的非磁性物采用闭路循环，介质粒度控制较好可以及时、准确地连续补加介质，并且可以严格控制补加介质的浓度对介质桶液位影响比较小，不会造成介质桶跑溢流。缺点是：没有预先分级，重复磨矿易于造成介质过细，影响介质回收，增加能耗和介耗增加了磁选机，增加了车间布置的难度，增加了厂房体积，增加了投资。
这个工艺适用于外购磁铁矿粉粒度总体较粗，品位较低的情况。
15开路磨矿开路磨矿工艺（图5）是将外购粗介质和水直接加入球磨机，球磨机的产品直接进入介质桶，然后补加到分选系统。
这种工艺系统简单，操作方便，投资省。但是，该工艺对介质粒度控制困难，容易过磨或欠磨，过磨造成介质过细，影响介质回收，增加能耗和介耗欠磨则造成粒度过粗，磁铁矿粉很容易沉淀、分层，不能形成悬浮液，影响分选效果，且对设备、管道磨损严重。
这种工艺在使用时，要求注意控制磨矿产品的浓度，磨矿产品的浓度要求较高，必须采用高浓度磨矿。建议生产中尽量不采用这种工艺。
3推荐工艺通过对以上几种介工艺的比较与分析，同时结合目前国内介质市场情况与重介选煤生产实际，推荐采用下述介质制备与补加工艺，如图6所示。
该工艺将外购粗介质和磨矿后的介质在缓冲桶混合，调整浓度后，用泵打入分级旋流器，旋流器溢流进入角锥沉淀池，旋流器底流进入球磨机角锥沉淀池底流用泵打入合格介质桶，溢流去尾煤浓缩机。
此工艺是对预先分级闭路磨矿工艺的改进，把浓缩机改为角锥沉淀池，减少了工程量，方便了设备布置，同时还起到浓介质桶的作用沉淀池溢流去尾煤浓缩机，可使磨矿过程中解离的非磁性物从系统中排出。这种工艺能够连续补加介质，方便控制和管理，介质粒度控制较好，避免了重复磨矿，有利于介质的回收，能耗低，可以严格控制介质的粒度和浓度，并且能及时排出杂物。
考虑到目前选煤厂管理水平的提高，以及外购介质粒度的不稳定等情况，建议在新选煤厂设计时，优先采用这种介质补加与制备工艺。
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