D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2000.06.002 第22卷第6期 北京科技大学学报 VoL.22N0.6 2000年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2000 利用废弃无烟煤煤泥生产冶金喷吹料 胡军》刘炯天)马力强)王永田) 1)北京科技大学资源工程学院，北京1000832)中国矿业大学，徐州221008 摘要利用浮选柱回收风凰山矿废弃无烟煤煤泥，突破了无烟煤不浮选的传统，把浮选柱新 技术、新工艺应用于废弃资源回收，既充分利用煤泥资源、增加经济效益，又减少煤泥外排对环 境的污染. 关键词浮选柱：煤泥：选矿：废弃物资源化 分类号TD923;TF04 文献标识码：A 晋城矿务局煤泥的特点是：灰分偏高 冲洗水 (>40%):粒度过细(<0.045mm部分达90%以 上)：水分含量高（约在30%左右）：热值较高（平 均低位发热量为19Mkg).本项目研究的目标 浮选段 精 就是在400万t/a的凤凰山选煤厂建立浮选柱 起泡剂空气 煤泥分选系统，并达到如下效果： (1)利用适应大型洗煤厂需要的国内最大的 柱浮选设备—FCSMC-3000×6000旋流一静 旋流段 气泡以生器 态微泡浮选床； 循环矿浆♂ (2)针对高灰细泥物料，通过浮选柱分选，获 业尾矿 得高炉喷吹低灰精煤，提高煤炭产品的附加 图1旋流一静态微泡浮选柱的原理图 值，进一步提高浮选柱的适应性，完善浮选柱的 Fig.1 Block diagram of cyclonic-static microbubble flota- tion column 性能； (3)简化现行的细粒煤分选工艺，降低投资 旋流一静态微泡浮选柱包括浮选柱分选段 及运行费用，进一步提高细粒煤的分选效益. (下称浮选段)，旋流器分选段（下称旋流段）和 高炉喷吹粉煤是从高炉风口向炉内直接喷 气泡发生器3部分.浮选段为一柱体，位于整个 吹磨细了的无烟粉煤或烟煤粉煤或这两者的混 柱体上部：旋流段采用柱一锥相连的水介旋流 合煤粉，以替代焦炭提供热量和还原剂.这种方 器结构，并与浮选段呈上、下结构相连，从旋流 法可以降低焦炭消耗，少建焦炉，降低炼铁系统 段角度，浮选段相当于放大了的旋流器溢流管. 的投资，提高劳动生产率，减少污染，大幅度降 在浮选段的顶部，设置了清洗水管和泡沫精矿 低生铁成本.对高炉喷吹用煤的要求是：低灰、 收集糟：给矿点位于浮选段中上部，最终尾矿由 旋流器底流口排出.气泡发生器采用外置式，并 低硫、可磨性好、胶质层厚度小、煤的燃烧性能 好、煤的发热量高 沿切线方向与旋流段柱体相连（相当于旋流器 切线给料管).气泡发生器上设导气管. 1旋流一静态微泡浮选柱 气泡发生器是浮选柱的关键部件，它采用 该技术的关键是采用先进高效的微细粒分 文丘里管的内部结构，具有引入气体并把气体 粉碎成气泡的双重作用.经过加压的循环矿浆 选手段，浮选柱选煤技术为该项目的实施提供 了可靠的技术保障.旋流一静态微泡浮选柱的 进入气泡发生器，引入气体并形成含有大量微 细气泡的气、固、液三相体系，然后沿切线高速 基本结构及原理如图1所示. 进入旋流段.这样，气泡发生器在完成浮选充气 2000-01-12收稿胡军男，40岁，副教授 ◆国家“九五”重点科技攻关项目(N0.95-215-01-04-02) 的同时，又在柱体底部形成了旋流力场，为整个第 22 卷 第 6 期 2州 X. 年 12 月 北 京 科 技 大 学 学 报 OJ u nr a l of U . vi 的yit Of s c i e n e e a n d Te e h o o】例井 B eij ni g V b L 2 2 N O 一 6 D伙 。 2州】0 利用废弃无烟煤煤泥生产冶金 喷吹料 胡 军 ” 刘炯 天 ” 马力强 ” 王永田 ” 1)北京科技大学资源工程学院 , 北京 10 0 83 2) 中国矿业大学 ,徐州 2 21 0 8 摘 要 利用 浮选 柱 回收凤 凰 山矿 废弃无 烟煤煤泥 , 突 破了无烟 煤 不浮 选 的传统 , 把浮选 柱新 技术 、 新工 艺应用 于废弃资源 回收 , 既充 分利用 煤泥 资源 、 增加 经济效益 , 又 减少煤泥 外排 对环 境的污 染 . 关键词 浮选柱 : 煤泥 : 选 矿; 废弃 物 资源化 分 类号 T D 92 ;3 FT 04 文献 标识 码 : A 晋 城 矿 务 局 煤 泥 的 特 点 是 : 灰 分 偏 高 ( >4 0% ) ; 粒度 过细 (< .0 0 45 r n r n 部 分达 90 % 以 上 ) ; 水分含量高 ( 约在 30 % 左右 ) ; 热值较高 ( 平 均低位发热 量为 19 M J瓜g ) . 本项 目研 究的 目标 就 是在 4 0 万 t a/ 的凤凰 山 选煤厂建立 浮选柱 煤泥 分选系统 , 并达 到如下 效 果 : ( l) 利用适应大型洗煤厂 需要 的国内最大 的 柱浮选设备— F C S M C 一 3 0 0 0 x6 0 0 旋 流一静 态 微泡浮选床 ; (2 )针对高灰细泥物料 , 通过浮选柱分选 , 获 得 高炉 喷 吹低 灰精 煤 , 提 高煤 炭 产 品 的附加 值 ,进 一步提高浮选柱 的适应 性 , 完善浮选柱 的 性 能 ; (3 )简化现行 的细粒煤 分选 工艺 , 降低投 资 及运 行费用 , 进一步 提高细粒煤 的分选效益 . 高炉喷 吹粉煤是从 高炉风 口 向炉 内直接喷 吹磨细 了的无烟粉煤或烟煤粉煤或这两者 的混 合煤粉 , 以替代焦 炭提供热量 和还 原剂 . 这种方 法可 以 降低焦炭消耗 , 少建焦 炉 , 降低炼铁系统 的投 资 , 提高劳动 生产率 , 减 少污染 , 大幅度 降 低生铁成 本 . 对 高炉喷吹用煤 的要求 是 : 低灰 、 低硫 、 可磨性好 、 胶 质层厚度 小 、 煤 的燃 烧性 能 好 、 煤 的发 热量高 . 1 旋流一静态微泡浮选柱 该技术 的关键是采用 先进高效 的微细粒分 选 手段 . 浮选柱选 煤技术 为该项 目的实施提供 了可靠 的技术保 障 . 旋流一静态微泡 浮选柱 的 基本结构及 原理如 图 1 所示 . 20 0 一 01 一 12 收稿 胡 军 男 , 40 岁 , 副 教授 * 国家 “ 九五 ” 重 点科技攻 关项 目( N 0 . 9 5 一 21 5 一 0 1 一 0 4 一 0 2) 令尾矿 图 1 旋流一静态徽泡浮选柱的原理图 F落 1 B olC k d 场g ar m of c y c ol n ic 一at ict nI ic r o b u b b le on at - 柱。 n co l u m n 旋流一静 态微 泡浮选柱包括浮选 柱分选段 ( 下称 浮选段 ) , 旋流 器分选段 ( 下称旋流 段 ) 和 气泡 发生器 3 部分 . 浮选段 为一 柱体 , 位 于整个 柱体 上部 ; 旋流 段采用柱一锥相 连 的水介 旋流 器 结构 , 并 与浮选段 呈上 、 下 结构相连 . 从旋流 段 角度 , 浮选段相 当于放大 了的旋流 器溢流管 . 在 浮选段 的顶部 , 设 置 了清洗 水管和泡沫 精矿 收集 糟 ; 给矿 点位于浮选段 中上 部 , 最终尾矿 由 旋流 器底 流 口 排 出 . 气泡 发生器采用 外置式 , 并 沿切线方 向与 旋流 段柱 体相连 ( 相 当于旋流器 切 线给料 管 ) . 气泡 发生器上 设导气管 . 气泡 发生器是 浮选柱 的关键部件 . 它采用 文丘里管 的 内部 结构 , 具有 引入气体 并把气体 粉 碎成气 泡 的双重 作用 . 经过 加压 的循环矿浆 进入气泡 发生器 , 引入气体 并形成含有 大量微 细气泡 的气 、 固 、 液 三相体 系 , 然后 沿切 线 高速 进入 旋流段 . 这样 , 气泡发生器在完成浮选充气 的同时 , 又 在柱体底部形成了旋 流力场 , 为整个 声 浮 ] 选 段 旋 厂 流 段 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2000. 06. 002