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煤炭分选理论与技术

来源：洁净煤技术

行业视野: 煤化工
类别; 95个
关键词; 76位
专家; 26篇
论文; 22628IP
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螺旋分选机研究进展

作者(Author)：叶贵川, 马力强

摘要：螺旋分选机是一种传统的薄流膜分选设备，由于矿业、煤炭业的快速发展，以及当前固体废弃物处理的急迫需求，螺旋分选机以其能耗低、结构简单、效率高、运行成本低等优势受到重视。论述了螺旋分选机理论研究进展，包括螺旋分选机流场、螺旋分选过程以及螺旋分选机工艺优化及智能化调控研究进展；综述了煤用螺旋分选机分选特点及应用现状，介绍了螺旋分选机的新设计和新应用。螺旋分选机流场研究引入了一些新的测试手段，但目前还难以准确测量内缘薄流膜区域的纵向速度、径向速度分布情况；数值模拟方法为研究结构参数和操作参数对流场的影响规律提供了一种便利手段，但模拟精度还有待进一步提升。螺旋分选过程研究中，正电子发射型颗粒追踪技术用于检测颗粒在螺旋分选机中的运动规律，是螺旋分选机理论研究的一大突破；螺旋分选过程中颗粒运动行为的数值模拟为螺旋分选机理的定性分析提供了一种便捷的手段，但由于模拟过程中忽略了许多现实条件，导致模拟结果与试验结果仍有较大差距。螺旋分选机工艺优化及智能化调控研究目前还处于起步阶段。近年来，国内外相继开发了一批新型螺旋分选机，在降低分选密度方面取得了一定进展：南非MTI公司研发了一种低分选密度的螺旋分选机，产率降低4%左右时，分选密度可由1.61 g/cm3降至1.54 g/cm3；国内设计的一种超低距径比的复合槽面螺旋分选机（内缘立方抛物线、外缘椭圆型），在粗选阶段预排矸，分选密度可降低至1.543 g/cm3，相较于采用传统参数的椭圆型槽面和立方抛物线槽面煤用螺旋分选机，在精煤灰分要求相当的情况下，分选效率分别提高了19.41%、13.11%。未来螺旋分选机研究重点主要还是利用PEPT技术、数值模拟技术等先进手段，进一步研究槽面形状、距径比（螺距直径之比）等结构参数对螺旋分选机流场分布特性、分选过程的影响，配合结构、工艺、新材料运用方面的改进，力争在提高分选精度、扩大分选密度调控范围方面有所突破。

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2020年第01期

806

459
选煤厂煤泥水加药智能化控制系统研究

作者(Author)：陶亚东, 潘月军

摘要：为进一步提升选煤厂煤泥水处理智能化管理水平，神东洗选中心将在线传感器和喷灌式加药设备智能化控制系统相融合，结合选煤厂煤泥水工艺流程特征，以煤泥水絮凝沉降试验为依据，将浓缩机入料浓度作为加药量相关条件因素,沉积界面厚度参数作为反馈信息，控制箱程序计算分析，调整电动阀门调节控制发出加药量信息，实现煤泥水加药系统智能化控制。通过多点喷灌加药方式，使药剂与煤泥水充分混合，通过煤泥水的沉降状态判断煤泥水在浓缩池中的各层沉降状态，分析智能加药系统智能化调节与现场煤泥沉降状况的匹配度，人工对内置专家系统进行修订，保证智能加药系统不断优化升级。通过一系列智能化手段，解决煤泥水工艺流程数字化管理不足的问题，建成了现代化选煤厂煤泥水加药智能化控制系统的总体构架、在线监测仪器、加药控制策略、控制装置。以上成果在神东洗选中心上湾选煤厂投入使用，根据现场实践，每提高100 t煤泥水处理量可将入选量提高100 t，同比可增加230 t原煤处理量，提高生产效率10%。

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2019年第05期

765

347
大型选煤厂智能化技术研究

作者(Author)：宋文革

摘要：以大型选煤厂为研究对象，依据选煤厂智能化需求，提出全方位智能化建设方案，在紧密融合煤炭分选加工、过程控制和人工智能的基础上，从智能感知、智能决策、设备智能诊断与管理以及生产过程智能化等环节进行理论研究和应用实践，研发了选煤厂智能化建设成套技术。通过智能决策系统，对比不同生产方式，预测所能生产的商品煤产率和质量，从而计算出产品效益，推荐最优生产方式，并对生产成本、效益等进行分析，极大促进了神东煤炭集团管理创新及智能化建设，实现提质增效、智能化生产与管理。建立分选过程数据库、生产模型评价库和选煤专家数据库在内的结构化私有云数据库，在此基础上，结合人工神经网络及随机搜索算法，根据用户需求和效益最大化原则，在原有网络基础上，构建了基于工业4G网络。以故障特征数据分析为支撑，开发选煤设备智能诊断管理系统，实现设备状态的实时监测、在线分析、故障诊断和全生命周期的智能管理，解决了现有的信息孤岛问题。以多维度的智能监控为基础，实现生产环境感知、工艺系统感知、生产设备感知，通过智能统计、分析、预测生产状态，对分选日常业务进行信息化管理，并结合移动控制等手段优化了现有管理机构及生产组织形式。开发数据驱动的重选控制参数在线实时智能给定与精准控制技术，开发煤泥水入料特性与固液相界面协同的智能化精准加药技术，开发智能配电、人员智能定位和自动装车等技术，实现选煤厂生产过程智能化。通过数据驱动与专家决策实现了分选参数的在线智能给定。通过智能化的升级改造，可以实现亿吨级大型选煤厂群精准生产、智能调配，有效降低了作业成本。

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2019年第05期

1318

655
选煤厂浓缩机煤泥水沉积界面超声波感知技术

作者(Author)：朱子祺, 吕一波

摘要：浓缩机中煤泥水沉积界面是描述浓缩机工作状态重要技术参数，对指导煤泥水絮凝剂加药量等参数控制具有重要意义。笔者利用翻转式人工采样器对神东洗选中心煤制油选煤厂浓缩机中煤泥的浓度分布和粒度分布规律进行研究，沿着径向等距选取100～13 100 mm范围内的14个点、深度100～4 900 mm范围内的16个位置，共设置195个采样点。研究结果表明，浓缩机中从表层往下的煤泥水浓度逐渐升高，3 600 mm以下的煤泥浓度急剧升高且出现波动，煤泥水沿浓缩机径向水平分布的浓度变化与采样半径无关。利用超声探测原理设计制造了超声波测试平台，设定超声工作频率为66 MHz，由于超声波在煤泥水中传播时受煤泥水中煤泥的影响而出现衰减现象，以此来检测浓缩机中不同深度的煤泥水浓度，从而计算浓缩机中煤泥水沉积界面深度。试验结果表明，煤泥水浓度与超声波发射接收频率差具有良好的线性关系。对浓缩机生产状态和停产状态时的清水层高度进行测试，并与人工检测的清水层高度结果进行对比，结果表明，超声波测试平台检测指标与人工测试指标差在46～57 mm，可取代人工测试，实现了浓缩机沉积界面参数的自动化检测，为后续煤泥水絮凝沉降过程的自动化控制提供重要依据。

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洁净煤技术

2019年第05期

682

193
刚柔耦合弹性筛分机理与动力煤3mm分级试验

作者(Author)：潘淼, 段晨龙, 石巍, 周治国, 江海深, 赵跃民

摘要：动力煤广泛应用于电力、冶金，建材以及化工等领域，筛分是动力煤加工利用的关键环节。随着采煤机械化的发展，其细粒含量逐渐增加，当物料水分较高时易造成颗粒团聚，筛分作业难以进行，因此开展黏湿动力煤高效干法深度筛分至关重要。传统干法筛分过程多为6 mm分级、甚至13 mm以上分级，原煤入选比例低，造成资源浪费和环境污染等问题，降低其分级下限是目前亟待解决的技术难题。传统筛面为刚性筛面和弹性筛面，前者容易造成物料卡堵，后者在筛分过程中筛面局部易发热老化，大大降低筛分效率和筛机处理能力。为提高黏湿动力煤3 mm干法高效筛分效果，笔者提出了刚柔耦合弹性筛分方法。采用振动测试手段研究了刚柔耦合弹性筛面运动学特性，阐明了筛面的运动行为与弹性区域形变规律，揭示了刚柔耦合弹性筛分机理。采用多因素逐项试验方法，探究了处理能力与外水含量对动力煤3 mm刚柔耦合弹性筛分过程的影响规律与机制。结果表明:弹性区域较刚性区域位移幅值增加87.69%，加速度幅值增加98.08%;随处理能力的增加，综合分离指数呈先升高后降低的趋势，处理能力为2.00 kg/s、物料外水含量为6.13%时，综合分离指数在89.00%以上;外水含量的增加导致综合分离指数降低，外水含量升至11.01%时，综合分离指数达78.92%，表明刚柔耦合弹性筛面可实现黏湿动力煤3 mm的干法高效筛分。

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洁净煤技术

2019年第03期

566

180
基于响应面法优化SDBS对低阶煤泥浮选的促进作用

作者(Author)：马椽栋, 刘嘉友, 张庆建, 迟亚妮, 李琳

摘要：针对低阶煤表面含氧官能团多，传统浮选药剂分选效果较差的难题，采用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为浮选促进剂开展了低阶煤浮选试验研究。通过单因素条件试验，确定适宜的柴油和SDBS用量分别为6~9 kg/t和800~1 500 g/t，仲辛醇与柴油用量比为1∶10~1∶5。在此基础上，采用响应面法对柴油、仲辛醇和SDBS的用量进行优化，优化试验结果表明，柴油、仲辛醇、SDBS之间存在交互作用，其主效应关系为:SDBS >柴油 >仲辛醇，并获得了以浮选完善度为响应值的二阶回归方程，确定了柴油、仲辛醇、SDBS的最佳用量分别为8.57 kg/t、1.28 kg/t、1 307 g/t，此时浮选完善度的理论值为24.16%，在最优药剂用量条件下开展了浮选验证试验，获得的浮选完善度为23.98%，与响应面法得到的理论值基本相符，表明采用响应面法优化药剂制度准确可行。XPS宽程扫描检测结果表明，低阶煤表面的氧碳比为1.40%，吸附SDBS、柴油和柴油+SDBS后，氧碳比分别降至1.26%、1.12%和1.01%;XPS C1s分析结果表明，低阶煤表面的C—C/C—H基团含量为66.47%，吸附SDBS、柴油和柴油+SDBS后，分别提高到72.60%、75.13%和77.12%;吸附前后，低阶煤表面含氧官能团含量均明显降低，C—O基团含量由吸附前的16.59%分别降低至15.71%、14.66%和12.71%，C.O基团由10.09%分别降低至7.70%、4.23%和5.64%，O-C-O基团由6.85%分别降低至3.99%、5.98%和4.54%。XPS检测结果表明，将柴油和SDBS复配使用，作用效果优于单独使用柴油和SDBS。SDBS作为促进剂时，低阶煤表面C—C/C—H基团含量的增加以及含氧官能团含量的降低，表明SDBS与低阶煤表面发生了以氢键吸附为主的物理吸附，实现了对低阶煤表面含氧官能团的有效覆盖，同时，SDBS中的C—C/C—H基团暴露在低阶煤表面，增强了低阶煤表面的疏水性，有利于改善低阶煤泥的可浮性。

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洁净煤技术

2019年第03期

582

223
细粒煤干法深度筛分技术进展及研究方向

作者(Author)：赵环帅

摘要：细粒煤干法深度筛分技术在煤炭工业中具有重要作用，已成为当今国内外筛分领域研究热点与难点。目前细粒煤干法筛分粒度界限主要为6和3 mm，尤其对于3 mm动力煤不经分选可直接用于火力发电。因此，实现原煤的6或3 mm细粒级干法深度筛分，不仅能提高粉煤的利用率，也可节约大量分选成本。笔者论述了目前国内外细粒煤干法深度筛分相关理论研究成果，着重阐述了国内外典型细粒煤干法深度筛分设备结构及性能特点，并深入探讨了今后细粒煤干法深度筛分技术的研究方向。目前国外细粒煤干法深度筛分相关理论研究成果主要为概率筛分原理、等厚筛分理论、电磁激振理论，弛张筛分理论、强化筛分理论。论述了黏附细粒物料深度筛分模型，潮湿细粒物料的黏结力计算公式及减少黏结力方法，降低潮湿细粒物料堵孔方法以及双质体共振与网振筛分技术等。国内研究主要为实用概率筛分模型，潮湿细粒物料在筛面上积聚原因和黏附机理及黏附力、黏附厚度的影响因素，克服潮湿细粒原煤深度筛分堵孔、黏孔现象的设计方案，采用筛板振动、筛箱不振动的形式实现难筛物料的筛分，弹性筛面克服堵孔的机理及与刚性筛面筛分效果对比，细粒煤粒度分布模型分布特性研究等。在筛分技术和设备开发上不断创新，目前已开发出的概率筛、等厚筛、博后筛、高幅筛、节肢筛、琴弦筛、弛张筛、抛射筛、谐振式泰勒振动筛、双质体振动筛、电磁高频细筛等细粒煤干法深度筛分设备结构与性能特点各异，且适应于不同用途。基于目前细粒煤干法深度筛分技术发展现状，建议未来应深入研究方向为筛分理论、关键技术、筛机结构优化、振动参数优化配置、筛板相关技术及多样化研究等方面。

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洁净煤技术

2019年第03期

964

359
高效动力煤分选工艺研究

作者(Author)：崔广文, 隋文浩

摘要：为解决动力煤分选工艺中脱泥分级筛筛下＜2 mm煤泥分级脱水后产品掺入混煤，使部分精煤进入混煤的问题，以高家梁动力煤选煤厂为例，通过分析高家梁动力煤选煤厂煤质特性，使脱泥筛筛下＜2 mm煤泥进入三锥角旋流器进行再选，通过改变三锥角旋流器的结构、操作参数等，分析其分选效果及经济效益。最后提出了高效动力煤分选新工艺流程和动力煤分选展望。粗煤泥分选试验结果表明，分选后精煤灰分为8%时，产率为3091%，尾煤产率为1741%，灰分为4834%，细煤泥产率为5168%。增加三锥角旋流器后，部分粗颗粒煤泥通过分选得到精煤，每年可多出高发热量精煤1541万t，灰分为8%，精煤价格为298元/t，其余所有产品去末煤系统，产率为105%，灰分为4834%，总效益达到1 66463万元。三锥角水介分选旋流器作为一种新型高效的粗煤泥分选设备，具有结构简单、占用空间小、入料粒度范围宽、适应性强、分选精度高和稳定可靠等优点。三锥角旋流器用于动力煤选煤厂粗煤泥分选，完善了动力煤选煤厂工艺流程，实现选煤效益最大化。

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洁净煤技术

2019年第01期

580

243