新型机械搅拌浮选机在洗煤厂的调研

导读:、搅拌方式机械搅拌式浮选机利用叶轮的旋转对矿浆进行搅拌，叶轮起到吸气和搅拌的双重作用，叶轮的转速一般较高，因此对矿浆的有较强的搅拌作用，且有利于浮选药剂的分散，由于定子导流装置的作用，能够保证浮选区液面的稳定。

新型机械搅拌浮选机在洗煤厂的调研 浮选设备从结构上基本分四大类：（1）吸气机械搅拌式浮选机；（2）充气式浮选；（3）喷射式浮选机；（4）微泡浮选柱及深槽浮选机。

1、吸气机械搅拌式浮选机使用情况 集团公司崔镇洗煤厂及微山七五煤矿使用的是XJM-S系统吸气机械搅拌式浮选机，该类型浮选机在国内浮选设备的应用领域是主流，其优点是机械搅拌形成的分选空间液流稳定，槽体较浅利于https://www.flowerba.com/区间的大颗粒精煤回收。

另外XJM-S系统浮选机是XJM系统浮选机的更新换代产品，其入料方式，“假底假吸，周边串流”，解决了矿浆通过量受限的问题，“S”双层伞叶轮，流道的优化设计和“W型流态”，有效降低功率消耗；充气方式为“单控点，双系统进气”，可实现充气量在线调控。

其缺点是定子、转子磨损较快。

2、充气式浮选机使用情况 集团公司龙固洗煤厂应用德国KHD公司生产的充气式浮选机，此浮选机特点是处理能力大，两台串联使用形成一组，每组浮选机的矿浆通过量在1000m3左右，分选效果一般。

浮选机的形状是直径https://www.flowerba.com/的圆桶状，如在良庄洗煤厂使用，厂房内的承重梁位置需进行大的改动，因此不适合该厂使用。

莱新洁净煤应用的是瑞曲生产的14m3的充气式浮选机，其分选精度较高，泡沫细小且均匀，能确保精矿、尾矿指标要求，机械搅拌系统的耐磨性能很好。

但除整机设备价格贵外，备件价格亦很贵。

3、喷射式浮选机使用情况 对喷射式浮选机在临沂天威煤业、枣矿田陈煤矿洗煤厂及淮北临浼洗煤厂的使用情况进行了调研。

此类浮选机应用泵的动力实现矿浆的搅拌，因此其形成的泡沫层较好，分选效果也较好。

但存在液流不稳定，区间的大颗粒浮起来后在不稳定的液流冲击下，又从微泡上落下，造成部分粗颗粒不能回收，从而影响精煤回收率，另外，此种浮选机操作难度相对较大，产品质量亦不很稳定。

4、微泡浮选柱及深槽浮选机的使用情况 集团公司孙村煤矿厂应用浮选柱，不仅药耗高，且对区间的粗颗粒回收较差。

协庄洗煤厂应用芬兰生产的深槽浮选机也同样存在粗颗粒难回收的问题。

枣矿柴里洗煤厂应用的浮选柱采用分级浮选工艺，使用高频筛将大于的大颗粒直接脱水进入产品，小于的煤泥水进浮选柱进行分选，其使用效果很好，分选精度较高，产品质量能得到有效控制。

此设备如在良庄洗煤厂应用，首先厂房需进行大的土建改动，另外还需增加一套分级设备及粗煤泥分选工艺，投入较大且不易管理。

5、调研结论 从以上调研情况分析，确定选用XJM-S系统吸气机械搅拌式浮选机。

使用此类浮选机可在原土建基础上，厂房无需进行大的土建改动，且操作平稳简单，粗颗粒也得到有效回收，能确保精煤回收率。

相关设备：BF浮选机、充气机械搅拌式浮选机、BSK浮选机。

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洗选厂浮选系统扩能研究与改造

洗选厂浮选系统扩能研究与改造 一、概述 1、近年来，洗选厂生产工艺系统不断改进，在2001年重介洗煤改造基础上，2005年进行了浮选系统改造，使用3台FXZ-Ⅲ型浮选柱替代了旧浮选机，提高了细粒煤泥分选效果；2007进行了动筛系统改造，使用GDT18/型机械式动筛跳汰机替代了人工拣选，降低了工人劳动强度，提高了入洗原煤质量；2009年进行了介质回收改造，使用进口HMDA-6/7型单滚筒高效磁选机替代旧双滚筒磁选机，节省了现场空间，提高了介质回收效率；2010年进行了密控系统集控改造，建立了新密度控制系统，改善了密度控制准确性，提高了精煤产率。

通过近10年来的优化改造，系统逐步趋于完善，生产能力明显提高，洗煤效益不断攀升。

2、原浮选系统存在的问题 近年来矿井采煤机械化程度不断提高，加上矿井煤炭延深开采条件恶劣，原煤中所含煤泥质量变差，给浮选系统造成较大困难，主要表现在： 1)入浮煤泥量大、粒度细，降低了浮选效果。

根据入洗原煤小筛分试验结果，煤泥含量普遍在20%以上，其中-200网目占到65%以上，入浮煤泥中-200网目粒级含量更是达到80%以上。

2)浮选设备处理能力不足。

现用浮选柱单台标称处理量为160~240m3/h，干煤泥处理量为12-20t/h。

但测算该设备实际远达不到标称处理量，实际煤泥量超出了3台浮选柱的总处理能力上限。

浮选设备能力不足已成为制约洗煤生产能力提高的瓶颈。

3)产品指标不稳定。

浮选尾矿灰分降至50%以下，从化验结果来看损失了部分精煤，造成浮选抽出率下降，降低了洗煤效益。

同时，部分时段浮选精煤灰分不稳定，影响了制水煤浆过程。

根据现场生产实际，经过前期对各型浮选机进行调研，洗选厂决定在原浮选系统的基础上增加1台新XJM-S型浮选机，与现有系统配合，形成优势互补，大力提高浮选系统处理能力，改善浮选效果，提高浮精产率。

二、XJM-S型浮选机研究 1、XJM-S型浮选机是煤科总院唐山分院20世纪90年代主要科研成果之一，主要用于的煤泥浮选。

该设备整体性能先进，处理能力大，充气效能高，调节范围广，浮选速度快，能耗、药耗低；采用独特的矿浆入料方式，矿浆流态更加合理；针对各种不同的煤种、粒度和浓度，优化设计流体动力学参数，使高密度和粗、细粒度煤均获得理想的分选效果；设备技术含量和运转可靠性高，操作维修方便，矿浆液位单点控制，可选手动、自动调节方式；优化设计叶轮和定子，使用高耐磨材料，寿命达4年以上。

整体上，XJM-S型浮选机具有处理能力大、分选效果好、省油、省电、占地面积小等诸多优点，并已形成系列化产品，单槽容积设有3、4、6、8、12、14、16、20m3等八种规格，至今已有数百台投入工业生产，在选煤行业取得了良好的效果。

2、XJM-S型浮选机结构 XJM-S型浮选机由槽体、搅拌机构、传动机构、刮泡机构及液位调整机构等几部分组成。

槽底上设有假底，假底上有稳流板、吸浆管及定子导向板。

相邻两槽间设有中矿箱，位于前一槽的槽箱内，而在第一槽的前面增设入料箱。

搅拌机构由传动机构、套筒、定子盖板、叶轮、锁紧螺母、导管及进气管等组成。

在导管与定子盖板间有调节环，用于调节矿浆的循环量。

叶轮用锁紧螺母固定在轴上，定子分成盖板和导向板两部分，盖板通过法兰盘与套筒连接，安装时盖板压在固定于假底上的定子导向板上，这样导向板不仅用于分配矿浆，而且又成为搅拌机构的支座，保证了叶轮运转时的稳定性。

这种结构减小了定子直径，安装检修时便于搅拌机构的起吊及拆装叶轮。

进气管上的气量调节阀用来调节进气量。

3、技术特点 XJM-S型浮选机属于自吸空气机械搅拌式浮选机，是在对我国煤用浮选设备进行充分调研基础上，对浮选机的入料方式、充气方式和槽内流态进行充分对比后研制成功的，主要技术特点有：(感兴趣的可以参考我们的充气机械搅拌式浮选机) 1)采用“~”入料方式，假底底吸、周边串流。

矿浆沿槽断面进入槽内假底下，通过叶轮的下吸口进入叶轮，当矿浆通过量大于叶轮下层吸浆能力时，多余矿浆通过假底周边向上进入假底上搅拌区，与气泡接触矿化，槽底不易存死角。

槽内部分矿浆可通过矿浆循环口吸进叶轮上层，再一次与气泡接触，完成槽内矿浆的循环。

此种入料方式的优点是给料矿浆量不受叶轮吸浆能力的限制，保证入料矿浆流与槽内理想流态一致，槽内流态和叶轮循环负荷不受给料量的影响而保持最佳。

2)采用双层伞形叶轮，有效降低了功耗。

采用单气道双系统进气方式，槽内呈“W型流态”，粗、细煤泥分离精度高。

3)采用自吸式充气方式。

进气方式设有一个进气管，管口有气量控制阀，可以在机器运转过程中随时调节充气量，吸入的空气经套筒分别进入叶轮的上下两层。

4)采用了混合的给料方式，即新鲜矿浆从假底下部给人，其主要部分从设在假底中心的吸浆管吸入叶轮底部。

4、浮选系统处理能力大幅提高 为测试新浮选机处理能力，不断加大了设备入料量。

目前主开浮选机1台，同时旧3台浮选柱停开2台，这样即能很好处理掉全部入浮精煤泥。

浮选处理能力的提高，极为有利于浮选效果的改善和浮精产率的提高。

三、浮选精煤产率明显提高 从洗煤生产数据来看，实际浮精产率明显上升，根据统计，浮选系统扩能改造后，浮选精煤产率达到8%以上，比之前5%提高了3%以上。

加上浮精灰分有所降低，可适量将此部分浮选精煤掺入精煤当中，相应可提高精煤产率3%以上，经济效益十分明显。

四、材料消耗均有所降低 1、浮选效果改善，浮选油耗降低。

由于浮选系统处理能力提高，浮选机效果较好，洗煤生产的浮选油耗也有所降低。

据统计，浮选油耗目前达到/吨浮精煤泥以下，相比以前/吨浮精煤泥，下降幅度达/吨浮精煤泥。

2、浮选机用电负荷减少，生产电耗降低。

新浮选机使用37kw搅拌电机4台，刮板电机2台，合计功率为，而旧浮选柱每台使用90kw循环泵1台。

按目前停止运行2台浮选柱来算，可减少负荷功率90*，年可节约电能近16万kwh。

相关设备：浮选机、BSK浮选机。

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我国煤用浮选机充气搅拌装置分析

我国煤用浮选机充气搅拌装置分析 浮选机是我国选煤厂回收细粒煤最主要的浮选设备，浮选机的充气搅拌装置担负着对矿浆进行充气、搅拌，使其循环等作用，从而为浮选过程的顺利进行创造良好的流体动力学状态。

这里通过对我国几种煤用浮选机充气搅拌装置进行介绍和分析，提出了一个性能良好的充气搅拌装置所应满足的要求，为我国选煤企业浮选机的改造以及新型充气搅拌装置的设计提供参考。

1、机械搅拌式浮选机 目前在我国选煤厂应用较广的浮选机为XJM-S系列机械搅拌式浮选机，约占我国煤泥浮选设备的70%以上。

机械搅拌式浮选机的充气搅拌装置主要由叶轮、定子、轴、套筒、胶带轮、进气管等部分组成。

叶轮没有两层，上层叶轮用来吸入空气和循环槽内矿浆，下层叶轮用来吸入新鲜矿浆。

叶轮通过轴和胶带轮在电机的带动下高速旋转，此时在叶轮的中间区域形成负压，由于在叶轮轮毂上开有环形气道，外部空气通过轴和套筒之间的通道进入叶轮上下层，实现双系统进气。

在进气口设有风量调节闸板，在运转过程中，操作人员可根据需要随时调节进气量。

进入的空气被高速旋转的叶轮切割、分散成大量小气泡，气泡和吸入的矿浆混合后在定子的导流作用下分散到浮选槽内，从而完成充气搅拌过程。

定子采用分体式结构，分为盖板和导向叶片两部分，安装后可以保证吸浆管与叶轮下吸口的轴向间隙以及叶轮与定子叶片的径向间隙达到设计要求，从而使叶轮能吸入大量的新鲜矿浆，并减轻了起吊质量和安装难度。

机械搅拌式浮选机的充气搅拌装置的特点是： （1）自吸空气方式不仅使浮选系统简单、设备台数少、操作和管理方便，而且空气在液流卷吸作用下进入浮选槽，弥散效果好，气泡分布均匀。

（2）由于叶轮要起到切割空气和吸入矿浆等作用，对叶轮的设计有特殊要求，叶轮转速一般较高，能耗相对较高。

（3）性能稳定，对煤种变化和生产波动的适应性较强。

2、压气式机械搅拌浮选机 国外煤用压气式浮选机主要为波兰的IF系列压气式机械搅拌浮选机，已在波兰应用近百台，在我国也有应用。

压气式机械搅拌式浮选机的充气搅拌装置主要由叶轮、定子和定子底座组成，煤浆通过中心的给料装置给入，压缩空气由空心轴进入，从轴的端部排出，煤浆和压缩空气沿叶轮的叶片，通过定子导向抛出，然后逐步上升，在搅拌、抛射、上升过程中完成矿化作用。

这种浮选机的充气搅拌装置的特点是： （1）充气均匀，充气量可调，可根据生产需要产生数量充足、尺寸合适的微气泡。

（2）自动化程度高：压气量及矿浆液位高度已实现自动化测控。

（3）能耗较低。

3、喷射式浮选机 喷射式浮选机是利用喷射和微泡析出机理实现煤浆充气、气泡矿化的喷射型浮选机。

经过优化的FJC系列喷射式浮选机目前已在100余座选煤厂推广应用。

FJC系列喷射式浮选机的充气搅拌装置主要由给料管、进气管、喷嘴及喉管组成，如图1所示。

煤浆经泵加压由喷嘴高速喷出后，在喷射室形成负压。

空气即通过进气管进入混合室，并被喷嘴出的高速旋转喷射流裹卷和剪切，同时溶解于煤浆中的空气呈过饱和状态，以微泡形成有选择性地在煤粒表面析出。

最终充气煤浆经喉管喷出后撞击假底，实现对煤浆的充气搅拌。

该充气搅拌装置具有较大的强度和搅拌范围，整个充气搅拌装置只有四根吸气管伸出液面，有利于泡沫层向刮泡堰均匀游动。

具体特点为： （1）无机械搅拌部件，结构较简单。

（2）气泡以微泡析出，充气量较大。

（3）矿浆通过量大。

（4）有利于较粗颗粒的浮选。

4、性能对比 、充气性能 机械搅拌式浮选机是利用叶轮旋转产生负压，吸入空气并对空气切割成大量小气泡，从而实现浮选机的充气，这样就需要叶轮有较高的转速，并且要对空气具有较强的切割功能，但浮选机无需外部风源供风，系统简单。

压气式机械搅拌浮选机的空气靠外部给入，充气量大，并且可以调节，充气均匀，但需要单独的充气系统，能耗相对较低，有利于设备的大型化开发。

喷射式浮选机在充气方式上主要利用高速煤浆在喷嘴处的射流形成负压吸入空气，并被喷嘴喷出的旋转煤浆裹卷和剪切成大量小气泡，混合室内经循环泵加压的空气也在煤粒表面有选择性的以微泡形成析出。

图2所示为国外的一些研究者对矿物颗粒进行不同充气方式的浮选试验结果。

说明了微泡可强化浮选效果，因此在保证充气量的前提下可提高微泡的比例。

、搅拌方式 机械搅拌式浮选机利用叶轮的旋转对矿浆进行搅拌，叶轮起到吸气和搅拌的双重作用，叶轮的转速一般较高，因此对矿浆的有较强的搅拌作用，且有利于浮选药剂的分散，由于定子导流装置的作用，能够保证浮选区液面的稳定。

压气式机械搅拌浮选机与自吸式机械搅拌浮选机均靠叶轮的旋转对矿浆搅拌，叶轮主要起到搅拌矿浆的作用，搅拌强度要能够保证矿粒悬浮。

喷射式浮选机无运动部件，主要依靠高速煤浆从喉管喷出后撞击假底，实现对矿浆的冲气搅拌，搅拌范围和强度都比较大。

、分选选择性 浮选精煤分高一直是我国选煤行业普遍存在的问题，几种搅拌装置在合适的条件下都取得了较好的分选效果，但浮选精煤中高灰细泥的夹带依然很严重，有待进一步研究改进。

5、结语 综上所述，浮选机充气搅拌装置的改进和设计要尽量满足以下要求： （1）具有较好的充气性能，充气量可调，在保证充气量的前提下可提高微泡的析出量，强化浮选效果。

（2）搅拌装置要能够保证矿粒悬浮和浮选槽液面的稳定性，针对不同煤种的密度和可浮性差异，设计考虑搅拌强度和槽内矿浆循环比的可调性，以实现流体动力学参数最优。

（3）在满足浮选效果的前提下尽可能使搅拌装置结构简单，维修方便，能耗较低。

充气搅拌装置是浮选机的核心部件，只要能起到较好充气性能和搅拌性能的充气搅拌装置都可以来进行研究和应用，通过这里的介绍和分析以期能对我国煤用浮选机充气搅拌装置的改进以及新型充气搅拌装置的研发提供参考和借鉴。

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