選煤中浮選機械設備的應用和展望

摘要：隨著我國選煤技術的發展，浮選機械設備能夠實現對礦漿頁面的自動化控制，從而能夠進一步提高選煤的效果。文章通過對目前常用的浮選機械設備的說明，介紹了浮選機械設備的主要優點以及對浮選機械設備應用的展望。在提高浮選機械設備的自動化水平之后，可改善浮選機械設備的性能，延長浮選機械設備的使用壽命，節約分選礦料的成本，進一步提高選煤廠的經濟效率，減少對環境的污染。

關鍵詞：浮選；機械設備；選煤技術；自動化控制；煤炭資源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD374 文章編號：1009-2374（2015）06-0159-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.360

隨著我國經濟建設的不斷發展，工業建設、社會發展對于煤炭燃料需求量激增。但是由于礦產資源的品位有所不同，通過浮選機對礦產資源進行分選尤為重要。因此，浮選機械設備具有廣闊的發展潛力。目前，我國是世界第一煤炭生產國與消費國，所以通過浮選機械設備的有效分選提高煤炭資源的回收率十分重要。在運用新的技術不斷提高浮選機械設備的自動化水平之后，還應該加強對選煤機械進行維護和管理，不斷改善浮選機械設備的性能，延長浮選機械設備的使用壽命，節約成本，提高選煤廠的經濟效率。

1 選煤中浮選機械設備的優點

在工業生產上，由于人們常直接使用原煤進行生產，對環境的污染較大，并且不利用節約成本。而運用了浮選機械設備進行選煤之后，能夠通過浮選機械實現潔凈煤的運用。同時，浮選機選煤可以通過濕法分選的辦法對干旱缺水以及高寒區的煤炭進行分選。

第一，浮選機選煤的適應性較強。通過浮選機選煤，可以針對我國大部分地區的不同種類的煤質進行分選，可處理的煤質范圍較大。

第二，浮選機械設備選煤的能耗低，易于操作和維護。相比與其他分選設備，浮選機存在結構工藝配置、簡單，改善了其他分選工藝因環節復雜、設備數量較多帶來的高能耗問題；同時，因其部件低速運轉，物料對設備沖擊、磨損小，日常生產中有較長的使用壽命，維護難度大大降低。

第三，高效選煤，提高煤炭資源的利用率。目前，隨著選煤機械設備的技術不斷提高，浮選機械設備的自動控制系統的穩定性不斷增強，也可以有效地提高對煤炭資源的分選效率。

2 浮選機械設備的應用

由于能夠有效地降低選煤廠的投資成本，并且能夠高效地提高對煤炭資源的分選，因此對于分選各類礦產資源來說一種非常合理高效的手段。

浮選機械設備的原理是：煤泥浮選是依據煤和矸石顆粒表面潤濕性或疏水性的差異而實現的分選過程。礦漿先是在礦漿預處理器中進行攪拌，使浮選藥劑與礦粒充分接觸，然后送入浮選機進行攪拌和充氣。表面疏水性的煤粒附著在氣泡上，上浮至液面形成礦化泡沫層，在把泡沫刮出得到精煤。容易被水潤濕的，即表面親水性的矸石不吸附在泡沫表面而隨礦漿排出，就是尾礦。

浮選機在葉輪旋轉作用下，礦漿被吸入葉輪腔并沿葉輪外緣經定子穩流板甩入浮選槽。高速運動的礦漿在葉輪出口處發生射流效應產生一定真空度。在此射流的引射作用下，外部空氣經套筒進入葉輪腔被卷吸入浮選槽，并在礦漿的湍流作用下彌散為細小氣泡均勻分布于槽中。在機構的攪拌作用下，槽內礦漿呈充分湍流狀態。宏觀紊流產生顆粒遷移，從而保持顆粒懸浮；微湍流應力產生空氣彌散、礦粒-氣泡的碰撞與粘附。疏水性礦粒與氣泡碰撞后，當接觸點水膜破裂時發生粘附（即氣泡被礦化），隨氣泡上浮至礦漿表面聚集成泡沫層，刮出槽外為精礦產品；親水性礦粒和疏水性較差的礦粒與氣泡碰撞后不能發生粘附而滯留在礦漿中。槽內未及時礦化的疏水性礦粒，隨中礦通過浸沒式中礦箱進入下一室重復分選，直至從最后一室排出最終尾礦。

3 選煤中浮選機械設備的展望

從以上的論述我們可以看出：在選煤過程中，應用浮選機械能夠有效地提高選煤廠的工作效率，提高選煤的質量，從而節約成本、增加選煤廠的經濟利益。在選煤的過程中，浮選機機械需要進一步地提高機械設備的自動化能力，從而實現對礦漿液的自動化控制與處理，更加高效地分選物料。

在實現自動化控制方面，可以通過以下五個方面：

第一，安裝液位傳感器。對于選煤浮選機來說，需要液位傳感器提高自動控制的能力。液位傳感器可以按照不同物料不同的導電率進行工作。在插入液位傳感器后，可以使得兩個電極的電導率產生差異，并且電導率的差異和電極的距離成反比，和其橫截面積成正比。在當選煤的過程中浮選機械設備中已經形成氣泡時，由于電導介質的液體橫截面積小一級電離子兩級之間的距離較大都會使得電導率降低。因此在浮選機械設備中，如果礦產分選過程中礦漿的懸浮液的氣體所占的比例越大，電導率就會越小。因此，通過在浮選機內部安裝液位傳感器能夠更好地控制分選區以及礦化泡沫的氣體含量，并通過浮選機械設備中的礦漿電導率來確定變化情況。

第二，浮選機自動控制系統。通過浮選機的液面自動控制系統可以對檢測液面的系統進行自動的調節和控制。通過電動控制系統可以提高對精品礦物的分選機回收，起到良好的調節效果。

第三，射流浮選檢測系統。通過浮選機內的浮選柱檢測系統能夠檢測出在系統的浮選柱液位信號、礦漿濃度信號機以液位控制信號燈，通過對各種信號的有效控制來控制礦產的分選。

第四，計算機監控系統。選煤中浮選機械設備中的浮選柱計算機監控系統能夠通過兩點壓力法以及空中浮選柱內的液位來確定在浮選機械中的加藥量和入料量。這樣就能科學合理地對浮選機內的浮選柱進行動態檢測及控制，便于存貯數據。

第五，泡沫數字圖像。通過泡沫數字圖像能夠對不同大小、不同形狀、不同灰度值的浮選氣泡進行控制，從而獲取有關泡沫變化過程的信息。通過對浮選泡沫體信息的獲取，可以通過操作條件以及礦物性質來一起泡沫狀態的變化。通過變化來獲取浮選過程中的狀態變量。并且通過圖像的數字梳理能夠有效地提取各項物理參數，指出泡沫的各項參數特征。

4 選煤中浮選機械設備的維護與管理

在運用新的技術不斷提高浮選機械設備的自動化水平之后，為了進一步提高選煤廠浮選機械設備工作的效率，還應該加強對選煤機械進行維護和管理，不斷改善浮選機械設備的性能，延長浮選機械設備的使用壽命，節約成本，提高選煤廠的經濟效率。

第一，對選煤中的浮選機械設備需要定期進行維護和管理。通常對于固定的選煤浮選機械設備都要依據規定的運行周期，在到達延保的周期后就必須對設備進行維護。不管此時浮選機械設備的運轉情況以及性能如何，都要及時停機進行檢查與維修。

第二，定期填寫檢查記錄表。在日常的維護工作中，除了要檢查選煤中浮選機械設備的運轉以及各個部件的使用情況，還應該對容易損壞的零部件進行定期更換。按照更換的周期及時進行調換，例如葉輪、三角帶、篩板等等部件，以防止在今后的生產過程中對選煤分選過程造成影響。

第三，定期對后備的零部件進行維護與管理。在選煤廠中，要分派員工定期維護后備零部件，并對后備零部件進行維護，及時與零部件的供貨商進行聯系，確保浮選機械設備上的零部件能夠及時得到更換。定期檢查后備零部件的使用周期，定期對零部件進行維修，確定浮選機械設備各個零備件的更換周期。通過這幾個步驟，對于選煤廠中的浮選機械設備的零部件進行仔細的檢查，避免浮選機械設備在選煤的過程中出現故障而影響生產的運行。

5 結語

目前，我國已經成為世界上第一煤炭生產國與消費國，所以通過浮選機械設備提高對煤炭資源的綜合利用率十分重要。隨著我國選煤技術的發展，浮選機械設備能夠實現對礦漿頁面的自動化控制，從而能夠進一步提高選煤的效果。

浮選機械設備的運用具有很多優點。在工業生產上，由于人們常直接使用原煤進行生產，對環境的污染較大，并且不利用節約成本。再運用了浮選機械設備進行選煤之后，能夠通過浮選機械實現潔凈煤的運用。而且，浮選機選煤的適應性較強、選煤的能耗低、易于操作和維護、提高煤炭資源的利用率。

在浮選機械運轉的過程中，由于利用湍流分散和微泡礦化來對物料進行分選，從而實現浮選劑的彌撒，通過幾個流程最終實現對礦料的分選。在選煤過程中，應用浮選機械能夠有效地提高選煤廠的工作效率，提高選煤的質量，從而節約成本、增加選煤廠的經濟利益。從目前我國選煤中浮選機械設備的發展來看，安裝液位傳感器、自動控制系統、射流浮選檢測系統、計算機監控系統、泡沫數字圖像來提高選煤中浮選機械設備的工作效率。

在運用新的技術不斷提高浮選機械設備的自動化水平之后，為了進一步提高選煤廠浮選機械設備工作的效率，還應該加強對選煤機械進行維護和管理。對選煤中的浮選機械設備需要定期進行維護和管理，必須依據規定的運行周期，在到達延保的周期后就必須對設備進行維護；定期填寫檢查記錄表、定期對后備的零部件進行維護與管理，從而確定浮選機機械設備各個零備件的更換周期，避免浮選機機械設備在選煤的過程中出現故障而影響生產的運行。

參考文獻

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作者簡介：楊春宇（1984-），男，河北遵化人，開灤能源化工股份有限公司呂家坨礦業分公司選煤廠助理工程師，研究方向：選煤廠技術管理。

（責任編輯：蔣建華）