技術(shù)內容
（一）基本原理
干法重介質(zhì)流化床分選原理：細粒固體加重質(zhì)在經(jīng)均勻布風(fēng)后的上升氣流的作用下，形成具有似流體特性的氣-固兩相流，入選物料在氣-固兩相流床層中受到流化床層整體密度的浮力作用，從而按照床層密度分層，小于床層密度的物料上浮，大于床層密度的物料下沉，分層后的輕重產(chǎn)物分別通過(guò)刮板輸送機構排出，完成分選過(guò)程。模塊式干法重介質(zhì)流化床分選系統包括原煤準備、煤炭分選、介質(zhì)凈化回收、供風(fēng)和除塵等系統部分。在基礎研究方面，突破傳統的濕法選煤理論，創(chuàng )立了濃相高密度氣固流態(tài)化干法分選理論，提出了布風(fēng)及寬粒級加重質(zhì)級配原則，建立了寬篩分多組分物料在濃相高密度氣固流化床中分選動(dòng)力學(xué)模型。
（二）關(guān)鍵技術(shù)描述
研制出新一代干法重介質(zhì)流化床分選機，突破的關(guān)鍵技術(shù)：（1）研制了新型裝配式耐磨抗堵布風(fēng)結構，解決了長(cháng)期以來(lái)布風(fēng)裝置堵塞的難題； （2）研制了加重質(zhì)內循環(huán)裝置，大幅度減少了加重質(zhì)循環(huán)量（減少了 80%），提高了床層穩定性，減輕了系統負荷；（3）研制了新型精煤尾煤產(chǎn)品輸送裝置，大幅度提高了分選機的處理能力； （4）
設計了新型的設備結構，提高了整機的可靠性；（5）開(kāi)發(fā)了寬粒級復合二元加重質(zhì)級配技術(shù)。在工藝系統方面，將新一代干法重介質(zhì)流化床分選機與相關(guān)輔助設備集成化、模塊化，研制出模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤系統。
模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤技術(shù)的主要技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平，為西部干旱缺水地區及易泥化煤炭的分選提質(zhì)提供了一條有效途徑。
（三）工藝流程
壓縮空氣通過(guò)預布風(fēng)室和布風(fēng)板形成均勻分布的上升氣流，并與分選機中的加重質(zhì)作用形成具有一定密度的流化床層。入選原煤經(jīng)（干燥）分級（100~6 mm）后通過(guò)給料機均勻給入分選機內，按流化床層密度分層后的輕、重產(chǎn)物通過(guò)排料機構排出。輕產(chǎn)物與重產(chǎn)物分別經(jīng)脫介篩脫介，得到精煤和尾煤。脫介篩脫除的加重質(zhì)一部分進(jìn)入磁選機去除其中的非磁性物（煤粉），另一部分循環(huán)使用。循環(huán)介質(zhì)分流量、磁精礦與循環(huán)介質(zhì)的給料量根據分選機內流化床層的高度和密度進(jìn)行調節，實(shí)現對流化床層高度和密度的控制。分選系統在工作過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵，通過(guò)引風(fēng)除塵收集、循環(huán)。
主要技術(shù)指標
表1 模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤系統主要技術(shù)指標
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序號 |
名 稱(chēng) |
指 標 |
|
1 |
處理能力，t/h |
40~60 |
|
2 |
分選精度（E 值），g/cm3 |
0.05~0.08 |
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3 |
入料粒度，mm |
100~6 |
|
4 |
分選密度，g/cm3 |
1.3~2.2 |
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5 |
分選數量效率，% |
>90.00 |
|
6 |
噸煤介耗，kg/t |
<0.5 |
|
7 |
噸煤水耗，m3/t |
0 |
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8 |
噸煤電耗，kw·h/t |
1.5~3.5 |
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9 |
加工成本，元/噸 |
9.93 |
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10 |
系統投資成本，元/噸 |
35 |
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11 |
環(huán)保指標 |
符合國標 |
典型案例及成效
本技術(shù)及設備擁有自主知識產(chǎn)權，獲國家授權專(zhuān)利6項，出版著(zhù)作3部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文130篇，被 SCI
收錄40余篇，被國內外學(xué)術(shù)論文、著(zhù)作、工具書(shū)、教材等廣泛引用，得到了國內外同行專(zhuān)家的公認和高度評價(jià)，具有重要的國際影響，處于國際領(lǐng)先地位。2011 年”濃相高密度氣固流態(tài)化分選理論”獲得教育部自然科學(xué)一等獎，2013年”模塊式高效干法選煤關(guān)鍵技術(shù)”獲得江蘇省科學(xué)技術(shù)獎二等獎。
2013年在神華新疆能源有限公司建立世界上首座模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤廠(chǎng)， 對神華天電礦業(yè)有限公司（即寬溝礦）50~10 mm 原煤進(jìn)行分選加工，入選原煤處理量為50 t/h，得到灰分低于3.5%的超低灰煤，解決了神新能源公司活性炭分公司的用煤需求。該系統不用水，省去了龐雜的煤泥水處理系統，工藝簡(jiǎn)單，無(wú)環(huán)境污染，為我國干旱缺水地區、高寒地區及易泥化煤炭分選提供了高效的干法分選方法，也可生產(chǎn)超低灰煤，為制備活性炭、碳素材料等煤基高附加值產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)合格原料。
中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì )對”模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤系統及設備”項目的鑒定意見(jiàn)：”創(chuàng )立了濃相高密度氣固流態(tài)化干法分選理論，研制了新一代干法重介質(zhì)流化床分選機， 開(kāi)發(fā)了模塊化干法重介質(zhì)流化床選煤技術(shù)。建成了世界上首座模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤廠(chǎng)，在國內外首次實(shí)現了干法分選生產(chǎn)超低灰精煤（Ad<3.5%）。該項技術(shù)水平居國際領(lǐng)先，是世界選煤技術(shù)的重大突破?！?o:p>
