介质选煤的实质和特点有哪些

　　质选煤是在密度介于净煤和矸石(或中煤)的重介质悬浮液中按照阿基米得原理进行分选的方法。其基本的分选原理似乎比其他重力选方法简单明了。然而这需要在一种人工制备的具有一定特性的介质中分选，因此，除了分选设备的设计以外，介质的制备和回收复用以及介质性质的稳定性是生产过程的关键。图1-1是重介质选煤系统的示意图。首先要配制好具有要求密度的重介质，然后将准备好的入料以一定的速率与重介质一起或分别给入分选机，按(接近介质的)密度分选出轻产物和重产物，用在筛上喷水洗涤的方法从产品中脱除和回收带出的介质，常用磁选机回收并送回介质循环系统复用。在介质循环系统中配备有重介质特性测控系统。它能够以不同的方式保持循环重介质特性的相对稳定。随着少量的介质被产品和磁选尾矿带走，制备好的新介质根据介质测控系统的信号人工或自动添加进系统，以保持数量平衡。

　　深入了解该分选过程的实质和特点，对于进行工艺研究、生产操作和管理都是重要的。

　　选煤所用的重介质通常是由微细的高密度固体与水混合而成的非均相的重悬浮液。与真溶液不同，重悬浮液是由固液两相共同组成的复杂系统。因此，在分选过程中，煤粒在其中运动时，既受到分散介质(如水)的阻力，还受到分散相(如磁铁矿粉)颗粒的阻力。然而，实验证明，与在真溶液中相似，对于粒度粗并且与重介质密度差别大的颗粒，在悬浮液中运动(上浮或下沉)的阻力主要是惯性阻力；而粒度小以及密度与重介质密度差别小的颗粒，在悬浮液中运动速度小，其运动阻力主要是粘性阻力。但是实验同时还表明。当煤粒粒度与加重剂粒度接近时，悬浮液中的加重剂颗粒对分选煤粒的机械作用变得很明显，这对细颗粒的运动(分选作用)有着重要的影响。

　　为说明重介质选煤过程的实质，目前普遍被接受的、也比较符合实际的理论认为，当煤粒的粒度为加重质粒度的数十倍以上时，悬浮液可以看成是密度为两相平均密度的均相的液体，对在其中运动的煤粒的阻力和真溶液一样；但当两者的粒度接近时，则煤粒的运动应被看做是在干扰沉降条件下的运动。因此，在离心力场中，能被分选的煤粒直径将会受到干扰沉降等沉比的限制。一般认为，能被有效分选的粒度下限只能达到大约为加重质最大粒度的5倍以上。

　　以上的理论在一般的情况下只适用于固液两相悬浮液中分散固相的体积浓度不超过30％的条件。如果超过这个极限，即便是对较粗的块煤，悬浮液也不能看做是均匀的液体(关于重介质悬浮液的性质参阅第三章)。例如我们有时会发现在高密度(如1800kg／ m3)分选的重力分选机中，在重介质表面会有较粗的矸石漂浮不下沉的现象。因为在使用磁性物含量不够高的磁铁矿粉配制高浓度的重介质时，固体的体积浓度可能会超过30％，加上系统中积存较多的煤泥，悬浮液的性质就有别于均匀液体了。

　　此外，一般选煤用的重介质属于不稳定的固液两相粗分散体系，静止时会发生沉降分层。为保持重介质悬浮液浓度(密度)的相对稳定，使分选能够正常进行，分选机内需要有一定的扰动，或是机械的(如轻产物或重产物的排放装置)，或循环介质流(上升流或水平流)。都可达到此目的。但是所有这些扰动对各种密度和粒度的颗粒都会产生不同的影响，尤其是对细粒的密度接近重介质悬浮液的颗粒。采用磨得较细的磁铁矿粉或允许在重介质系统内存在适量的煤泥，会有助于重介质悬浮液的相对稳定，并能减轻扰动的影响。