1、文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。固液、固气分离技术 分离技术广泛应用于化工、矿业、发电、制药、环分离技术广泛应用于化工、矿业、发电、制药、环保等许多工业部门。分离技术主要指固液之间的分离和保等许多工业部门。分离技术主要指固液之间的分离和固气之间的分离。固气之间的分离。教材与教学参考书：教材与教学参考书： 选矿学选矿学、选煤厂固液、固气分离技术选煤厂固液、固气分离技术 选煤厂产品脱水选煤厂产品脱水、矿物资源加工技术与设备矿物资源加工技术与设备 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。概述-固液分离 固液分离是指从固液两相体系
2、中把二者分开的过程。固液分离是指从固液两相体系中把二者分开的过程。 对于选煤厂而言，是围绕分选产品脱水和生产水再生对于选煤厂而言，是围绕分选产品脱水和生产水再生复用，复用，把水从煤中脱除把水从煤中脱除( (脱水脱水) )、把煤从水中脱除、把煤从水中脱除( (澄清水澄清水) )的一系列作业。的一系列作业。 对于选矿厂而言，是指从悬浮液中分离出固相和液相对于选矿厂而言，是指从悬浮液中分离出固相和液相物料，实现物料，实现回收有用固体回收有用固体( (废弃液体废弃液体) )、回收液体、回收液体( (废弃固废弃固体体) )、回收固体和液体、分级与脱泥、回收固体和液体、分级与脱泥的目的。的目的。文档仅供参
3、考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。脱水方法根据工艺环节的不同，脱水方法可以分为以下几种根据工艺环节的不同，脱水方法可以分为以下几种: :u 1）重力脱水 指依靠重力作用而实现的脱水。可细分为指依靠重力作用而实现的脱水。可细分为自然重力脱水自然重力脱水及及重力浓缩脱水重力浓缩脱水。 自然重力脱水自然重力脱水是指利用物料颗粒表面水分的重力作用而是指利用物料颗粒表面水分的重力作用而脱水，如脱水斗子及脱水仓等；脱水，如脱水斗子及脱水仓等； 重力浓缩脱水重力浓缩脱水指依靠细粒物料的重力作用，在液体中沉指依靠细粒物料的重力作用，在液体中沉降的方法来实现固液分离，如浓缩机、沉淀池
4、等。降的方法来实现固液分离，如浓缩机、沉淀池等。文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。u 2）机械力脱水 指依靠机械力而实现的水和物料的分离。可细分为指依靠机械力而实现的水和物料的分离。可细分为筛筛分脱水分脱水、离心脱水离心脱水及及过滤脱水过滤脱水。 筛分脱水筛分脱水指靠物料与筛面作相对运动产生的惯性力而指靠物料与筛面作相对运动产生的惯性力而脱水，如直线振动筛的脱水；脱水，如直线振动筛的脱水； 离心脱水离心脱水指利用离心力作用使固液分离或提高煤泥水指利用离心力作用使固液分离或提高煤泥水的浓度，如过滤式离心脱水机和沉降式离心脱水机等脱水；的浓度，如过滤式离心脱水
5、机和沉降式离心脱水机等脱水； 过滤脱水过滤脱水指使液体透过细密的纤维织物或金属丝网而指使液体透过细密的纤维织物或金属丝网而留住固体，并用真空或压力以加速其分离的一种固液分离留住固体，并用真空或压力以加速其分离的一种固液分离过程。如真空过滤机、加压过滤机等的脱水。过程。如真空过滤机、加压过滤机等的脱水。脱水方法文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。u 3）热能脱水 指利用热能使物料中的水汽化而蒸发的脱水，如热力指利用热能使物料中的水汽化而蒸发的脱水，如热力干燥及日光曝晒等。干燥及日光曝晒等。u 4）磁力脱水 指利用磁场对磁性物料产生的磁力来实现的固液分离，指利用
6、磁场对磁性物料产生的磁力来实现的固液分离，如磁力脱水槽。如磁力脱水槽。u 5）其它脱水方法 物理化学脱水物理化学脱水 指利用吸水性的物体或化学品（如生石指利用吸水性的物体或化学品（如生石灰）吸收水分，从而实现固液分离。灰）吸收水分，从而实现固液分离。 电化学脱水电化学脱水 固液混合物在外加电场作用下，水分子带固液混合物在外加电场作用下，水分子带正电荷移向阴极，固体细粒带负电荷移向阳极，从而实现正电荷移向阴极，固体细粒带负电荷移向阳极，从而实现固液分离。固液分离。脱水方法文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。1) 1) 达到用户和运输对产品水分要求。达到用户和运
7、输对产品水分要求。2) 2) 充分利用水资源，维持选煤厂正常生产。充分利用水资源，维持选煤厂正常生产。3) 3) 减少或堵绝废水外排，改善厂区及周围环境。减少或堵绝废水外排，改善厂区及周围环境。4) 4) 防止煤泥流失，及时回收并合格利用能源。防止煤泥流失，及时回收并合格利用能源。脱水意义文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 固气分离是指将固气两相混合体系分开的过程，也可固气分离是指将固气两相混合体系分开的过程，也可叫除尘。叫除尘。 固气分离主要应用于：固气分离主要应用于： 1) 1) 选矿厂或选煤厂的原矿或原矿准备车间，如原煤筛选矿厂或选煤厂的原矿或原矿准
8、备车间，如原煤筛分、破碎车间；转载点等易产生粉尘的地方。分、破碎车间；转载点等易产生粉尘的地方。 2) 2) 有热力干燥系统的选煤厂必须设置除尘环节。有热力干燥系统的选煤厂必须设置除尘环节。 3) 3) 干法选煤厂中，除尘环节也是必不可少的。干法选煤厂中，除尘环节也是必不可少的。 固气分离的意义在于：固气分离的意义在于： 1) 1) 减少或杜绝带尘气体的外排，保护工作环境，实现减少或杜绝带尘气体的外排，保护工作环境，实现文明生产；改善厂区及其周围的环境。文明生产；改善厂区及其周围的环境。 2 2）防止煤尘流失，回收、利用矿产资源。）防止煤尘流失，回收、利用矿产资源。 相对于固液分离，固气分离所
9、占比例较少。相对于固液分离，固气分离所占比例较少。概述-固气分离文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。课程章节安排第一章第一章 物料脱水方法及工艺物料脱水方法及工艺第三章第三章 沉降与分级沉降与分级第四章第四章 凝聚与絮凝凝聚与絮凝第二章第二章 粗粒物料脱水设备粗粒物料脱水设备第五章第五章 细粒物粒脱水方法与设细粒物粒脱水方法与设备备文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。第一章 物料脱水方法及工艺一、粗粒悬浮体系一、粗粒悬浮体系二、煤泥水的组成及性质二、煤泥水的组成及性质三、松散体水分及其脱水方式三、松散体水分及其脱水方式四、
10、粗粒产品脱水工艺四、粗粒产品脱水工艺五、细粒产品脱水工艺五、细粒产品脱水工艺七、洗水闭路循环七、洗水闭路循环六、煤泥水处理流程六、煤泥水处理流程内 容 概 要八、选矿产品脱水工艺流程（介绍）八、选矿产品脱水工艺流程（介绍）文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。固液两相体系分类松散体松散体(脱水产品脱水产品)粗粒悬浮体系粗粒悬浮体系细粒悬浮体系细粒悬浮体系(煤泥水煤泥水)悬浮体悬浮体固液两相体系固液两相体系 在上述三种体系中，在上述三种体系中，粗粒悬浮体系粗粒悬浮体系和和细粒悬浮体系细粒悬浮体系是固是固液分离的液分离的对象对象，松散体松散体则是固液分离的则是固液
11、分离的产品与目标产品与目标。掌握它。掌握它们的组成、性质、特点是进行固液分离作业的基础。们的组成、性质、特点是进行固液分离作业的基础。文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 选煤厂的固液两相分离工艺主要包括：选煤厂的固液两相分离工艺主要包括： 1 1）粗粒产品脱水粗粒产品脱水，主要为重选产品脱水；，主要为重选产品脱水； 2 2）细粒产品脱水细粒产品脱水，包括浮选精煤、尾煤及煤泥脱水等；，包括浮选精煤、尾煤及煤泥脱水等； 3 3）煤泥水处理煤泥水处理，指以细粒悬浮液的沉降分离为核心，包，指以细粒悬浮液的沉降分离为核心，包括分级、浓缩、澄清、煤泥水外沉淀、洗水循环
12、、散失煤泥括分级、浓缩、澄清、煤泥水外沉淀、洗水循环、散失煤泥水回收等作业。水回收等作业。 选矿厂固液分离工艺主要包括：选矿厂固液分离工艺主要包括： 1 1）精矿脱水精矿脱水； 2 2）尾矿脱水尾矿脱水； 3 3）中矿脱水中矿脱水； 4 4）分级脱泥分级脱泥。固液两相分离工艺文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 粗粒悬浮体系由原料煤与水构成，它粗粒悬浮体系由原料煤与水构成，它以含有大量大于以含有大量大于0.5mm0.5mm粒级物料为特征粒级物料为特征。在选煤厂，它具体是指跳汰，重介。在选煤厂，它具体是指跳汰，重介等重选过程以及重选产品脱水前的煤水两相体系。等
13、重选过程以及重选产品脱水前的煤水两相体系。 由于重选分选下限为由于重选分选下限为0.5mm0.5mm，工艺上往往要求在重选后，工艺上往往要求在重选后把产品中把产品中-0.5mm-0.5mm部分脱除，或在重选前预先脱除这部分物部分脱除，或在重选前预先脱除这部分物料。因此，粗粒体系的固液分离实际上是与固体物料料。因此，粗粒体系的固液分离实际上是与固体物料0.5mm0.5mm分级联系在一起的。或者说是分级联系在一起的。或者说是+0.5mm+0.5mm物料与物料与-0.5mm-0.5mm煤泥水煤泥水的分离。的分离。一、粗粒悬浮体系文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。
14、粗粒两相体系的固液分离非常容易进行，其原因是：粗粒两相体系的固液分离非常容易进行，其原因是： (1) (1) 固相颗粒的快速沉降固相颗粒的快速沉降 由于粒度粗，颗粒表面力小，重力对其行为起决定由于粒度粗，颗粒表面力小，重力对其行为起决定性作用。固体物料在重力作用下很快下沉并呈紧密堆积，性作用。固体物料在重力作用下很快下沉并呈紧密堆积，容易实现沉降分离。容易实现沉降分离。 (2) (2) 水的快速渗流水的快速渗流 由于颗粒粒度粗，颗粒间间隙大。水很容易从固体由于颗粒粒度粗，颗粒间间隙大。水很容易从固体颗粒之间通过或排出。因此物料脱水容易。颗粒之间通过或排出。因此物料脱水容易。粗粒两相体系的固液分
15、离的特点文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。煤泥水煤泥水泛指泛指-0.5mm-0.5mm物料与水构成的两相悬浮体系物料与水构成的两相悬浮体系。 在选煤厂，除干法作业外，无处不存在煤泥水。通在选煤厂，除干法作业外，无处不存在煤泥水。通常情况下，它是指常情况下，它是指重选脱泥筛筛下或重选产品脱水分级重选脱泥筛筛下或重选产品脱水分级之后的煤水流之后的煤水流( (重介质流属于细粒两相悬浮体系，但不同重介质流属于细粒两相悬浮体系，但不同于煤泥水，不在固液分离中讨论于煤泥水，不在固液分离中讨论) )。 即使同一个选煤厂，处于不同工艺环节的煤泥水在即使同一个选煤厂，处于不
16、同工艺环节的煤泥水在物质组成，粒度分布及固体含量几方面也各不相同。物质组成，粒度分布及固体含量几方面也各不相同。 由于不同煤源、水源，采用不同的工艺和设备，各由于不同煤源、水源，采用不同的工艺和设备，各选煤厂的煤泥水也不尽相同。选煤厂的煤泥水也不尽相同。 下面仅作一般性讨论。下面仅作一般性讨论。二、煤泥水的组成及性质文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥包括煤泥包括有机质碳有机质碳和和无机质无机质两部分。两部分。 与原煤不同，处于不同作业的煤泥的物质组成变与原煤不同，处于不同作业的煤泥的物质组成变化可能很大。如浮选入料与浮选尾矿，尾煤浓缩机化可能很大。如
17、浮选入料与浮选尾矿，尾煤浓缩机入料与细泥积聚严重的溢流。入料与细泥积聚严重的溢流。 由于有机质具有由于有机质具有不易泥化和表面疏水不易泥化和表面疏水的特点，富的特点，富含有机质的煤泥水的固液分离是比较容易实现的含有机质的煤泥水的固液分离是比较容易实现的( (如如浮选精煤过滤浮选精煤过滤) )。固体物质组成煤泥水中的固体物质又统称煤泥。煤泥水中的固体物质又统称煤泥。文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤中无机矿物质包括煤中无机矿物质包括粘土矿物粘土矿物( (高岭石、伊利石、高岭石、伊利石、绿泥石、蒙脱石绿泥石、蒙脱石) )、硫酸盐硫酸盐( (石膏石膏) )、
18、碳酸盐碳酸盐( (方解石方解石) )、氧化物氧化物( (石英石英) )、硫化物硫化物( (黄铁矿黄铁矿) )、氯化物氯化物( (氯化钠、氯氯化钠、氯化钙化钙) )。 其中其中粘土矿物大约占整个矿物质粘土矿物大约占整个矿物质80%80%左右左右( (总体统计总体统计结果结果) )，其它矿物含量则视煤源差异很大。，其它矿物含量则视煤源差异很大。 固体物质组成文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 1) 1) 吸水膨胀性吸水膨胀性 分散呈微米级颗粒存在，同时还能产生表面离子交分散呈微米级颗粒存在，同时还能产生表面离子交换吸附。换吸附。 吸水膨胀性对固液分离不构成直接
19、影响，但由于吸吸水膨胀性对固液分离不构成直接影响，但由于吸水膨胀水膨胀使矿物颗粒解离呈微细粒分散存在（严格意义上使矿物颗粒解离呈微细粒分散存在（严格意义上的泥化）的泥化），改变了煤泥水的粒度组成，大大增加了固液，改变了煤泥水的粒度组成，大大增加了固液分离的难度。这是造成选煤过程中细泥积聚，尾煤过滤分离的难度。这是造成选煤过程中细泥积聚，尾煤过滤性差的直接原因。性差的直接原因。 表面离于交换吸附改变了水中离子构成，降低了水表面离于交换吸附改变了水中离子构成，降低了水的硬度，对煤泥的沉降和过滤也构成极大影响。的硬度，对煤泥的沉降和过滤也构成极大影响。矿物在煤泥水中的影响文档仅供参考，不能作为科学依
20、据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 2) 2) 矿物溶解作用矿物溶解作用 在上述矿物中，氯化物为易溶矿物，石膏为微溶矿在上述矿物中，氯化物为易溶矿物，石膏为微溶矿物，方解石为难溶矿物。矿物溶解改变了煤泥水的水质，物，方解石为难溶矿物。矿物溶解改变了煤泥水的水质，进而改善了煤泥水的特性。矿物溶解进而改善了煤泥水的特性。矿物溶解有利于固液分离过有利于固液分离过程程。 3) 3) 硫化矿的氧化溶解硫化矿的氧化溶解 以黄铁矿为代表，矿化矿物在煤泥水中容易被氧化，以黄铁矿为代表，矿化矿物在煤泥水中容易被氧化，生成溶解度较大的硫酸盐类，它的对煤泥水作用与生成溶解度较大的硫酸盐类，它的对煤泥水作用
21、与 2 2）相同。相同。矿物在煤泥水中的影响文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 水为煤泥水存在提供物质基础，但同时对其生存起决水为煤泥水存在提供物质基础，但同时对其生存起决定性影响。水的作用主要体现在定性影响。水的作用主要体现在水的极化特性水的极化特性与与水中的离水中的离子构成子构成。 煤泥水中的离子构成煤泥水中的离子构成与天然水相近与天然水相近。主要离子包括。主要离子包括NaNa+ +、K K+ +、CaCa2+2+、MgMg2+2+、ClCl- -、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3- -。由于矿物氧化、。由于矿物氧化、溶解以及人为添加，煤泥水
22、中有时含有较多的溶解以及人为添加，煤泥水中有时含有较多的FeFe3+3+、FeFe2+2+、AlAl3+3+、AlAl3+3+、CuCu2+2+等高价金属离子以及它们的络合物。等高价金属离子以及它们的络合物。2. 水文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 通常用通常用矿化度矿化度( (有时采用电导率有时采用电导率) )、硬度硬度和和pHpH值值表示水质表示水质状况。矿化度代表状况。矿化度代表水中总离子数量水中总离子数量；硬度代表；硬度代表水中高价阳离子水中高价阳离子构成构成( (主要指主要指CaCa2+2+、MgMg2+2+) )，pHpH值为值为水的酸碱度水
23、的酸碱度。 一般说来，矿化度越大，硬度越高，煤泥水的固液分离一般说来，矿化度越大，硬度越高，煤泥水的固液分离特性就越好。特性就越好。 目前，选煤厂生产水的矿化度从几百目前，选煤厂生产水的矿化度从几百mg/Lmg/L到到3000mg/L3000mg/L不不等，硬度从等，硬度从1-21-2德国度到德国度到80-9080-90德国度，差异也较大，这是德国度，差异也较大，这是造成煤泥水处理难度差异大的根本因素。煤泥水的造成煤泥水处理难度差异大的根本因素。煤泥水的pHpH值一般为值一般为6-96-9，基本上呈中性范围。，基本上呈中性范围。 煤泥水的水质受到诸多方面因素影响。主要有煤泥水的水质受到诸多方面
24、因素影响。主要有补加水来补加水来源及水质状况，煤中矿物类型及含量，选煤工艺及过程等源及水质状况，煤中矿物类型及含量，选煤工艺及过程等。2. 水文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。水的类型水的类型硬度硬度毫克当量毫克当量/L/L德国度德国度极软水极软水1.51.54.24.2软水软水1.5-3.01.5-3.04.2-8.44.2-8.4中等硬度中等硬度3.0-6.03.0-6.08.4-16.88.4-16.8硬水硬水6.0-9.06.0-9.016.8-25.216.8-25.2极硬水极硬水6.06.025.225.2水的硬度等级文档仅供参考，不能作为科学
25、依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥水浓度代表煤泥水中的煤泥含量。它是煤泥水煤泥水浓度代表煤泥水中的煤泥含量。它是煤泥水的一个重要指标。在选煤厂，不同作业煤泥水浓度相差的一个重要指标。在选煤厂，不同作业煤泥水浓度相差很大，很大，浮选入料浮选入料浓度浓度50-120g/L50-120g/L；浮选尾煤浮选尾煤浓度十几到几浓度十几到几十十g/Lg/L；循环水循环水浓度可以从浓度可以从0-200g/L0-200g/L；压滤机入料压滤机入料浓度要浓度要求达到求达到400g/L400g/L以上。以上。 低浓度条件有利于固体颗粒的沉降，高浓度条件有低浓度条件有利于固体颗粒的沉降，高浓度条件有
26、利于煤泥水的过滤与压滤。利于煤泥水的过滤与压滤。3. 煤泥水浓度文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥来源主要有以下三种：煤泥来源主要有以下三种： 原生煤泥原生煤泥：开采及毛煤运至选煤厂过程中产生的煤泥。：开采及毛煤运至选煤厂过程中产生的煤泥。 次生煤泥次生煤泥：在选煤生产过程中形成的煤泥，如筛分、破碎、：在选煤生产过程中形成的煤泥，如筛分、破碎、分选等作业环节。分选等作业环节。 循环煤泥循环煤泥：在循环过程中产生的煤泥，如煤泥水的浸泡、：在循环过程中产生的煤泥，如煤泥水的浸泡、泵送等。泵送等。 选煤厂煤泥水浓度受到采煤方法及过程、选煤过程与泥化选煤厂煤
27、泥水浓度受到采煤方法及过程、选煤过程与泥化程度，选煤过程中颗粒与介质的相对运动速度，选煤过程中程度，选煤过程中颗粒与介质的相对运动速度，选煤过程中的用水量，细泥的积聚状况等影响。的用水量，细泥的积聚状况等影响。 实际生产中为满足各个作业的浓度要求，实际生产中为满足各个作业的浓度要求，常用浓缩设备调常用浓缩设备调节煤泥水浓度节煤泥水浓度。3. 煤泥水浓度文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 粒度组成是指物料按粒级的分布，它是松散物料的重要粒度组成是指物料按粒级的分布，它是松散物料的重要性质。通常按粒度把煤泥分为性质。通常按粒度把煤泥分为粗煤泥粗煤泥与与细煤泥细
28、煤泥两类。两类。 粗煤泥：粗煤泥：指指粒度大于粒度大于35-45um35-45um的部分。由于粒度较粗，重的部分。由于粒度较粗，重力作用占主导地位，这部分煤泥力作用占主导地位，这部分煤泥易于沉降和过滤易于沉降和过滤。 细煤泥：细煤泥：指指粒度小于粒度小于35-45um35-45um部分。其表面力上升为主要部分。其表面力上升为主要矛盾，重力作用小，煤泥水矛盾，重力作用小，煤泥水通常情况下呈稳定悬浮体存在通常情况下呈稳定悬浮体存在，沉降和过滤难度增加。沉降和过滤难度增加。 4. 煤泥粒度组成文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥粒度组成对煤泥水性质有十分重要
29、影响。在选煤煤泥粒度组成对煤泥水性质有十分重要影响。在选煤厂，不同作业的煤泥粒度组成相差较大，浮选尾煤比精煤厂，不同作业的煤泥粒度组成相差较大，浮选尾煤比精煤粒度细，浓缩底流比溢流高，高灰积聚的溢流中则以微细粒度细，浓缩底流比溢流高，高灰积聚的溢流中则以微细粒为主。粒为主。选煤厂常用分级设备进行粒度调节。选煤厂常用分级设备进行粒度调节。 粒度组成通常用粒度组成通常用粒度分布曲线粒度分布曲线和和累计粒度曲线累计粒度曲线表示。表示。有时也可采用有时也可采用粒度中值、粒度重值、粒度平均值粒度中值、粒度重值、粒度平均值等表示。等表示。 要注意在不同场合下所采用的粒度概念，如在沉降分要注意在不同场合下所
30、采用的粒度概念，如在沉降分离中采用水力粒度，如斯托克斯直径；而在筛分，过滤时，离中采用水力粒度，如斯托克斯直径；而在筛分，过滤时，采用几何粒度；如当量球体直径、筛分时能够通过颗粒的采用几何粒度；如当量球体直径、筛分时能够通过颗粒的最小方孔宽度。最小方孔宽度。4. 煤泥粒度组成文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥水的分散状态首先取决于煤泥水的分散状态首先取决于煤泥的粒度组成煤泥的粒度组成。由于大。由于大于于35-45um35-45um的粗粒煤泥呈不稳定状态，容易沉降分层。因此，的粗粒煤泥呈不稳定状态，容易沉降分层。因此，煤泥水的分散状态煤泥水的分散状态主
31、要由小于主要由小于35-45um35-45um的细粒煤泥行为所决的细粒煤泥行为所决定定。 促使颗粒呈分散状态的主要为促使颗粒呈分散状态的主要为界面电性作用界面电性作用和和水化作用水化作用。界面电作用是指颗粒带同样电荷而互相排斥；水化作用是界面电作用是指颗粒带同样电荷而互相排斥；水化作用是指水化膜阻止颗粒直接接触而相互靠近。经过压缩双电层指水化膜阻止颗粒直接接触而相互靠近。经过压缩双电层和除去表面水膜，颗粒间的分子作用力上升为主要矛盾，和除去表面水膜，颗粒间的分子作用力上升为主要矛盾，颗粒呈凝聚状态颗粒呈凝聚状态( (如下图如下图) )。5. 煤泥水的分散状态文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿
32、模仿；如有不当之处，请联系本人改正。放电放电充电充电 去水作用去水作用水合作用水合作用颗粒表面荷电颗粒表面荷电并覆盖水化膜并覆盖水化膜颗粒表面颗粒表面覆盖水化膜覆盖水化膜压缩双电层并除压缩双电层并除去水化膜的颗粒去水化膜的颗粒图图 煤泥水颗粒表面状态示意煤泥水颗粒表面状态示意 5. 煤泥水的分散状态文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 对颗粒表面状况起决定作用的是对颗粒表面状况起决定作用的是表面电性表面电性。在煤泥水体。在煤泥水体系中，由于水质条件差异，决定了颗粒电动电位的不同，从系中，由于水质条件差异，决定了颗粒电动电位的不同，从而使得煤泥水处在一个而使得
33、煤泥水处在一个分散与凝聚的中间状态分散与凝聚的中间状态( (图图) )。这就是。这就是具有相同粒度组成的煤泥水特性大不相同的根本原因。具有相同粒度组成的煤泥水特性大不相同的根本原因。分散态分散态煤泥水状态煤泥水状态凝聚态凝聚态煤泥水状态示意图煤泥水状态示意图5. 煤泥水的分散状态文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥水粘度用煤泥水粘度用“有效粘度有效粘度”表示。它是煤泥水浓度，表示。它是煤泥水浓度，细泥含量、分散状态的综合体现。细泥含量、分散状态的综合体现。 在选煤厂，细泥含量增大，煤泥水粘度增加。粘度增在选煤厂，细泥含量增大，煤泥水粘度增加。粘度增加对
34、整个分选和煤泥水处理都带来不利影响。加对整个分选和煤泥水处理都带来不利影响。减少细泥循减少细泥循环与积聚，降低洗水浓度环与积聚，降低洗水浓度，是降低煤泥水粘度，改善分选，是降低煤泥水粘度，改善分选作业效果的有效途径。这充分体现了进行固液分离的必要作业效果的有效途径。这充分体现了进行固液分离的必要性。性。6. 煤泥水粘度文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。粒度粒度, m煤泥水有效粘度与煤泥粒度在不同固体煤泥水有效粘度与煤泥粒度在不同固体含量（含量（g/l）中的关系）中的关系1-10；2-25；3-50；4-75；5-100；6-150；7-200 随着煤泥水中
35、随着煤泥水中-35-35m m的的细粒含量增加，粘度大幅度细粒含量增加，粘度大幅度增加。煤泥水中固体粒度越增加。煤泥水中固体粒度越细、细颗粒含量越多，煤泥细、细颗粒含量越多，煤泥水的性质变化也越大。水的性质变化也越大。 对于大于对于大于35-4535-45m m粗粒粗粒煤泥水，粘度较低，进一步煤泥水，粘度较低，进一步处理比较容易。处理比较容易。6. 煤泥水粘度文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 煤泥水的沉降特性和可过滤性统称为煤泥水的沉降特性和可过滤性统称为煤泥水固液煤泥水固液分离特性分离特性，它是煤泥水本身性质在固液分离过程中的，它是煤泥水本身性质在固液
36、分离过程中的综合体现。综合体现。 由于涉及到具体工艺过程，它们分别在以后介绍。由于涉及到具体工艺过程，它们分别在以后介绍。7. 煤泥水的沉降特性和可过滤性文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。1. 松散体的水分存在形式 选煤产品水分有四种存在形式：选煤产品水分有四种存在形式：化合水分化合水分( (内在水分内在水分) )、结合水分结合水分( (吸湿水分吸湿水分) )、毛细水分、自由水分、毛细水分、自由水分( (游离水分游离水分) )。 化合水化合水：作为物质的组成部分而存在，：作为物质的组成部分而存在，不能用物理脱水不能用物理脱水方法脱除方法脱除； 结合水结合水
37、：由颗粒表面吸附形成，此类水分与物料表面性：由颗粒表面吸附形成，此类水分与物料表面性质质( (极性极性) )及比表面大小有直接关系。当固体颗粒与液体接触及比表面大小有直接关系。当固体颗粒与液体接触时，由于在两相界面上的物理化学性质不同于固体内部，即时，由于在两相界面上的物理化学性质不同于固体内部，即具有表面能而吸附水分子形成水化膜。结合水又可细分为具有表面能而吸附水分子形成水化膜。结合水又可细分为强强结合水结合水和和弱结合水弱结合水。三、松散体水分及其脱水方式文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 强结合水强结合水( (吸附结合水吸附结合水) )，它是指紧靠颗
38、粒表面的直接水化的水分子及，它是指紧靠颗粒表面的直接水化的水分子及稍远离颗粒表面，但由于偶极作用而定向排列的水分子。稍远离颗粒表面，但由于偶极作用而定向排列的水分子。前者由静电力、前者由静电力、氢键力作用氢键力作用，水分子牢固地吸附于颗粒表面，具有高的粘度和抗剪切强度，水分子牢固地吸附于颗粒表面，具有高的粘度和抗剪切强度，很少受温度影响。很少受温度影响。后者与颗粒表面结合较弱后者与颗粒表面结合较弱，但仍有较高的吸附和抗剪切，但仍有较高的吸附和抗剪切强度。强度。 弱结合水弱结合水是指与颗粒表面结合较弱的结合水，在温度、压力变化时，是指与颗粒表面结合较弱的结合水，在温度、压力变化时，偶极分子之间的
39、连接破坏，使水分子离开颗粒表面，在其稍远部位形成一偶极分子之间的连接破坏，使水分子离开颗粒表面，在其稍远部位形成一层水化膜。这种赋存形态层水化膜。这种赋存形态具有氢键连接的特点具有氢键连接的特点，但水分子属于无序排列，但水分子属于无序排列，不像定向排列那么牢固。不像定向排列那么牢固。通常进入双电层紧密层的水分子为强结合水，在双电层扩散层上的水分通常进入双电层紧密层的水分子为强结合水，在双电层扩散层上的水分子为弱结合水子为弱结合水。结合水与固体结合紧密，不能用机械方式脱除，用干燥方。结合水与固体结合紧密，不能用机械方式脱除，用干燥方式可脱除一部分，但当干燥物料与湿空气接触时，部分水又会复吸而再度
40、式可脱除一部分，但当干燥物料与湿空气接触时，部分水又会复吸而再度“返潮返潮”。不同煤种煤泥的结合水不同，如褐煤不同煤种煤泥的结合水不同，如褐煤14%14%，长焰煤，长焰煤8-10%8-10%，炼焦煤，炼焦煤2-4%2-4%。1. 松散体的水分存在形式文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 毛细水毛细水：是在毛细管压力作用下赋存在颗粒内部裂隙及：是在毛细管压力作用下赋存在颗粒内部裂隙及颗粒之间微小间隙内的水分。其大小取决于三方面，颗粒之间微小间隙内的水分。其大小取决于三方面，表面疏表面疏水性、孔隙率、粒度水性、孔隙率、粒度。物料亲水性越高。物料亲水性越高( (越
41、小越小) )，孔隙越发，孔隙越发达。物料粒度越细，毛细压力越大，毛细水份越高。毛细水达。物料粒度越细，毛细压力越大，毛细水份越高。毛细水分分可用机械方法脱除一部分可用机械方法脱除一部分。 自由水自由水：是指颗粒机械地携带的水，它也充填于颗粒间：是指颗粒机械地携带的水，它也充填于颗粒间隙中，不同之处是由于粗颗粒间隙大隙中，不同之处是由于粗颗粒间隙大( (理论上，毛细压力不理论上，毛细压力不存在存在) )而容易受重力作用脱除，因而也称而容易受重力作用脱除，因而也称重力水重力水。重力水很。重力水很容易脱除。容易脱除。 化合水与结合水又统称为化合水与结合水又统称为内在水分内在水分，毛细水与自由水又，毛
42、细水与自由水又统称为统称为外在水分外在水分。选煤生产中，煤的水分主要包括这两种。选煤生产中，煤的水分主要包括这两种。1. 松散体的水分存在形式文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 在四种水分存在形式中，在四种水分存在形式中，化合水化合水是由物质种类所决定，是由物质种类所决定，与物料粒度无关，与物料粒度无关，不能用脱水方法脱除不能用脱水方法脱除。选煤脱水不考虑。选煤脱水不考虑。其余三种水分形式都与粒度有关。其余三种水分形式都与粒度有关。结合水结合水不能用机械方式不能用机械方式脱除，须采用干燥方法脱除，须采用干燥方法。 粒度粒度影响脱水方式与产品水分。不同的粒度
43、条件可采影响脱水方式与产品水分。不同的粒度条件可采用不同的脱水方式；物料粒度越小，比表面越大，结合水用不同的脱水方式；物料粒度越小，比表面越大，结合水分越高。分越高。 决定细粒产品脱水方式决定细粒产品脱水方式的是的是毛细水分和自由水分毛细水分和自由水分。由。由于粒度细、毛细水分高，物料脱水困难，因而目前采用于粒度细、毛细水分高，物料脱水困难，因而目前采用过过滤滤( (包括压滤包括压滤) )、高频振动筛分方式、高频振动筛分方式( (如浮选精煤、尾煤如浮选精煤、尾煤) )和和强分离因数的离心分离方式强分离因数的离心分离方式进行。进行。 2. 物料粒度与脱水方式文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模
44、仿；如有不当之处，请联系本人改正。 粗粒物料的毛细管水分主要存留在表面孔隙内，它是物粗粒物料的毛细管水分主要存留在表面孔隙内，它是物料水分的组成部分，但对脱水方式不构成影响。由于粗粒物料水分的组成部分，但对脱水方式不构成影响。由于粗粒物料以自由水分为主，脱水方式相对简单。料以自由水分为主，脱水方式相对简单。 +13mm+13mm物料物料：采用：采用自然泄水与直线振动筛脱水相结合自然泄水与直线振动筛脱水相结合。 13-0.5mm13-0.5mm物料物料：由于煤泥混杂以及粒度变细形成的毛细：由于煤泥混杂以及粒度变细形成的毛细现象，现象，需在直线振动筛脱水后再增设离心分离脱水的环节需在直线振动筛脱水
45、后再增设离心分离脱水的环节。 显然，物料粒度、产品水分以及脱水方式三者之间是紧显然，物料粒度、产品水分以及脱水方式三者之间是紧密相关的。这也是实际当中物料按粒度进行分级脱水的理论密相关的。这也是实际当中物料按粒度进行分级脱水的理论依据。依据。 2. 物料粒度与脱水方式文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 粒度之外的粒度之外的其它影响？其它影响？孔隙度、比表面积、密度、润湿性、细泥含量孔隙度、比表面积、密度、润湿性、细泥含量 3. 物料性质与脱水方式文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 粗粒产品脱水实质上是粗粒物料与煤泥水的
46、固液、粗粒产品脱水实质上是粗粒物料与煤泥水的固液、固泥分离。由于产品水分要求，各粒级物料脱水特点以固泥分离。由于产品水分要求，各粒级物料脱水特点以及脱水设备性能差异，形成了不同的脱水工艺。及脱水设备性能差异，形成了不同的脱水工艺。四、粗粒产品脱水工艺u 粗粒精煤脱水工艺u 粗粒中煤脱水工艺u 矸石脱水工艺文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 1. 粗粒精煤脱水工艺工艺特点：固定条缝筛预先工艺特点：固定条缝筛预先泄水；块精煤由单层筛脱水，泄水；块精煤由单层筛脱水，末精煤由单层筛和离心脱水机末精煤由单层筛和离心脱水机脱水；分级采用斗子捞坑。脱水；分级采用斗子捞坑
47、。 该工艺在我国应用最广。该工艺在我国应用最广。它具有运行稳定，管理方便等它具有运行稳定，管理方便等优点。能保证浮选入粒上限，优点。能保证浮选入粒上限，但局部有循环量。适用于主选但局部有循环量。适用于主选分选下限较低，反之则污染精分选下限较低，反之则污染精煤质量。尤其当细泥含量较大煤质量。尤其当细泥含量较大时，不宜采用该流程。时，不宜采用该流程。1)固定筛单层筛斗子捞坑工艺文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 工艺特点：弧形筛预先泄水；工艺特点：弧形筛预先泄水；双层脱水筛同时回收块精煤和末双层脱水筛同时回收块精煤和末精煤；用水力旋流器、倾斜板沉精煤；用水力旋
48、流器、倾斜板沉淀池、角锥池、煤池捞坑等细粒淀池、角锥池、煤池捞坑等细粒水力分级设备分级；另设置单层水力分级设备分级；另设置单层筛回收粗煤泥，离心脱水机回收筛回收粗煤泥，离心脱水机回收末煤与粗煤泥。末煤与粗煤泥。 由于设置粗煤泥回收设备，由于设置粗煤泥回收设备，双层筛下层筛孔较粗等原因，该双层筛下层筛孔较粗等原因，该工艺脱泥效果好。工艺脱泥效果好。适合于原煤中适合于原煤中细级别含量较多，且灰分较高的细级别含量较多，且灰分较高的情况情况。随着选煤引进技术的发展，。随着选煤引进技术的发展，该工艺在我国的应用逐渐增多。该工艺在我国的应用逐渐增多。1. 粗粒精煤脱水工艺2) 弧形筛双层筛型工艺文档仅供参
49、考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 工艺特点：先用斗子捞坑工艺特点：先用斗子捞坑分级脱泥；斗子捞坑捞起物用分级脱泥；斗子捞坑捞起物用双层脱水筛和离心脱水机脱水。双层脱水筛和离心脱水机脱水。 流程简单，设备少，运转流程简单，设备少，运转可靠是该工艺的特点，但可靠是该工艺的特点，但脱泥脱泥效率低，只适用于精煤量小，效率低，只适用于精煤量小，泥化不严重的情况泥化不严重的情况( (这种工艺目这种工艺目前已较少前已较少) )。 此外，在粗粒精煤脱水的此外，在粗粒精煤脱水的同时，在末精煤脱水筛和粗煤同时，在末精煤脱水筛和粗煤泥回收筛上泥回收筛上( (有时在离心脱水机有时在离心脱
50、水机构构) )设置喷水，用于脱泥。设置喷水，用于脱泥。1. 粗粒精煤脱水工艺3) 先分级后脱水型工艺文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系本人改正。 中煤产品一般也要求装车外运，其脱水工艺比较简中煤产品一般也要求装车外运，其脱水工艺比较简单，主要有单，主要有: : 1) 1) 斗子提升机斗子提升机直线振动筛直线振动筛脱水仓脱水脱水仓脱水( (跳汰主跳汰主选工艺使用选工艺使用) ) 2) 2) ( (斗子提升机预先脱水斗子提升机预先脱水) )直线振动筛直线振动筛离心脱水离心脱水机脱水机脱水2. 粗粒中煤脱水工艺文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系
