《煤泥水处理》PPT课件.ppt

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1、煤 泥 水 处 理,第一章 概论第二章 煤泥水体系的主要性质及测定第三章 煤泥水分级、浓缩与澄清第四章 煤泥的絮凝与凝聚第六章 煤泥水处理系统,第一节 煤泥水处理的目的和任务什么是煤泥水？为什么要设置煤泥水处理环节？,第一节 煤泥水处理的目的和任务1.多回收利用资源2.满足不同作业对粒度的要求3.满足不同作业对浓度的要求4.提高循环水质，满足环保要求。,第一节 煤泥水处理的目的和任务4.提高循环水质，满足环保要求。MT/T810选煤厂洗水闭路循环等级规定了选煤厂洗水闭路循环的三级标准：一级：洗水不向厂区外排放，煤泥全部室内 机械回收。二级：洗水不向厂区外排放，煤泥全部厂区 机械回收。三级：外排

2、水符合环保要求，煤泥全部厂区 回收。,第二节 煤泥水处理的主要特点和内容一、煤泥水处理的主要特点 1.流量大。2.性质复杂。这就使煤泥水处理的工艺环节、设备和管理具有相当的复杂性。3.集中了原煤中最细、最难处理的微细颗粒,第二节 煤泥水处理的主要特点和内容二、煤泥水处理的内容 1.煤泥的分选、回收、脱水作业2.煤泥水的分级作业3.煤泥水的浓缩作业4.循环水的澄清作业,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度 煤泥水浓度的表示方法一般有两种：单位体积悬浮液中固体体积与液体体积之比，称为体积浓度；单位体积悬浮液中固体重量与悬浮液重量或水的重量之比，称为重量浓度。,第一节

3、 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度(1)固体质量分数（又称百分浓度）用煤泥水、固体煤泥重量计算,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度(1)固体质量分数（又称百分浓度）利用煤泥的密度和煤泥水的密度计算质量浓度：,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度(2)液固比Rp（又称稀释度）,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度(3)固液比RB（又称稠度）固液比是指煤泥水中固体煤泥重量和水的重量比，他和液固比会为倒数。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度

4、(4)固体含量g 固体含量是指1L煤泥水中含有固体煤泥重量的克数。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定 煤泥水浓度(5)各表示法间的换算,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定2.煤泥水浓度的测定(1)烘干法 烘干法是取一定容积的煤泥水试样进行烘干（温度在110以下）至恒重，称量固体质量，并计算:,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定2.煤泥水浓度的测定(2)浓度壶法 连续试验和生产中，通常需快速测定某些工艺环节的煤泥水浓度，此时多用浓度壶法。浓度壶法是一种间接测量法，即先测出煤泥的密度及煤泥水的质量，再间接算出煤泥水浓度。,第一节

5、煤泥水体系的主要性质及测定 一、煤泥水浓度及测定3.煤泥水浓度自动检测简介 目前，选煤厂煤泥水浓度自动检测主要有两种基本类型：浓度的直接检测，如超声波浓度计；浓度的间接检测，即通过煤泥水浓度的测量而换算成煤泥水的浓度，常见的有压差式和放射同位素密度计等,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定流体粘度 流体在运动的时候，在流体内部两流体层的接触面上回产生内摩擦力，阻止流体层间的相对运动，流体具有的有这以性质称为粘性或粘度。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定流体粘度(1)牛顿液体 牛顿首先对均质流体进行了研究，提出了牛顿内摩擦定律,第一

6、节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定流体粘度(2)非牛顿液体 关于非均质混合液摩擦力或粘性定律最常用的是宾汉定律。(3)煤泥水为非牛顿液体 煤泥水的颗粒物含量越多，粘度就会越大。粘性大，会是煤泥水的沉降变的困难，从而影响煤泥水的处理。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素 有效粘度 各种不同煤泥水的有效粘度实际上是一个相对纯净水的“相对粘度”，可通过测量纯净水和煤泥水分别从粘度计流出的时间，用下列公式计算得出,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素 有效粘度

7、以上公式，主要是指煤泥水中小于45m固体颗粒的函数，即小于45m固体颗粒的含量决定了其有效浓度。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素 有效粘度 当煤泥水中煤泥粒度45m，且数量较多时，煤泥水的有效粘度将急剧增加；当煤泥水中煤泥粒度45m时，煤泥水的有效粘度增加不大。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素 有效粘度影响粘度的因素：煤泥固体含量（图2-7）煤泥粒度组成煤泥的灰分,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素(2)煤泥水粘度

8、对煤泥水处理的影响 煤泥水粘度升高最主要的影响是颗粒在煤泥水中沉淀速度降低，细颗粒尤其如此；其次粘度升高会造成煤泥和细粒产品的过滤、脱水等作业效果变坏。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素(3)煤泥水粘度对分选的影响分选效率降低；分选下限变大；,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素(4)影响煤泥水粘度的主要因素 煤泥的固体含量，固体含量愈大,煤泥水粘度越大，如图2-7；煤泥的粒度组成，细颗粒含量越多，沉降越慢，如图2-8；煤泥的灰分,灰分越高，沉降也越慢；,第一节 煤泥水体系的主要

9、性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定2.煤泥水的粘度及影响因素(5)循环水中允许的固体含量 为了使分选正常进行，循环水中允许的固体含量根据煤泥的特性不同不应高于5080g/L。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定二、煤泥水的粘度、影响因素及测定3.煤泥水粘度的测定 根据结果粘度计分为三类：毛细管粘度计 同心圆筒粘度计 薄板粘度计,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响 1.煤泥水中的溶解物及其影响 2.煤泥水的酸碱度及其影响 一般规律是PH值对矿物颗粒或煤泥表面的电性有很大的影响。3.煤泥水的矿化度（含盐量）、硬度及其影响,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤

10、泥水的化学性质及其影响 煤泥水中的溶解物及其影响 煤泥水中的溶解物种类主要取决于原煤的性质及水质，一般包括：生产过程中添加的各种有机、无机药剂；水中本来的存在的矿物质；煤在习惯过程中溶解的矿物质；,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响 煤泥水中的溶解物及其影响 此处主要讨论有机类溶解物对浮选与絮凝的影响。有关无机类溶解物在矿化度部分再介绍。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响 煤泥水中的溶解物及其影响 研究表明非极性烃类油比杂极性药剂低的多。选择药剂时应注意选择用量小、剩余量低的药剂。防止药剂在系统中积聚。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测

11、定三、煤泥水的化学性质及其影响 2.煤泥水的酸碱度及其影响 煤泥水的酸碱度是控制浮选及煤泥水处理过程的一个重要因素之一，它影响煤泥的表面性质，从而直接影响分选、絮凝过程和各种药剂的作用。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响 2.煤泥水的酸碱度及其影响(1)一般规律是PH值对矿物颗粒或煤泥表面的电性有很大的影响：当PH零电点时，矿物或煤泥表面荷负电；当PH零电点时，矿物或煤泥表面荷正电；,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响 2.煤泥水的酸碱度及其影响(2)煤泥水的酸碱度取决因素：生产过程中添加的水的酸碱度；生产过程中添加的各种药剂。,第一节

12、 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响 2.煤泥水的酸碱度及其影响(3)煤泥水PH值的测得有三种方法：指示剂法，又分为PH试纸法和比色法；电位测定法，即采用酸度计测量；滴定法，PH值高、需精确测定时采用。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定三、煤泥水的化学性质及其影响3.煤泥水的矿化度（含盐量）、硬度及其影响（1）矿化度定义 矿化度是水中所含无机矿物的成分的总量，用于评价水中总的含盐量；盐类是水中溶解性固体的一部分，一般均以离子形式存在于水中，水中各阴阳离子含量的总和称含盐量；地下水中各种元素的离子、分子和化合物的总含量，是蒸干的残渣。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,三

13、、煤泥水的化学性质及其影响3.煤泥水的矿化度（含盐量）、硬度及其影响（2）硬度 定义 水的硬度通常表示水中能生成水垢的钙镁离子的总含量.单位 目前普遍采用单位mgN/L，也有用CaO、CaCO3表示的。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,三、煤泥水的化学性质及其影响3.煤泥水的矿化度（含盐量）、硬度及其影响（2）硬度 根据煤泥水的硬度不同，煤泥水的絮凝、沉降过程已形成几种不同模式：硬度大：补加凝聚剂、絮凝剂，自然出清水；硬度较小：需加凝聚剂或絮凝剂；硬度小、杂质多：需加凝聚剂和絮凝剂。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定

14、,四、煤泥水的沉降特性及测定1.煤泥水的沉降特性 煤泥水的沉降特性研究主要包括两方面内容：(1)测定煤泥水不加药剂的自然沉降性质，用煤泥水分级、浓缩作业的计算(2)测定煤泥水添加药剂（絮凝剂）后的絮凝沉降特性，用此特性来进行煤泥水澄清、浓缩作业的计算,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定2.煤泥水沉降过程的分区现象,图2-10煤泥水沉降过程分区现象A澄清区；B沉降区；C过渡区；D压缩区；K粗粒区,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定3.煤泥水沉降试样试样的采样和制备(1)

15、在正常生产情况下，在该环节流动的煤泥水料流的全宽和全厚截取试样，采样间隔1530min，每次取样量为12L。也可按照标准规定的转筒泥化装置，模拟所选流程的生产条件制备煤泥水样。(2)为了对煤泥水沉降特性进一步理解，还需进行煤泥和煤泥水组成以及特性方面的测定。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定4.量筒沉降试验(1)试验方法 该试验是采用量筒（500 mL或更大），将一定浓度的煤泥水倒入。试验开始前将煤泥水用搅拌器搅拌均匀，静置后开始记录时间并注意记录澄清界面层的下降距离，根据沉降快慢选择记录的间隔，一般为12 min，越往后可增大

16、间隔，将记录数据填于表内。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定4.量筒沉降试验(2)试验结果,图表示沉降速度观测结果，纵坐标为澄清层高度（cm或mm），横坐标为沉降时间（min或h），沉降曲线是三条相交的直线（或者三条直线通过不同斜率弧线连接）。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定4.量筒沉降试验(3)沉降试样求算多次沉降试验求算，确定浓缩机的沉降高度。一次沉降试求算，确定浓缩机所需的面积。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一

17、节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(1)原理 在一具液面已知高度处，截取一部分煤泥水，以一定的时间间隔再截取一部分的煤样；根据液面高度与时间的商，求出煤泥的沉降速度；再根据前后两次测量的残余固体百分数差值，得出具有以上沉降末速的颗粒物的百分含量。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(2)试验方法 将待测煤泥水搅拌均匀后注入试验柱，使液面离柱口100mm，用搅拌器搅拌30s，使其充分分散均匀。搅拌完毕，按规定时间间隔记时，并打开下阀门，截取2050ml试样，测量体积，并烘干

18、称重,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(3)试验结果处理对某一时刻ti的总固体含量Si按下式计算：,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(3)试验结果处理 某取样时刻ti所取试样的悬浮液浓度：,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(3)试验结果处理 对应于某一取样时刻的颗粒沉降速度vi由下式求得：,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(3)试验结

19、果处理 取样口处对应于其一取样时刻的参与悬浮物百分率Pi，由下式求得：,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(3)试验结果处理 整个水深中去除的悬浮物百分数可按下式计算：,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定5.煤泥水自然沉降(3)试验结果处理 自然沉降效率性能好坏，可通过悬浮颗粒的沉降速度与悬浮物去除率的曲线来评价。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质

20、及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定6.煤泥水絮凝沉降特性 絮凝沉降是指絮凝性颗粒在稀悬浮液中的沉降，在絮凝沉降过程中，各颗粒相互结合成絮团，而絮团在沉降过程中的物理性质和沉降速度均不断发生变化。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定6.煤泥水絮凝沉降特性 MT190选煤厂煤泥水沉降试验方法絮凝剂溶液配制 试验所需的絮凝剂浓度为0.1%。现配现用。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥

21、水的沉降特性及测定6.煤泥水絮凝沉降特性(2)沉降速度试验 该试验用于测定煤泥水加絮凝剂后的沉降速度。用注射器加入配制好的絮凝剂。保证药剂充分分散，煤泥水浓度和粒度充分均匀。将量筒静置，开始记时和记下澄清液面下降位置。开始时可5s记录一次，待澄清面接近压缩区时改为10s一次，直至压缩区体积无明显变化为止。然后，以澄清界面累计下降距离H为纵坐标，以累计下降时间t为横坐标，绘制澄清曲线（Ht曲线）,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,澄清界面沉降曲线图,四、煤泥水的沉降特性及测定6.煤泥水絮凝沉降特性 从图可见，沉降曲线分两段，前一个直线段斜率较大，基本为一直线

22、，表示澄清界面的初始下降速度较快，速度比较均匀；第二个基本水平的直线段表示在压缩区时澄清沉降起始点至压缩区形成界面缓慢沉降。通常是根据之前的线段来求界面沉降速度的。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,四、煤泥水的沉降特性及测定6.煤泥水絮凝沉降特性 通常是根据之前的线段来求界面沉降速度的。若是直线，斜率就是沉降速度；若不是直线，则采用积分的原理来求得煤泥沉降速度。按规定，该沉降试验应做平行试验，两次沉降速度相对允许差不得超过8%，最终结果取其平均值。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定

23、,四、煤泥水的沉降特性及测定6.煤泥水絮凝沉降特性(4)絮凝沉降性能曲线,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,五、煤和矸石的泥化特性及研究 煤和矸石的泥化是指煤或矸石浸水后碎散成泥的现象。1.煤和矸石泥化特性及影响 物理原因 这种现象并不改变物质组成，是泥化的主要原因。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,五、煤和矸石的泥化特性及研究1.煤和矸石泥化特性及影响 物理原因 化学原因 化学原因是指颗粒浸泡后，煤中某些物质溶解于水中或呈离子状态，或因某种化学作用使颗粒变细，研究表明，因化学作用而产生的泥化现象并不显著。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节

24、煤泥水体系的主要性质及测定,五、煤和矸石的泥化特性及研究1.煤和矸石泥化特性及影响(3)煤和矸石的泥化特性有两种含义：一是指，原煤在机械加工中的粉碎情况和次生煤泥的特性；二是指，煤中矸石及夹矸的泥化特性。所以研究和测定泥化特性时要考虑两方面的影响。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,五、煤和矸石的泥化特性及研究1.煤和矸石泥化特性及影响(4)影响泥化的因素研究表明，煤中粘土类矿物都会产生泥化，粘土中钠离子含量越高，泥化越严重；煤化程度与泥化程度有一定的关系，煤化程度低的煤层中常含有易泥化的岩石；岩石粒度对泥化也有影响，研究表明，粒度越小，泥化越严重。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,五、

25、煤和矸石的泥化特性及研究1.煤和矸石泥化特性及影响(5)不良影响 造成煤泥水粘度增加，降低沉降分离效率，污染了分析指标，给煤泥水处理带来一系列不利影响。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,五、煤和矸石的泥化特性及研究2.泥化特性的测定 煤炭及矸石的泥化特性的试验方法按国家专业标准规定，有两种方法：转筒法和安氏法。这个在“煤炭性能检测”课中做介绍。,第一节 煤泥水体系的主要性质及测定,一、概述1.煤泥的概念 煤泥是指0.5mm以下没有经过分选的细粒煤或经过分 选后得出的尾煤产品。2.煤泥的分类(1)按粒度分两类45m的粗粒

26、煤泥。45m的细粒煤泥。(2)按来源分两类原生煤泥次生煤泥,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,一、概述3.煤泥的主要性质 煤泥的主要性质包括：硬度、可磨性、粒度级粒度组成，密度级密度组成，煤泥的矿物组成。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,二、煤泥的粒度组成和形状 1.单个颗粒粒度和形状颗粒的名义直径 通常采用的名义直径有3中：当量球直径、当量圆直径和统计直径。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,二、煤泥的粒度组成和形状 1.单个颗粒粒度和形状(2)颗粒的形状 颗粒形状：圆球状；滚圆状；多角状；片状；树枝状；不规则状；多孔状；碎片状。,第二节 煤泥水中悬浮煤

27、泥颗粒的主要性质及测定,二、煤泥的粒度组成和形状2.粒级和粒度组成粒度的表征 粒群的粒度大小常用加权平均粒度表示：平均粒度不能完全说明该批物料的性质，应避免采用。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,二、煤泥的粒度组成和形状2.粒级和粒度组成(2)粒度分布曲线 粒度分布曲线分：部分粒度特性曲线和累计粒度特性曲线。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法 粒度分析是指：测定物料粒度组成或粒度分布、比表面等，直接或间接了解物料粒度特性的工作。煤泥的粒度特性测定是煤泥水处理中设备选择、流程计算和选择及煤泥利用方面所必须进行的工作。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要

28、性质及测定,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法 现有的粒度分析方法可分为直接法和间接法两类：直接法：是直接对颗粒的几何尺寸进行测定，常见的有筛分法和显微镜法。间接法：是根据与颗粒大小有关性质的测定数据，用公式计算以求出粒度，比如沉降法或表面积测定法等。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法1.筛分分析 筛分分析时选煤厂煤炭产品粒度分析最常用的方法。利用筛孔大小同的一组套筛进行粒度分析，得到颗粒的几何尺寸。2.沉降分析 沉降分析是测定0.074mm级物料粒度组成的常用方法。,第二节 煤泥水中悬浮煤

29、泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法2.沉降分析 沉降分析：是通过颗粒在适宜的介质中的沉降速度来计算颗粒的尺寸的。常用的沉降分析方法是：沉积法、淘析法和流体分析法。最常用的有连续水析仪、串联旋流分级器等。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法2.沉降分析 沉降分析通常要求在稀悬浮液中进行，以保证悬浮液中的固体颗粒能自由沉降，互不干扰。故一般采用斯托克斯公式计算沉降速度：,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法2.沉降分析沉积法 沉积天平法：是测定管中沉积在秤盘上的颗粒重量随时间的变化。然后根据斯托克斯公式计算出不同粒级的平均粒度。(2)淘析

30、法 淘析法的基本原理：是利用逐步缩短沉降时间的方法，由细至粗，逐步地将较细的物料从试样中淘析出来。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法2.沉降分析(3)连续水析仪 连续水析仪，有一组串联的，不同直径的分级管组成。它是根据矿粒在水中的自由沉降规律，利用相同的上升水量在这些不同管径的分级管中产生不同的上升水速，是粒度不同的矿粒爱妻沉降末速度差别分成若干粒级。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法2.沉降分析(4)旋流水析器 利用离心沉降法来进行粒度分析的装置。3.计数法分析 所谓计数法是指直接统计不同粒度个数的方法。有直接对粒子进行计量和统计，

31、也有通过图像间接进行测定。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法3.计数法分析 什么情况下使用计数法分析？原则上煤泥水处理中素有粒度均可采用此方法，但在实际工作中主要用于筛分或沉降分析不易测定的大块或微细颗粒的测量，或者作为对其他测量方法的校对方法。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,三、粒度分析方法4.粒度分析注意事项(1)粒度的定义(2)采样和缩分：保证煤样的代表性(3)筛分法虽然简单，但筛孔精度有限，筛孔容易变形。对细筛要定期检查，以保证精度。(4)沉降分析要注意矿浆浓度，防止干扰沉降严重。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,第二节 煤泥

32、水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,四、煤泥的密度组成及测定 1.测定意义(1)可用煤泥的密度组成评价煤泥的可选性。(2)可作为煤泥可浮性的辅助参考。（密度越大，可浮性越差）(3)决定煤泥的加工利用的途径。2.密度组成测定,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,五、煤泥的矿物组成及其影响 1.煤泥的矿物组成 煤泥的矿物组成是指煤泥中无机矿物的种类和数量分布。(1)原生矿物(2)次生矿物(3)外来矿物,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,五、煤泥的矿物组成及其影响 2.煤泥矿物组成的影响(1)粘土类矿物的影响 从目前来看，煤泥中的矿物

33、质对煤泥水影响最大的是粘土类矿物，其次是硫化物。粘土类矿物主要包括：高岭土、水云母、蒙脱石、绿泥石、伊里石等。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,五、煤泥的矿物组成及其影响 2.煤泥矿物组成的影响(2)硫化物矿物的影响 影响煤泥的价值，利用潜力。若要脱除黄铁矿，需要把煤磨到较细的颗粒，才能实现硫化物矿物与煤的解离，这样就使得煤泥水处理的负担变重,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,五、煤泥的矿物组成及其影响 3.煤泥矿物组成分析 煤泥矿物组成分析方法，主要有3类：(1)物相分析 原理：利用各种矿物在各种溶剂的的溶解度和溶解速度的不同，将分析试样采用合适的溶剂，是矿石中各种

34、矿物组分分离出来，从而测定试样中所含有矿物种类和含量。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,五、煤泥的矿物组成及其影响 3.煤泥矿物组成分析(2)矿岩鉴定 即通过显微镜或其他特殊方法直接观察试样中存在哪些矿物、矿物的结构特征及含量。同物相分析相比，矿岩鉴定能测定矿物组分的空间分布特性，测定矿物的单体解离的可能性。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,五、煤泥的矿物组成及其影响 3.煤泥矿物组成分析(3)特殊仪器分析方法 对于赋存状态和矿物组分比较复杂的情况，需要采取一些特殊的方法。如：热分析、x射线衍射分析等。,第二节 煤泥水中悬浮煤泥颗粒的主要性质及测定,一、基本概念1.

35、水力分级 在介质中，将物料按其沉降末速的差别分成若干粒度级的作业称为分级，水力分级就是以水为介质的分级。2.浓缩 借助重力或离心力作用提高煤泥水浓度的过程称为浓缩。在自然沉降过程中，浓缩主要是借助物料本身重力作用来实现的。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,一、基本概念3.澄清 在浓缩的同时，获得固体含量较少的溢流水，这个过程称为澄清。也可以把澄清过程理解为一种浓缩形式，在澄清设备中煤泥水在容器中停留足够长的时间，使悬浮的颗粒充分下沉，溢流水中的固体颗粒尽可能的少。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自

36、然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 1.计算原则 约定煤泥在容器中不论是分级、浓缩还是澄清作业，都是在连续生产中进行的。现设容器的长为L米，宽B米，上部流动水层厚度为H米，容器的侧面积F=LB(m2)，即容器的水平沉淀面积。如图，下页。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 1.计算原则 若煤泥水以W(m3/h)的流量从一端流入，并以大致的量从另一端溢出。上部水流水平流速：,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 1.计算原则

37、 设煤泥水在容器中停留的时间为t1 设粒度为d的煤泥颗粒沉降末速为v(m/h)，它从给入时水面开始下沉h(m)所需的时间为t2：,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 1.计算原则 如果这个粒度为d的颗粒在水平行走L（m）之后，在竖直距离上刚好下降H(m)，此时煤粒的粒度称为理论分级粒度。这个粒度就是进入溢流的最大粒度或是进入底流的最小粒度。此时 则有 故：,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 1.计算原则煤泥水单位负荷：煤泥水的负荷通常用W0来表示，即每平米沉淀面积每小时处理煤泥水的体积，假设上式中F=1m2，则有 从上式可以看出，只要知道分级粒

38、度的煤泥沉降末速，它在数值上就代表了满足分级要求的最大单位负荷。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 2.煤泥分级需要沉淀面积计算(1)根据实际生产，确定分级粒度d，用表3-1计算它的自由沉降末速。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 2.煤泥分级需要沉淀面积计算(2)将自由沉降末速换算成干扰沉降计算：,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 2.煤泥分级需要沉淀面积计算(3)将上面计算多的vst带入前面的公式，可计算出沉淀面积F。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,二、自然沉降过程计算 3.洗水澄清面积计算 洗水澄清面积

39、计算不能像沉淀面积计算那样，利用煤粒沉降末速原理。必须以试验测定结果为依据。因为此时分级粒度较小，用沉降速度计算误差太大。采用量筒沉降试验，确定煤泥沉降速度（即澄清液面下降的速度），用试验所得的煤泥沉降速度打入到上述公式，用平均沉降速度代替干扰沉降末速。,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,第一节 自然沉降过程的基本概念及计算,一、几种应用较广泛的分级、浓缩、澄清设备1.自滤式煤泥沉淀池,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,一、几种应用较广泛的分级、浓缩、澄清设备2 浓缩漏斗,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,一、几种应用较广泛的

40、分级、浓缩、澄清设备3.角锥沉淀池,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,一、几种应用较广泛的分级、浓缩、澄清设备4.斗子捞坑,图3-8斗子捞坑的三种形式(a)斗子在捞坑内；(b)斗子在捞坑外；(c)斗子机尾在捞坑外,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,一、几种应用较广泛的分级、浓缩、澄清设备5.耙式浓缩机,图3-10中心传动耙式浓缩机,图3-11周边传动耙式浓缩机结构图1耙架；2混凝土支柱；3料槽；4支架；5电动机；,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,二、改善自然沉降式设备工作的措施1.从操作方面考虑 主要是保持煤泥水有稳定

41、的流态，这包括三个方面：一是因为自然沉淀是靠颗粒本身的重力，煤泥粒度细，质量轻，受所载介质流动影响大，故应避免产生较强的涡流；二是全宽溢流，即尽可能降低溢流流速，以免破坏溢流处的平稳流态；三是稳定底流排放量和浓度。,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,三、从构造方面考虑尽量减小入料的冲击和扰动。,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,第二节 自然沉降式水力分级、浓缩、澄清设备,一、倾斜板沉淀设备原理和特点 倾斜板沉淀设备是一种高效率的沉淀设备 在浓缩机、沉淀池等煤泥水浓缩、澄清设备中设置倾斜板，作为强化的手段来加速煤泥水的沉降，不仅大幅

42、度地增加了有效的沉淀面积，更重要的是改善了煤泥水中细颗粒在沉淀过程中的水力条件。,第二节 倾斜板沉淀设备设备,第二节 倾斜板沉淀设备设备,在两个试管中装上同样浓度的煤泥水，其中一个倾斜一定的角度放置(B)，另一个直立作对比()。A状态沉淀面积仅仅是试管的断面积(圆)，沉降距离为H;而B状态有一倾斜角，沉淀面积变为椭圆，而且在靠近上侧管壁C部分的煤泥颗粒由于受重力也同时下沉，因为上侧壁距下侧壁的距离Hi较短，所以煤泥能较为迅速地沉淀到下侧管壁上，然后沉淀的煤泥靠自重下滑，缩短了沉降时间。所以B比A沉淀所需的时间要短。这就是倾斜沉降的基本原理。,第二节 倾斜板沉淀设备设备,二、倾斜板沉淀设备的计算

43、,1.倾斜板沉淀设备处理能力倾斜板沉淀槽处理能力的计算公式如下：Q=NLBcosvst(3-25)式中 Q倾斜板沉淀槽的处理能力，m3/h；沉淀面积利用系数，一般取0.60.7；N沉淀槽中的倾斜板的层数；L倾斜板的长度，m；倾斜板的宽度，m；倾斜板安装倾角，（）；vst在所需分级粒度时，煤粒的干扰沉降速度，,第二节 倾斜板沉淀设备设备,第二节 倾斜板沉淀设备设备,2.倾斜板沉淀槽主要参数的确定(1)倾斜板倾角 倾斜板沉淀槽面积实际上是每层倾斜板水平投影的面积之和。倾斜板倾角越小，水平投影越大，这有利于增大沉淀面积。但是为了保证沉淀后的煤泥能顺利下滑自流排出，倾斜板倾角又不能太小，因此一般取=5

44、060。,第二节 倾斜板沉淀设备设备,第二节 倾斜板沉淀设备设备,2.倾斜板沉淀槽主要参数的确定(2)倾斜板间距 两层间的垂直距离一般取6080 mm。(3)倾斜板长度 增加长度可以增加沉淀面积，但设备高度亦随着增加，给设备配置和操作带来不便，在实际中可按具体情况而定，一般取板长L=1 2001 500 mm,第二节 倾斜板沉淀设备设备,第二节 倾斜板沉淀设备设备,一、水力旋流器工作原理 水力旋流器是一种在离心力场中进行分级和浓缩的设备。由于在水力旋流器中产生的离心力通常要比重力大几十倍乃至几百倍，所以大大加快了固体颗粒在旋流器中的沉降速度、在选煤厂广泛应用于煤泥水的分级、浓缩环节。,第二节

45、水力旋流器,第二节 水力旋流器,(a)水力旋流器构造图；(b)水力旋流器的工作情形1圆柱体；2锥体；3给矿管；4沉砂口；5溢流管；6溢流管口,一、水力旋流器工作原理,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,二、水力旋流器的处理量 水力旋流器的处理量和效果与入料压力、浓度、粒度等因素有关，可以用下式计算：,式中 Q水力旋流器的处理能力，L/min；D水力旋流器的直径，cm；Do水力旋流器溢流口直径，cm；g重力加速度,m/s2；h入口压力,kgf/cm2；K与给料管直径Df和旋流器直径D的比值有关的系数,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,三、水力旋流器分级粒度用下式计算,第二节 水力旋流器

46、,四、影响水力旋流器的主要因素及其选择1.结构参数的选择 旋流器结构参数主要包括旋流器直径D、入料口直径Df、溢流口直径Do、底流口直径Du、锥角、柱段高度Hw和溢流管插入深度Ho等。,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,2.操作参数的选择入料压力是影响旋流器处理能力的重要参数，对分级效率和分级粒度都有一定影响。入料浓度对分级效率影响较大，浓度高会使旋流器工作效果明显变坏。入料煤泥粒度组成影响着产品的浓度，主要是溢流的浓度。入料浓度和入料煤泥粒度组成的稳定是获得良好技术指标的保证，所以应尽量减少这两者的波动。,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,五、水力旋流器的布置方式1.给料方式的选

47、择(1)定压方式：即利用高差让煤泥水自动流入旋流器，节省动力，但需要有较大的高差才能保持入料压力，所以需要较高的厂房高度。(2)泵入料方式：是目前最常用的方法，占地面积小，管路短，便于维修。但要消耗一定的动力，泵磨损较快。,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,第二节 水力旋流器,五、水力旋流器的布置方式2.配置 多与其他设备联合组成系统，用于浓缩、分级，为后续作业提供保障。,第四节 水力旋流器,气浮法净水，在环境水处理中引用较多。在煤泥水处理中很少采用。因为煤泥水中大部分是亲水性的泥质颗粒，很难与气泡发生附着。气浮法的原理是使气泡从水中析出，粘附在悬浮颗粒表面，使悬浮颗

48、粒上升。,第五节 气浮法净水,气浮法净水与浮选的区别：气泡大小要求不同；气泡与固体的附着方式不同；分离的对象不同。,第五节 气浮法净水,一、弧形筛(1)可翻转弧形筛(2)击振弧形筛二、高频振动筛 其特点是高频率小振幅振动。一般应用于一段浓缩底流粗煤泥回收。脱水效率高，煤泥水分低。,第六节 机械分级设备,第六节 机械分级设备,第六节 机械分级设备,选煤厂煤泥水分级和浓缩作业是生产工艺过程的中间环节，其工作效果的好坏，将影响其他作业的效果。对于分级设备应重点考察粒度的变化，而浓缩作业应重点考察浓度的变化。,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力

49、分级、浓缩设备工艺效果评定,对分级、浓缩效果的评定可以通过定性分析和判断，也可采用评定指标定量判断。定性分析和判断，是通过观察和手感来分析分级或浓缩后各产物在粒度和浓度上的变化。定量分析时通过计算评定指标的具体数值来评价分级、浓缩设备的工艺效果。,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,一、水力分级设备工艺效果评定指标及方法 1.评定指标 根据MT/Z 579规定，采用分级效率作为评定水力分级设备工艺效果的综合指标，并以通过粒度为辅助评定指标。,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺

50、效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,一、水力分级设备工艺效果评定指标及方法 1.评定指标,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,一、水力分级设备工艺效果评定指标及方法1.评定指标(2)通过粒度（d95）作辅助评定指标：用以检查分级作业的实际分级粒度，它以溢流中95固体物数量通过的标准套筛筛孔的大小来表示。,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,第七节 水力分级、浓缩设备工艺效果评定,一、水力分级设备工艺效果评定指标及方法2.效率公式的意义 f也称汉考克公式，一般称总效率公式，该公司主要优点是能综合