一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统与工艺技术方案

一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统与工艺，该系统包括原煤准备与干燥部分、分选部分、介质净化循环部分；该工艺将待选原煤经破碎、筛分后分为粗、中、细、极细四个粒级产品，分别进入光电分选机、干法重介质流化床分选机、脉动/振动重介质流化床分选机和电选机/磁流化床分选机分选出精煤与尾煤；同时根据分选设备入料水分上限与入料水分情况决定是否开启干燥装置；产品带出的加重质经脱介筛脱除后一部分进入磁选机去除非磁性物后得到磁性物精矿回流进入分选机，另一部分加重质直接循环使用；本发明专利技术可实现粗、中、细、极细不同粒度煤炭的同时高效分选，解决目前干法选煤领域选别产品少、精煤质量差、介质利用率低、粉尘无度排放等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统与工艺
本专利技术涉及煤炭干法分选领域，具体地，涉及一种煤炭干法分选系统及工艺，尤其涉及一种基于干法选煤设备的煤炭全粒级干法脱水脱灰系统与工艺。
技术介绍
煤炭是我国主要能源，在一次能源的生产和消费结构中达到60％以上，对我国能源战略具有重要的支撑作用。我国煤炭存在着储量高、杂质高、质量差的特点，如果原煤不经过洁净分选加工直接应用，会造成十分严重的环境污染和资源浪费。选煤是煤炭洁净利用技术的基础，是洁净煤技术的源头技术。长期以来，湿法选煤技术占据主导地位，但我国2/3以上的煤炭分布在西北等干旱缺水地区，难以采用传统的耗水量大的湿法分选方法，制约了煤炭的分选洁净利用，开展高效干法选煤关键技术的研究十分迫切。目前，国内干法选煤设备功能单一，有效分选粒度有限，只是针对全粒级原煤粗选或针对某一特定粒级原煤具有一定分选效果。传统的风力干法选煤方法(如风力跳汰、风力摇床等)以空气作为分选介质，分选密度与介质密度相差超过1000倍，分选效率低，适用性差；依靠光电技术识别煤中不同组分的X射线、图像识别等设备分选下限高，主要适用于大块煤排矸；振动外力与自生介质的分选设备主要用于中、细粒级煤炭排矸，分选精度相对较低；以磁铁矿粉、煤粉作为混合二元加重质的重介质选煤设备可以灵活调节分选密度，分选精度高，但难以对细粒煤进行有效分选；依靠磁场、电场、振动场等外力场的选煤设备可以实现细粒煤的有效分选，但处理量低，产品附加值小。另外，由于各干法选煤设备自身的局限性，导致在基于该设备设计的分选工艺下，存在选别产品少、精煤质量差、介质利用率低、粉尘无度排放、入料受水分影响大等问题，使得煤炭资源干选提质程度与高效利用受限。因此，必须加强对煤炭的深层次干法分选加工，完善分选工艺，优化设备功能组合，以实现煤炭高效干法分选与洁净利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统。本专利技术的另一目的是提供一种煤炭全粒级干法脱水脱灰工艺。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统，包括原煤准备与干燥部分、分选部分、介质净化循环部分；所述原煤准备与干燥部分包括分级筛Ⅰ、除铁器、破碎机、分级筛Ⅱ、缓冲仓Ⅱ、给料机Ⅱ、干燥器、缓冲仓Ⅲ和给料机Ⅲ；所述分选部分包括缓冲仓Ⅰ、给料机Ⅰ、光电分选机、分级筛Ⅲ、分级筛Ⅳ、缓冲仓Ⅳ、给料机Ⅳ、电选机或磁流化床分选机、缓冲仓Ⅴ、给料机Ⅴ、缓冲仓Ⅵ、给料机Ⅵ、干法重介质流化床分选机和脉动/振动重介质流化床分选机；所述介质净化循环部分包括脱介筛Ⅰ、脱介筛Ⅱ、分流器Ⅰ、分流器Ⅱ、循环介质仓、介质给料机Ⅰ、分流介质缓冲仓、介质给料机Ⅱ、介质磁选机、磁精矿分流器、磁精矿仓、介质给料机Ⅲ、循环介质缓冲仓、介质给料机Ⅳ、磁精矿缓冲仓、磁精矿给料机、脱介筛Ⅲ和脱介筛Ⅳ；所述分级筛Ⅰ的筛上出料口与破碎机的入料口相连，除铁器设置在分级筛Ⅰ的筛上出料口与破碎机的入料口之间，分级筛Ⅰ的筛下出料口和破碎机的出料口均与分级筛Ⅱ的入料口相连，分级筛Ⅱ的筛下出料口与缓冲仓Ⅱ的入料口相连，缓冲仓Ⅱ的出料口与给料机Ⅱ的入料口相连，给料机Ⅱ的出料口分别与干燥器和分级筛Ⅲ的入料口相连，干燥器的出料口与缓冲仓Ⅲ的入料口相连，缓冲仓Ⅲ的出料口与给料机Ⅲ的入料口相连，给料机Ⅲ的出料与分级筛Ⅲ的入料口相连；分级筛Ⅱ的筛上出料口与缓冲仓Ⅰ的入料口相连，缓冲仓Ⅰ的出料口与给料机Ⅰ的入料口相连，给料机Ⅰ的出料口与光电分选机的入料口相连；分级筛Ⅲ的筛上出料口与缓冲仓Ⅴ的入料口相连，缓冲仓Ⅴ的出料口与给料机Ⅴ的入料口相连，给料机Ⅴ的出料口与干法重介质流化床分选机的入料口相连，分级筛Ⅲ的筛下出料口与分级筛Ⅳ的入料口相连，分级筛Ⅳ的筛上出料口与缓冲仓Ⅵ的入料口相连，缓冲仓Ⅵ的出料口与给料机Ⅵ的入料口相连，给料机Ⅵ的出料口与脉动/振动重介质流化床分选机的入料口相连，分级筛Ⅳ的筛下出料口与缓冲仓Ⅳ的入料口相连，缓冲仓Ⅳ的出料口与给料机Ⅳ的入料口相连，给料机Ⅳ的出料口与电选机或磁流化床分选机的入料口相连，干法重介质流化床分选机的重产物出口与脱介筛Ⅰ的入料口相连，干法重介质流化床分选机的轻产物出口与脱介筛Ⅱ的入料口相连，脉动/振动重介质流化床分选机的重产物出口与脱介筛Ⅲ的入料口相连，脉动/振动重介质流化床分选机的轻产物出口与脱介筛Ⅳ的入料口相连；脱介筛Ⅰ、脱介筛Ⅱ、脱介筛Ⅲ和脱介筛Ⅳ的筛下出料口均与分流器Ⅰ的入料口相连，分流器Ⅰ的出料口分别与分流器Ⅱ、分流介质缓冲仓的入料口相连，分流器Ⅱ的出料口分别与循环介质仓、循环介质缓冲仓的入料口相连，循环介质仓的出料口与介质给料机Ⅰ的入料口相连，循环介质缓冲仓的出料口与介质给料机Ⅳ的入料口相连，分流介质缓冲仓的出料口与介质给料机Ⅱ的入料口相连，介质给料机Ⅱ的出料口与介质磁选机的入料口相连，介质磁选机的磁性物出料口与磁精矿分流器的入料口相连，磁精矿分流器的出料口分别与磁精矿仓、磁精矿缓冲仓的入料口相连，磁精矿仓的出料口与介质给料机Ⅲ的入料口相连，磁精矿缓冲仓的出料口与磁精矿给料机的入料口相连，介质给料机Ⅰ和介质给料机Ⅲ的出料口均与干法重介质流化床分选机的介质添加口相连，介质给料机Ⅳ和磁精矿给料机的的出料口均与脉动/振动重介质流化床分选机的介质添加口相连。进一步的，所述系统还包括供风除尘部分，所述供风除尘部分包括除尘器Ⅱ、引风机Ⅱ、流量计、风包和鼓风机；所述除尘器Ⅱ的入口分别与光电分选机、干法重介质流化床分选机和脉动/振动重介质流化床分选机的粉尘排放口相连，除尘器Ⅱ的出口与引风机Ⅱ相连，除尘器Ⅱ的粉尘排放口与分流器Ⅰ的入料口相连；鼓风机通过风包连接流量计的一端，流量计的另一端分别连接干法重介质流化床分选机和脉动/振动重介质流化床分选机的通风口；进一步的，所述供风除尘部分还包括除尘器Ⅰ、引风机Ⅰ，除尘器Ⅰ的入口与干燥器的出风口相连，除尘器Ⅰ的出风口与引风机Ⅰ相连，除尘器Ⅰ的粉尘排放口与缓冲仓Ⅳ的入料口相连。进一步的，所述分级筛Ⅰ的筛孔孔径为200mm，所述分级筛Ⅱ的筛孔孔径为100mm，所述分级筛Ⅲ的筛孔孔径为6mm，所述分级筛Ⅳ的筛孔孔径为3mm、1mm或0.5mm，所述脱介筛Ⅰ和脱介筛Ⅱ的筛孔孔径为2mm，所述脱介筛Ⅲ和脱介筛Ⅳ的筛孔孔径为0.5mm。进一步的，所述干法重介质流化床分选机内部设有测压计Ⅰ，所述脉动/振动重介质流化床分选机内部设有测压计Ⅱ。优选的，所述光电分选机为X射线分选机或图像分选机。优选的，所述干燥器为振动混流干燥器。利用上述煤炭全粒级干法脱水脱灰系统进行煤炭全粒级干法脱水脱灰的工艺，包括以下步骤：(1)原煤准备与干燥：矿井或储煤场来煤首先通过孔径为200mm的分级筛Ⅰ分级，筛上+200mm原煤经破碎机破碎至-200mm，与筛下-200mm原煤混合后进入孔径为100mm的分级筛Ⅱ筛分；筛下物即-100mm原煤外在水分Mf高于8％的进行预先干燥处理，水分降至8％以下之后排出干燥器，-100mm原煤外在水分Mf低于8％的直接进入后续步骤；(2)分选原煤：100mm分级筛Ⅱ的筛上物即100～200mm原煤给入到光电分选机，排出粒度为100～200mm的精煤产品1和尾煤产品1；Mf低于8％的-100mm原煤通过孔径为6mm的分级筛Ⅲ分级，筛上物即6～10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统，其特征在于，包括原煤准备与干燥部分、分选部分、介质净化循环部分；所述原煤准备与干燥部分包括分级筛Ⅰ(1)、除铁器(2)、破碎机(3)、分级筛Ⅱ(4)、缓冲仓Ⅱ(8)、给料机Ⅱ(9)、干燥器(10)、缓冲仓Ⅲ(11)和给料机Ⅲ(12)，所述分选部分包括缓冲仓Ⅰ(5)、给料机Ⅰ(6)、光电分选机(7)、分级筛Ⅲ(15)、分级筛Ⅳ(16)、缓冲仓Ⅳ(17)、给料机Ⅳ(18)、电选机(19)或磁流化床分选机(20)、缓冲仓Ⅴ(21)、给料机Ⅴ(22)、干法重介质流化床分选机(23)、缓冲仓Ⅵ(41)、给料机Ⅵ(42)和脉动/振动重介质流化床分选机(43)；所述介质净化循环部分包括脱介筛Ⅰ(25)、脱介筛Ⅱ(26)、分流器Ⅰ(27)、分流器Ⅱ(28)、循环介质仓(29)、介质给料机Ⅰ(30)、分流介质缓冲仓(31)、介质给料机Ⅱ(32)、介质磁选机(33)、磁精矿分流器(34)、磁精矿仓(35)、介质给料机Ⅲ(36)、循环介质缓冲仓(37)、介质给料机Ⅳ(38)、磁精矿缓冲仓(39)、磁精矿给料机(40)、脱介筛Ⅲ(45)和脱介筛Ⅳ(46)；所述分级筛Ⅰ(1)的筛上出料口与破碎机(3)的入料口相连，除铁器(2)设置在分级筛Ⅰ(1)的筛上出料口与破碎机(3)的入料口之间，分级筛Ⅰ(1)的筛下出料口和破碎机(3)的出料口均与分级筛Ⅱ(4)的入料口相连，分级筛Ⅱ(4)的筛下出料口与缓冲仓Ⅱ(8)的入料口相连，缓冲仓Ⅱ(8)的出料口与给料机Ⅱ(9)的入料口相连，给料机Ⅱ(9)的出料口分别与干燥器(10)和分级筛Ⅲ(15)的入料口相连，干燥器(10)的出料口与缓冲仓Ⅲ(11)的入料口相连，缓冲仓Ⅲ(11)的出料口与给料机Ⅲ(12)的入料口相连，给料机Ⅲ(12)的出料与分级筛Ⅲ(15)的入料口相连；分级筛Ⅱ(4)的筛上出料口与缓冲仓Ⅰ(5)的入料口相连，缓冲仓Ⅰ(5)的出料口与给料机Ⅰ(6)的入料口相连，给料机Ⅰ(6)的出料口与光电分选机(7)的入料口相连；分级筛Ⅲ(15)的筛上出料口与缓冲仓Ⅴ(21)的入料口相连，缓冲仓Ⅴ(21)的出料口与给料机Ⅴ(22)的入料口相连，给料机Ⅴ(22)的出料口与干法重介质流化床分选机(23)的入料口相连，分级筛Ⅲ(15)的筛下出料口与分级筛Ⅳ(16)的入料口相连，分级筛Ⅳ(16)的筛上出料口与缓冲仓Ⅵ(41)的入料口相连，缓冲仓Ⅵ(41)的出料口与给料机Ⅵ(42)的入料口相连，给料机Ⅵ(42)的出料口与脉动/振动重介质流化床分选机(43)的入料口相连，分级筛Ⅳ(16)的筛下出料口与缓冲仓Ⅳ(17)的入料口相连，缓冲仓Ⅳ(17)的出料口与给料机Ⅳ(18)的入料口相连，给料机Ⅳ(18)的出料口与电选机(19)或磁流化床分选机(20)的入料口相连，干法重介质流化床分选机(23)的重产物出口与脱介筛Ⅰ(25)的入料口相连，干法重介质流化床分选机(23)的轻产物出口与脱介筛Ⅱ(26)的入料口相连，脉动/振动重介质流化床分选机(43)的重产物出口与脱介筛Ⅲ(45)的入料口相连，脉动/振动重介质流化床分选机(43)的轻产物出口与脱介筛Ⅳ(46)的入料口相连；脱介筛Ⅰ(25)、脱介筛Ⅱ(26)、脱介筛Ⅲ(45)和脱介筛Ⅳ(46)的筛下出料口均与分流器Ⅰ(27)的入料口相连，分流器Ⅰ(27)的出料口分别与分流器Ⅱ(28)、分流介质缓冲仓(31)的入料口相连，分流器Ⅱ(28)的出料口分别与循环介质仓(29)、循环介质缓冲仓(37)的入料口相连，循环介质仓(29)的出料口与介质给料机Ⅰ(30)的入料口相连，循环介质缓冲仓(37)的出料口与介质给料机Ⅳ(38)的入料口相连，分流介质缓冲仓(31)的出料口与介质给料机Ⅱ(32)的入料口相连，介质给料机Ⅱ(32)的出料口与介质磁选机(33)的入料口相连，介质磁选机(33)的磁性物出料口与磁精矿分流器(34)的入料口相连，磁精矿分流器(34)的出料口分别与磁精矿仓(35)、磁精矿缓冲仓(39)的入料口相连，磁精矿仓(35)的出料口与介质给料机Ⅲ(36)的入料口相连，磁精矿缓冲仓(39)的出料口与磁精矿给料机(40)的入料口相连，介质给料机Ⅰ(30)和介质给料机Ⅲ(36)的出料口均与干法重介质流化床分选机(23)的介质添加口相连，介质给料机Ⅳ(38)和磁精矿给料机(40)的的出料口均与脉动/振动重介质流化床分选机(43)的介质添加口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种煤炭全粒级干法脱水脱灰系统，其特征在于，包括原煤准备与干燥部分、分选部分、介质净化循环部分；所述原煤准备与干燥部分包括分级筛Ⅰ(1)、除铁器(2)、破碎机(3)、分级筛Ⅱ(4)、缓冲仓Ⅱ(8)、给料机Ⅱ(9)、干燥器(10)、缓冲仓Ⅲ(11)和给料机Ⅲ(12)，所述分选部分包括缓冲仓Ⅰ(5)、给料机Ⅰ(6)、光电分选机(7)、分级筛Ⅲ(15)、分级筛Ⅳ(16)、缓冲仓Ⅳ(17)、给料机Ⅳ(18)、电选机(19)或磁流化床分选机(20)、缓冲仓Ⅴ(21)、给料机Ⅴ(22)、干法重介质流化床分选机(23)、缓冲仓Ⅵ(41)、给料机Ⅵ(42)和脉动/振动重介质流化床分选机(43)；所述介质净化循环部分包括脱介筛Ⅰ(25)、脱介筛Ⅱ(26)、分流器Ⅰ(27)、分流器Ⅱ(28)、循环介质仓(29)、介质给料机Ⅰ(30)、分流介质缓冲仓(31)、介质给料机Ⅱ(32)、介质磁选机(33)、磁精矿分流器(34)、磁精矿仓(35)、介质给料机Ⅲ(36)、循环介质缓冲仓(37)、介质给料机Ⅳ(38)、磁精矿缓冲仓(39)、磁精矿给料机(40)、脱介筛Ⅲ(45)和脱介筛Ⅳ(46)；所述分级筛Ⅰ(1)的筛上出料口与破碎机(3)的入料口相连，除铁器(2)设置在分级筛Ⅰ(1)的筛上出料口与破碎机(3)的入料口之间，分级筛Ⅰ(1)的筛下出料口和破碎机(3)的出料口均与分级筛Ⅱ(4)的入料口相连，分级筛Ⅱ(4)的筛下出料口与缓冲仓Ⅱ(8)的入料口相连，缓冲仓Ⅱ(8)的出料口与给料机Ⅱ(9)的入料口相连，给料机Ⅱ(9)的出料口分别与干燥器(10)和分级筛Ⅲ(15)的入料口相连，干燥器(10)的出料口与缓冲仓Ⅲ(11)的入料口相连，缓冲仓Ⅲ(11)的出料口与给料机Ⅲ(12)的入料口相连，给料机Ⅲ(12)的出料与分级筛Ⅲ(15)的入料口相连；分级筛Ⅱ(4)的筛上出料口与缓冲仓Ⅰ(5)的入料口相连，缓冲仓Ⅰ(5)的出料口与给料机Ⅰ(6)的入料口相连，给料机Ⅰ(6)的出料口与光电分选机(7)的入料口相连；分级筛Ⅲ(15)的筛上出料口与缓冲仓Ⅴ(21)的入料口相连，缓冲仓Ⅴ(21)的出料口与给料机Ⅴ(22)的入料口相连，给料机Ⅴ(22)的出料口与干法重介质流化床分选机(23)的入料口相连，分级筛Ⅲ(15)的筛下出料口与分级筛Ⅳ(16)的入料口相连，分级筛Ⅳ(16)的筛上出料口与缓冲仓Ⅵ(41)的入料口相连，缓冲仓Ⅵ(41)的出料口与给料机Ⅵ(42)的入料口相连，给料机Ⅵ(42)的出料口与脉动/振动重介质流化床分选机(43)的入料口相连，分级筛Ⅳ(16)的筛下出料口与缓冲仓Ⅳ(17)的入料口相连，缓冲仓Ⅳ(17)的出料口与给料机Ⅳ(18)的入料口相连，给料机Ⅳ(18)的出料口与电选机(19)或磁流化床分选机(20)的入料口相连，干法重介质流化床分选机(23)的重产物出口与脱介筛Ⅰ(25)的入料口相连，干法重介质流化床分选机(23)的轻产物出口与脱介筛Ⅱ(26)的入料口相连，脉动/振动重介质流化床分选机(43)的重产物出口与脱介筛Ⅲ(45)的入料口相连，脉动/振动重介质流化床分选机(43)的轻产物出口与脱介筛Ⅳ(46)的入料口相连；脱介筛Ⅰ(25)、脱介筛Ⅱ(26)、脱介筛Ⅲ(45)和脱介筛Ⅳ(46)的筛下出料口均与分流器Ⅰ(27)的入料口相连，分流器Ⅰ(27)的出料口分别与分流器Ⅱ(28)、分流介质缓冲仓(31)的入料口相连，分流器Ⅱ(28)的出料口分别与循环介质仓(29)、循环介质缓冲仓(37)的入料口相连，循环介质仓(29)的出料口与介质给料机Ⅰ(30)的入料口相连，循环介质缓冲仓(37)的出料口与介质给料机Ⅳ(38)的入料口相连，分流介质缓冲仓(31)的出料口与介质给料机Ⅱ(32)的入料口相连，介质给料机Ⅱ(32)的出料口与介质磁选机(33)的入料口相连，介质磁选机(33)的磁性物出料口与磁精矿分流器(34)的入料口相连，磁精矿分流器(34)的出料口分别与磁精矿仓(35)、磁精矿缓冲仓(39)的入料口相连，磁精矿仓(35)的出料口与介质给料机Ⅲ(36)的入料口相连，磁精矿缓冲仓(39)的出料口与磁精矿给料机(40)的入料口相连，介质给料机Ⅰ(30)和介质给料机Ⅲ(36)的出料口均与干法重介质流化床分选机(23)的介质添加口相连，介质给料机Ⅳ(38)和磁精矿给料机(40)的的出料...

【专利技术属性】
技术研发人员：董良，赵跃民，周恩会，段晨龙，张博，王子鸣，陈增强，江海深，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32