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图4—15 浓缩浮选流程
通常可以把上述流程分成四个作业区，即选煤脱水作业区I、浓缩作业区Ⅱ、煤泥精选作业区Ⅲ及尾煤澄清作业区Ⅳ。以上四个区是选煤厂的基本组成部分。但对于不同的厂，相同的作业区可以用不同的设备。
② 流程弊端及改革
a.长期的生产实践表明，预浓缩煤泥水流程存在着一系列不可克服的缺点。煤泥水用各种浓缩设备进行澄清，浓缩时，由于主要是利用重力沉降原理，所以沉降效果受多方面因素的影响，尤其受煤泥水中固体物的性质和粒度组成的影响，其粒度越小，浓度越大，越不容易沉淀。因而实际上只能沉淀其中的大部分煤泥，而其余的煤泥（主要为细粒）则留在溢流中，并在系统中反复循环、逐步积累，由此产生的后果是：
①细泥不能从系统中排除。由于浓缩设备的溢流水有一定的浓度，而这些溢流水又作为主选设备循环水使用，循环水经过分选设备和分级设备后，又回到浓缩设备。浓缩设备一般都是在重力场中沉降，一些细粒极细粒物料质量轻，不能全部沉淀，导致一部分细泥进入溢流，在系统中反复循环，经泵及管路的运输使煤粒不断破碎和泥化，产生更细粒煤泥，恶化沉淀效果，使溢流中的细粒煤泥量增大，增加了细泥在系统中的循环。
②使循环水浓度逐步增高，进一步恶化了浓缩作业，在浓缩效率与循环水浓度之间形成了互相影响的恶性循环关系；
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③循环水浓度逐步升高是选煤厂工艺流程中各作业工作效率明显下降的重要客观原因。
④煤泥在系统中反复循环，经受多次粉碎，使其粒度愈来愈小，这不但影响煤泥水的澄清和浓缩，也给煤泥浮选、过滤增加困难。
⑤煤泥在水中停留时间越长，可浮性越差。
b．水量不易平衡。由于细泥不能从系统中排除，使循环煤泥越来越多，循环水的浓度大增，严重影响分选效果，为维持合适的循环水浓度，不可避免地补加清水来稀释循环水，同时外排高浓度煤泥水。这样，一方面造成煤泥流失，另一方面使循环水不能全部复用，造成水量无法平衡。
①为了维持必要的循环水浓度，不可避免地要定期或不定期的排放高浓度的煤泥水而代之以清水，这就势必产生煤泥水流失现象。
②洗水平衡难以控制，洗水闭路循环无法实现。
③在整个煤泥水处理过程中，流程复杂，设备繁多。在要求循环水浓度较低时，需要很大的浓缩面积，如果再加上浮选尾矿的浓缩，则浓缩设备更加庞大。
c．浓缩浮选流程的改革。为了解决洗水浓度过高、浮选补加清水过大的问题，一些选煤厂采用了底流大排放的办法。一般正常的浓缩流程，浓缩机底流的排放浓度在 300～400g／L，现改为尽可能地多排快排低浓度的底流，低到矿浆作为浮选入料时，少加或不加清水。这可提高浓缩设备的沉淀效率，降低循环水浓度，减少浮选补加清水量，使水量容易平衡。如夹河选煤厂，采用底流大排放后，一直使循环水浓度保持在 10g／L 以下。底流大排放法对老厂浓缩流程的改革具有很强的现实意义。
底流大排放法在很大程度上是浮选操作上的变革，因为实施该方法整个浮选 系统不需要大的改动。但它也有一个限制条件，即浮选及过滤系统要有足够的处理能力。
4.3.2直接浮选流程
为了克服现有预浓缩煤泥水流程中存在的严重缺点，简化流程改革工艺，近年来国内外逐步推广一种新型的煤泥水流程，称之为煤泥水直接浮选流程。
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图4-16 直接浮选流程
(1)直接浮选流程的优点
①由于全部煤泥水都经过浮选处理，以及浮选尾煤水经过有效地澄清，从而加强了水的净化，使循环水浓度大大降低，较低的洗水浓度得到保证。据有关资料介绍，洗水浓度将降低到 1～2 克/升，甚至可达 0.5 克/升以下。
②由于减少了煤泥反复循环所经受的粉碎作用，而减少了次生煤泥生成量，缩短了煤粒在水中的停留时间，减弱了煤粒表面的氧化作用，最终使煤泥在粒度组成和可浮性得到改善。
③由于补充清水和浮选原矿稀释水大量减少，全厂水耗可望降低 1/3～1/2，从而有利于管理和实现洗水的平衡。
④由于全部煤泥都得到有效分选，减少了煤泥的流失，加上各分选作业的分选效率提高，使产品所受污染减低，选煤厂精煤回收率显著提高。
⑤简化了流程，减少了作业层次，使煤泥水处理的设备数量和容量减少。 ⑥促进了浮选尾煤的有效回收，为实现洗水闭路循环，消除环境污染创造了有利的条件。 因此，直接浮选流程的优点可概括为：取消了浓缩作业，流程简化彻底解决了煤泥在系统中的循环，对主选作业有利；煤泥与水的接触时间缩短使煤泥的可浮性和选择性提高；加强Ⅳ区的作业管理，可实现清水选煤。
(2) 直接浮选流程的缺点 直接浮选流程虽有很多优点， 但从一些选煤厂的实际生产中显示出了诸多缺点：
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①浮选机及过滤机的单位处理能力低。浮选机一般仅为0.25～0.4t／(m ·h)，过滤机一般仅为0.08～0.1t／(m ．h)。
②浮选、过滤、压滤等工艺环节对原煤性质的变化反应敏感。当原煤泥质增多，灰分增高时，精煤灰分也随之增高。为了保持精煤灰分，必然压低尾煤，使过滤效果急剧恶化，由于压滤机的入料粒度发生变化，也干扰了压滤机的工作。
③生产成本较高，由于浮选机和过滤机的单位处理能力较低，势必增加了吨 精煤的电耗；直接浮选的入浮浓度较低，使吨精煤的药耗也增高。
④直接浮选需要的浮选机的台数要比其他形式的浮选多。
(3)直接浮选流程的使用条件 在采用直接浮选流程时，要注意考虑以下几方面的问题：
①直接浮选流程的核心是全部煤泥水都经浮选处理。在这一流程中，浮选不仅要处理煤泥，同时要处理所有的煤泥水。因而，保持合理的煤泥水浓度则是充分发挥浮选能力的关键。在流程中，煤泥水浓度除受原生煤泥和次生煤泥量的影响之外，关键决定于洗煤工艺的循环水量。按通常的煤泥量计算，如果循环水用量不超过 2.5m /t，则煤泥水浓度（即浮选原矿浓度）可达 60～70g/L。显而易见，煤泥水的水量大、浓度低将会带来一系列的问题。煤泥水浓度过低，浮选其至无法进行；从另一方面看，即便这样作可以，也将需要庞大的浮选、过滤、尾煤澄清设备，这在经济上是不合算的。所以,无需浓缩煤泥水流程的优越性取决于煤泥水的水量和它的浓度，洗煤的吨煤水耗低、煤泥水浓度较高，则它在技术经济指标方面的优越性愈显著。
②从直接浮选流程的管理方面看，流程中各工艺用水与浮选设备能力之间存在着种种联系，即工艺用水量不能大于浮选设备的总处理能力，只有这样才能维持洗水的平衡。因此，在这种流程中，各作业的工艺用水必须有严格规定，洗煤循环水耗量需根据煤泥量通过计算决定。
③在无预浓缩煤泥水流程中，精煤捞坑或角锥池溢流就是浮选入料，一定要严格控制其分级粒度，以确保浮选入料的粒度上限。在浮选搅拌桶前还需安设一适当容积的缓冲容器，以缓冲生产过程中不可避免的水量波动，以保证浮选机入料量均衡。
④浮选尾煤浓缩后的溢流水即为洗煤用的循环水，所以这一作业的工作效果至为重要，应起到净化洗水的把关作用。浮选尾煤水必须彻底澄清，在系统和设备上应有充分的容量，以保工作稳妥可靠。在尾煤澄清中添加高效凝聚剂是强化水澄清工作的必要措施。通过以上直接浮选流程缺点的分析，直接浮选流程并不是对每个选煤厂都适用，在应用直接浮选流程时，必须满足下列条件：
a 控制选煤脱水作业区的用水量。因为用水量过大，可导致浮选入料浓度过
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低，对浮选机、过滤机单位处理能力影响较大，增加生产成本。
b 浮选前应设适当容积的缓冲池。用缓冲池的缓冲作用，对原煤的含泥量及用水量的变化进行调节。
c 浮选尾煤需彻底澄清。使用直接浮选流程后，浮选尾煤澄清溢流水是选煤所用循环水的惟一来源，浮选尾煤粒度细、灰分高，若不彻底澄清，会随循环水进人选煤作业，导致精煤污染。因此，浮选尾煤必须彻底澄清。
d 细泥含量大的选煤厂不适宜采用直接浮选流程。 4.3.3半直接浮选流程
直接浮选流程的优点是从根本上解决了循环水中细颗粒煤泥的循环、积累问题，保证了循环水的浓度，为选煤厂各作业创造了良好的工作条件。但是，它也存在一些问题，例如循环水用量受煤泥水（即浮选原矿）浓度的限制；因为要处理浓度低而容积很大的全部煤泥水，往往需要较多的浮选，过滤设备，因而在经济上可能是不合算的等等。为了使其具有在的适应能力，并取得更好的技术经济指标，提出另一种半直接浮选流程。
半直接浮选流程介于直接浮选和浓缩浮选两种煤泥水流程之间，综合了它们的长处，抛弃其缺点。
图4-17 南山选煤厂改革前、后煤泥水流程
这一流程同时具备了浓缩浮选和直接浮选流程的优点，为现有选煤厂采用提供较大可能性，所以，是一种较有前途的煤泥水流程。显然，体现这一流程优越性的关键在于，最大限度地挖掘浮选、过滤设备的潜力量大限度地处理浓缩底流，浓缩浮选底流处理得越多，循环水浓度愈低，其效果越接近于直接浮选流程。通过上述对各种煤泥水流程的分析对比可以看到，采用合理的煤泥水流程和改革不合理的煤泥水流程，在设计新厂和改造老选煤厂时都非常重要的。积极采用直接浮选流程和半直接浮选流程将是从根本上解决目前各选煤厂煤泥水处理中存在