重介質(zhì)分選包括這樣的選煤過程，將原煤浸沒在液體中進(jìn)行分選，液體的密度介于精煤和矸石之間。由于灰份含量和密度之間有一定的相互關(guān)系，通過調(diào)節(jié)分選液體的密度，將原煤中的含灰雜質(zhì)排除到要求的程度是可能的。 重介質(zhì)分選方法具有下列由于其它選煤方法的特點(diǎn)： （1） 在正常要求的密度范圍內(nèi)的任一分選密度點(diǎn)，即使入料中±0.1密 度物含量很高，也能進(jìn)行精確分選。 （2） 能夠控制分選密度的波動(dòng)范圍在±0.005以內(nèi)。 （3） 能夠處理粒度范圍很廣的物料，其最大粒度可達(dá)35.6cm。 （4） 因其處理量高和占地空間小，投資和運(yùn)輸費(fèi)用相對(duì)較低。 （5） 能夠改變分選密度以適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。 （6） 能夠處理數(shù)質(zhì)量發(fā)生波動(dòng)的入料。 1．塊煤重介質(zhì)分選 重介質(zhì)分選是實(shí)驗(yàn)室浮沉試驗(yàn)在工業(yè)上的實(shí)際推廣，浮沉試驗(yàn)可用作重力分選的標(biāo)準(zhǔn)（效率100％）。工業(yè)生產(chǎn)與實(shí)驗(yàn)室的浮沉分離并不完全相同，其理由是：工業(yè)采用懸浮液而不是真溶液作為分選介質(zhì)；入料的給入和浮物沉物的排放會(huì)贏棋分選介質(zhì)的擾動(dòng)；分選槽中需要攪拌或上升流以保證分選介質(zhì)呈懸浮狀態(tài)；由于實(shí)際要求處理量高，不允許有足夠的停留時(shí)間使鄰近密度物得到完善分選。 理論上，任意力度均可進(jìn)行重介質(zhì)分選；實(shí)際上，重介質(zhì)分選的粒度范圍大約為0.5~150mm,有時(shí)粒度達(dá)到35.6mm也可以進(jìn)行分選。粒度大約在6.3mm以上的物料通常在靜態(tài)重介分選機(jī)中處理，而粒度在0.5mm~6.3mm的物料一般在離新分選機(jī)（如重介旋流器）中分選。 理想的分選介質(zhì)應(yīng)是真溶液，并具有下列性質(zhì)：價(jià)格低廉、易于與水混合、能夠在較寬的密度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定、無毒、無腐蝕性和粘度低。雖然理想的介質(zhì)并不存在，但已經(jīng)開發(fā)了許多種重介質(zhì)，并正在應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，將原煤分選為矸石和商品精煤。 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，任何介質(zhì)應(yīng)具有下列性質(zhì)：從使用角度應(yīng)價(jià)格便宜，物理性質(zhì)穩(wěn)定、在分選過程中不分解、化學(xué)性質(zhì)不活潑且不與煤氣反應(yīng)、易從產(chǎn)品中脫除、易從矸石中回收、在要求的分選密度時(shí)粘度低、在要求的密度范圍內(nèi)白吃密度穩(wěn)定。 1.1懸浮液可定義為這樣一種液體，在液體中不溶解的固體被分散并保持流動(dòng)狀態(tài)。選煤中使用懸浮液穩(wěn)定性變化范圍，從幾乎穩(wěn)定的超細(xì)磁鐵礦粉懸浮液
到極不穩(wěn)定的墻斯（Change）分選法中使用得相當(dāng)粗的沙懸浮液。 用于選煤的分選密度范圍約為1.30~1.90，為了達(dá)到這個(gè)密度范圍而又使容積濃度保持在一個(gè)合理水平，必須選用高密度加重至，或在分選槽中引入上升流。由于通常所容許的懸浮固體的濃度在25％~45％之間，因此，必須對(duì)這些固體的粒度和密度進(jìn)行挑選，使其能提供所需要的介質(zhì)密度，同時(shí)要求介質(zhì)據(jù)亞歐穩(wěn)定性。加重質(zhì)粒度越粗、沉降速度越快，粘度越低、則回收介質(zhì)越容易；加重質(zhì)粒度越細(xì)、沉降速度越慢（因此穩(wěn)定性越高），粘度越高，則回收介質(zhì)越困難。此外，對(duì)一定的介質(zhì)溶液，懸浮固體的密度越高，容積濃度就越低。因此，是當(dāng)選擇懸浮固體的密度、粒度組成、容積濃度，就可能得到合適的介質(zhì)特性，從而產(chǎn)生最佳分選性能和經(jīng)濟(jì)效益。 為使煤和矸石得到有效分選，必須控制懸浮的密度、粘度和沉降速度。 懸浮液的密度由下式確定: D=100/<(100-c)+c/d> 式中D－懸浮液的密度,克/立方米； d－懸浮固體的密度，克/立方米； e－在懸浮液中懸浮固體的質(zhì)量百分濃度，％。 半穩(wěn)定介質(zhì)中煤泥含量與沉降速度的關(guān)系 煤泥含量（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％） 沉降速度
min/in.(s/mm) 0 1.78（4.20） 10 3.98（9.40） 15 6.31（14.90） 20 9.55（22.55） 25 14.13（33.38） 30 21.38（50.50） 35 31.62（74.69） 40 47.86（113.06）
可以看出，通過調(diào)節(jié)懸浮液中加重質(zhì)的比例，可以任意調(diào)節(jié)懸浮液的密度。 但由于容積濃度的要求，對(duì)加重質(zhì)的比例有一個(gè)自然極限。懸浮液應(yīng)當(dāng)有比較低的自然粘度，以便使煤和矸石顆粒在懸浮液中自由運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)很重要。這種容積濃度的限制對(duì)所有那些有粒度相近的加重質(zhì)所組成的懸浮液都是相類似的，但也可通過改變加重質(zhì)的粒度級(jí)配載很窄的范圍內(nèi)做些調(diào)整。 上式也表明，懸浮液的密度是加重質(zhì)密度的函數(shù)。由此自然得出，對(duì)限定的
容積濃度，由高密度加重質(zhì)組成的介質(zhì)，其密度高于由低密度加重質(zhì)組成的介質(zhì)。 由高密度加重質(zhì)，如磁鐵礦（密度5.0）和重金石（密度4.2）制成的懸浮液一般是不穩(wěn)定的，但其密度可高達(dá)2.0。有幸的是，通過控制加重質(zhì)的粒度級(jí)配和懸浮液中煤及頁巖粉的數(shù)量，這種介質(zhì)的穩(wěn)定性可以得到明顯改善。人們發(fā)現(xiàn)，用細(xì)磨的辦法，有30﹪~40﹪的煤泥存在時(shí)，可以得到密度低達(dá)1.30～1.35的半穩(wěn)定懸浮液。 添加粘土對(duì)不穩(wěn)定介質(zhì)的影響可從表中看出。該表表明：悉尼濃度每增加10％，沉降系數(shù)大約減半，當(dāng)添加30﹪的細(xì)泥時(shí)，沉降系數(shù)降低更多，此時(shí)可以認(rèn)為介質(zhì)是穩(wěn)定的。但是細(xì)泥濃度較高時(shí)，介質(zhì)粘度迅速提高。細(xì)泥多達(dá)50﹪～60﹪時(shí)，一板不能進(jìn)行分選。正如吉爾等人指出的那樣，粘土對(duì)粘度的影響取決于粘土的礦物學(xué)組成；如果粘土是膨潤物，則介質(zhì)中允許的粘土百分?jǐn)?shù)很低。 粘度通常是指診牛頓液體的“流動(dòng)阻力”，但該定義常允許包括懸浮液。在選煤過程中，介質(zhì)的粘度對(duì)輕煤?；蛑仨肥w粒很少有影響，但分選物料的密度等于或接近介質(zhì)密度時(shí)，粘度就成為關(guān)鍵。由于顆粒在液體中的下降速度正比于顆粒與液體之間的密度差，當(dāng)高速入料時(shí)，必須保持采用低粘度介質(zhì)來分選鄰近密度物。 由于煤的密度組成變化范圍大，而且煤是在一定密度范圍內(nèi)分選，因此，粘度對(duì)分選精度的影響隨煤和分選密度而變化。 許多材料已被用作加重質(zhì)，它們懸浮在水中制成重介質(zhì)。這些材料包括砂子、磁鐵礦、硅鐵、黃鐵礦、頁巖、重晶石、黃土、粘土和軋屑，其中，只有砂子和磁鐵礦在美國的選煤工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。 1.2分選機(jī) 用于選煤的分選機(jī)分為錐形、筒形、槽形，并包括連續(xù)性圓筒、在介質(zhì)草中旋轉(zhuǎn)的帶孔連續(xù)型圓筒、圓錐形槽和平行六面體槽。 在一些分選機(jī)中，介質(zhì)是從靠近槽的頂端引入；另一些分選機(jī)中，一部分介質(zhì)從介質(zhì)槽底部進(jìn)入，形成上升流；還有的分選機(jī)，一部分介質(zhì)從不同水平進(jìn)入，形成水平流或使整個(gè)介質(zhì)槽中的介質(zhì)保持均勻。 入料通常有介質(zhì)槽的頂端給入，但在某些分選機(jī)中，入料先強(qiáng)制浸泡，然后被釋放進(jìn)入分選槽。在大多數(shù)分選機(jī)中，精煤隨一部分介質(zhì)流出溢流堰；少數(shù)分選機(jī)中，浮煤在分選機(jī)頂部撇出。錐形分選機(jī)的矸石可用內(nèi)部或外部的氣動(dòng)提升機(jī)或采用一個(gè)閉鎖漏斗裝置排出；筒形分選機(jī)中的矸石通常用裝在旋轉(zhuǎn)滾筒內(nèi)部的提升板排除介質(zhì)槽；槽形分選機(jī)的沉物通常用一臺(tái)鏈板輸送機(jī)刮出分選槽，一般情況下，這臺(tái)鏈板也同時(shí)刮出浮煤。