稠密介質旋風分離器內細顆粒分離用雙分布稠密介質的製作方法

2023-09-18 01:59:25

專利名稱：：稠密介質旋風分離器內細顆粒分離用雙分布稠密介質的製作方法
技術領域：
：本發明涉及稠密介質中細顆粒的新分離方法。具體而言，本發明涉及以雙顆粒尺寸分布為特徵的稠密介質(含水和鐵磁顆粒)中細顆粒的一種獨特分離方法。
背景技術：
：諸如稠密介質旋風分離器的稠密介質動態分離器多年來用於將稠密介質混合物分離為各組成部分。這類分離器包括稠密介質旋風分離器，旋流分離器，NCBvorsyl分離器，DynaWhirlpool分離器，三轉盤分離器，等等。影響稠密介質旋風分離器性能的因素可分為三類介質性質(組成)，分離器操作條件，以及原料的特性。雖則分離器操作條件基於原料的特性而設計，然介質組成的選擇必須同時依據原料的特性和分離器的操作條件而定。據該原理，細顆粒分離需採用高離心加速度，這可通過提高分離器的進口壓力或降低分離器直徑獲得。細的原料顆粒尺寸及高離心加速度均要求採用微細稠密介質懸浮體。這促進了微磁(研磨而得的超細鐵磁體，參見美國專利第5022892號)的發展。美國專利第5022892號(Klima等，1991年7月11日授權)公開了一種洗淨散粒煤的方法，散粒煤與稠密介質漿液一同作為旋風分離器的進料。煤粒尺寸分布範圍介於約37～600微米。稠密介質含水和鐵磁顆粒，後者的相對密度介於約4.0～7.0。稠密介質中的鐵磁顆粒的尺寸不及約15微米，並且，至於有很大部分顆粒的尺寸小於約5微米。在旋風分離器中，散粒煤及稠密介質漿液分為一股低重度產物流和一股高重度產物流，兩物流的相對密度差不大於約0.2。低重度和高重度物流經處理後自其中回收鐵磁顆粒。雖然採用超細磁鐵礦顆粒稠密介質在技術上可行，但這也會導致嚴重的問題。主要的缺點包括這類介質的流變學性能不良(Y.B.He及J.S.Laskowski，第12屆煤製備大會[12thInt.CoalPreparationCongress]，Krakow1994，論文編號paperC-8)以及其高昂的生產成本。高粘稠密介質會降低細顆粒的分離效率，尤其在高介質密度下更是如此。稠密介質旋風分離器(DMC)的性能受介質性能的影響甚大，特別是對細顆粒(＜0.5mm)的分離(Y.B.He及J.S.Laskowski，礦業工程雜誌[MineralsEngineering]，1994年，卷Vol.7，頁209-221)。儘管流變性能及穩定性為介質的基本性質並在很大程度上與DMC的性能直接相關，但這些性能可由介質的組成控制和調整。組成變量包括介質的固含量(或介質密度)，磁鐵顆粒尺寸分布，顆粒形狀，受汙染程度，以及去磁程度。對常規的稠密介質，欲改善其穩定性，難免對介質的流變性能產生不利影響，反之亦然。對稠密介質中細顆粒的分離，這種兩難境地更加突出，其時，高離心加速度變得事所難免。在研究磁鐵顆粒尺寸的影響時，Stoessner和Zawadziki(第3屆國際水力旋風分離器會議論文集[Proc.3rdInt.Conf.onHydrocyclones]，Oxford，1987)曾報導，採用粗磁鐵較之採用細磁鐵時DMC的性能更為優良。兩人將此歸因於細磁鐵下粘度對DMC的性能的有害作用。當進行高介質密度下的鐵礦分離時，Collins等(非洲IMM學會會志[J.S.Afr.IMM]，1974年，卷Vol.12，頁103-119)報導了類似的現象。他們建議採用球形介質顆粒，以減小粘度的影響，他們還表明，較之採用經研磨的不規整顆粒，採用經霧化的(球形)矽鐵後相應的分離效率較高。另一方面，增大磁鐵顆粒的尺寸會破壞介質的穩定。故此，在評價250mmDMC在分離煤時的性能時，Sokaski和Geer(美國礦業局[U.S.BureauofMines]，RI6274(2963))發現，較細磁鐵可使分離更顯著。Fourie等(非洲IMM學會會志[J.S.Afr.IMM]，1980年，卷Vol.80，頁357-361)以及Chedgy等(第10屆國際煤製備大會[Proc.10thInt.CoalPreparationCongress]，Edmonton1986，pp.60-79)也報導了類似的發現。這些研究均聲稱，磁鐵越加細化，介質穩定性得以改善，所獲分離效率越佳。Fourie等建議，為使煤有明顯分離，至少50％(重量)的磁鐵的尺寸應在10微米以下。在低介質密度下，若採用工業級磁鐵，前述Chedgy等發現，當提升旋風分離器的進口壓力時，分離效率惡化，而且，在高進料壓力下，較小尺寸旋風分離器的性能不及處於類似試驗條件下的較大尺寸旋風分離器的性能。據Klima和Killmeyer(第11屆國際煤製備大會[Proe.11thInt.CoalPreparationCongress]，Tokyo1990，pp.145-149)觀察，採用微細化磁鐵(90％(重量)＜5am)進行細煤的分離，當旋風分離器的進口壓力增至35～372kPa時，分離效率大為改善。這些不同的結果表明，在前述的第一種情形下，對粗大的工業磁鐵，增大介質的離析所產生的不利作用消解了在高進口壓力(或較小旋風分離器直徑)下所取得的較大離心加速度所帶來的好處。然而，在前述的第二種情形下，非常穩定的微細化磁鐵介質保證了在採用高離心加速度的同時而不促使高密度介質過度離析發生。Kindig的如下幾個專利一般與細粒煤的選礦，磁鐵及稠密介質旋風分離器有關。美國專利第5348160(Kindig，1994年9月20日授權)公開了在稠密介質旋風分離器中細粒煤的選礦，分離器加以特別設計，以改善顆粒的加速度，提高分離效率。原煤原料尺寸先經選擇，以除去細煤顆粒。粗粒組分隨後分離為潔煤，中煤及廢煤。中煤再加粉碎以用作細粒組分選礦。細粒組分於逆流旋風分離器迴路中洗泥後再於稠密介質旋風分離器中分為不同標稱尺寸的多個組分。稠密介質含窄尺寸分布的超細磁鐵顆粒，後者用以增進分離並改善磁鐵的回收。磁鐵自每一分出的組分中單獨回收，而且，某一組分的非磁出流水將原料稀釋至更細的組分並同時改善所有煤及磁鐵的回收。磁鐵回收在以顆粒尺寸為據特加設計的回收單元內進行，最終的分離在配備高強度磁鐵的磁鼓分離器的粗洗器—淨化器—清洗器迴路內進行。美國專利第5277368(Kindig，1994年1月11日授權)公開了在稠密介質旋風分離器中細粒煤的選礦，分離器加以特別設計，以改善顆粒的加速度，提高分離效率。原煤原料尺寸先經選擇，以除去細煤顆粒。粗粒組分隨後分離為潔煤，中煤及廢煤。中煤再加粉碎以用作細粒組分選礦。細粒組分於逆流旋風分離器通道中洗泥後再於稠密介質旋風分離器中分為不同標稱尺寸的多個組分。稠密介質含窄分布尺寸的超細磁鐵顆粒，後者用以增進分離並改善磁鐵的回收。磁鐵自每一分出的組分中單獨回收，而且，某一組分的非磁出流水將原料稀釋至更細的組分並同時改善所有煤及磁鐵的回收。磁鐵回收在以顆粒尺寸為據專門設計的回收單元內進行，最終的分離在配備高強度磁鐵的磁鼓分離器的粗洗器—淨化器—清洗器迴路內進行。美國專利第5262962(Kindig，1993年11月16日授權)公開了細固體散粒的選礦方法，該法選取磁鐵製成稠密介質，固體散粒相對稠密介質處於懸浮狀態，以致固體如同是比重與稠密介質相當的液體。該法包括將磁鐵顆粒的直徑確定在使固體散粒/磁鐵直徑比處於直徑比分配曲線之上。該發明也包括採用顆粒直徑小於約0.005mm以及平均直徑約0.0025mm的磁鐵。這種磁鐵通過氣相高溫水解反應於鐵氯化物水溶液上形成。該發明進而包括確定稠密介質分離過程分離效率的方法。該法包括確定在稠密介質旋風分離器內顆粒得以正確選礦所需運動的表觀距離。已知該表觀距離，顆粒得以正確選礦所需的表觀速度可算得。該表觀速度與旋風分離器幾何尺寸以及操作參數一道，用作計算分離效率表徵參數的收斂值。該專利還公開了確定旋風分離器幾何尺寸以及操作參數方法，包括以效率為優化目標，確定分離效率並調整幾何尺寸以及參數。美國專利第5096066(Kindig，1992年5月17日授權)公開了細固體散粒的選礦方法，該法選取磁鐵製成稠密介質，固體散粒相對稠密介質處於懸浮狀態，以致固體如同是比重與稠密介質相當的液體。該法包括將磁鐵顆粒的直徑確定在使固體散粒/磁鐵直徑比處於直徑比分配曲線之上。該發明也包括採用顆粒直徑小於約0.005mm以及平均直徑約0.0025mm的磁鐵。這種磁鐵通過氣相高溫水解反應於鐵氯化物水溶液上形成。該發明還包括確定稠密介質分離過程分離效率的方法。該法包括確定在稠密介質旋風分離器內顆粒得以正確選礦所需運動的表觀距離。已知該表觀距離，顆粒得以正確選礦所需的表觀速度可算得。該表觀速度與旋風分離器幾何尺寸以及操作參數一道，用作計算分離效率表徵參數的收斂值。該專利還包括確定旋風分離器幾何尺寸以及操作參數方法，包括以效率為優化目標，確定分離效率並調整幾何尺寸以及參數。發明概要廣義而言，本發明涉及鐵磁體顆粒尺寸分布的新配方，如此使顆粒具有優化的介質性能。本發明提供在雙分布(二組元)稠密介質中分離細顆粒的方法。依照本發明，稠密介質含鐵磁體顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒懸浮於水中，顆粒以雙尺寸分布為特徵。這類介質的穩定性好，流變學性能佳。一般地，本發明適用於稠密介質分離器。具體而言，將這種雙尺寸分布稠密介質用於稠密介質旋風分離器中的細粒煤淨化，分離效率優良。在一個具體的實施方案中，本發明包括將密度不同的細顆粒分為不同密度組分的方法，該法包括向稠密介質分離器加入稠密介質，後者含水及鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且為雙尺寸分布，內含細組分20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。在該法中，分離器可為稠密介質旋風分離器，向稠密介質旋風分離器加入的原料含尺寸小於600微米的細煤顆粒，且雙分布鐵磁稠密介質的相對密度介於約1.2～1.9。稠密介質中的鐵磁顆粒為Fe3O4或FeSi。本發明還包括洗煤的方法，該法包括向稠密介質旋風分離器內加入混合物，所述混合物含(a)細煤顆粒，(b)水及(c)鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且為雙尺寸分布，特徵是細組分20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。在該法中，混合物加入稠密介質分離器時的進口壓力介於約40～400kPa。細煤顆粒尺寸小於600微米，且雙分布鐵磁稠密介質的相對密度介於約1.2～1.9。細鐵磁顆粒尺寸範圍可介於約1～10微米，粗鐵磁顆粒尺寸範圍介於約10～45微米。本發明旨在提供調配稠密介質顆粒尺寸分布的方法。這種優化的分布改善了穩定性，降低了的稠密介質的粘度。本發明還涉及在稠密介質動態分離器內將密度不同的細顆粒分為不同密度組分時所用的稠密介質，所述稠密介質含(a)水及(b)鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且為雙尺寸分布，特徵是含細組分約20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。本發明進而提供預先提濃各種礦物顆粒(如金剛石)的方法，其中，介質的相對密度介於1.7～3.2。在如此高的密度範圍內，採用雙尺寸分布鐵磁稠密介質的優勢將更加顯著。附圖簡述後附各圖僅用於說明本發明的具體實施方案，並不在任何意義上構成對本發明實質內容及範圍的限定。圖1示出6英寸稠密介質旋風分離器循環的流程圖。圖2圖示介質組成對DMC分離效率的影響。圖3示出介質穩定性與鐵磁顆粒尺寸分布及介質密度的函數關係。圖4示出分離效率與雙分布稠密介質中細顆粒配比的函數關係。圖5圖示雙分布稠密介質組成對密度差的影響。圖6圖示雙分布稠密介質組成對切點變換差的影響。優選實施方案詳述我們已發現，以雙分布磁鐵懸浮物可獲得優化的DMC分離介質組成。該組成既可提高介質的穩定性又可降低介質的屈服應力。在細顆粒的DMC分離中，我們已發現，分離效率與介質的流變學性能密切相關。當細磁鐵佔磁鐵總含量的約25％(重量)時，Ep值為最小。對雙分布懸浮物，該組成為流變學意義上的優化組成。另一方面，切點變換差與介質穩定性的關係更為密切；增大介質中細粒磁鐵的配比可降低密度差，從而使切點變換差持續降低。在第一組試驗中，常規磁鐵樣(Mag#1，2，3及4)用於製成稠密介質，介質密度範圍介於1.2～1.7g/cm3(％(重量)固體)。顆粒尺寸適宜以Rosin-Rammler-Bennet顆粒尺寸分布描述。Mag#1為工業級磁鐵，由CraigontMines提供。Mag#2為將Mag#1於球磨機內研磨後的產物。Mag#3及Mag#6為將Mag#1於分級旋風分離器內除去細分後的分級產物。Mag#4及Mag#5為微細化磁鐵(分別為70％(重量)＜5am及90％(重量)＜5am)，由美國能源部Pittsburgh能源技術中心提供。標以顏色的密度示蹤劑得自Partitionz責任有限公司(Austrilia)，用作旋風分離器的原料。試驗中採用三種窄尺寸組分4.0×2.0，1.0×0.71及0.5×0.355mm。表1列出6種磁鐵樣的RRB尺寸及分布模數。如該表所示，這些磁鐵樣涵蓋的顆粒尺寸範圍寬，小至d63.2＝2.7μm，粗大磁鐵可至d63.2＝35.0μm。表1磁鐵樣的RRB尺寸及分布模數在分離試驗中，不同密度的密度示蹤劑相互間通常處於分離狀態。在每次試驗中，僅有一種密度組分自頂箱通入旋風分離器環路。每一組分的最少用量約為100克，顯示溢流及底流的示蹤顆粒由安裝於取樣盒內的兩個篩子回收，而通過篩子的載體介質作再循環。兩個篩子截留的示蹤顆粒經衝洗，乾燥並單獨稱重。這個結果用於計算分配數。以不同密度的組分重複整個過程，得到足夠的數據點供繪製分配曲線。為確保精確，對尤其是處於分離切斷點附近的數據點進行重複試驗。在試驗全過程中，對溢流及底流的密度及流量進行監測。由這些數據，可算得溢流/底流比及密度差。分離試驗在6英寸稠密介質旋風分離器迴路內進行。6英寸旋風分離器(型號D6B-12-S2B7)得自Krebs國際工程師公司(California)。該分離器靠重力進料，進口壓力60.6英寸液柱(10倍分離器直徑)。有關這方面，參見Y.B.He及J.S.Laskowski，礦業工程雜誌[MineralsEngineering]，1994年，卷Vol.7，頁209-221，該文的主題此處一併引入作為參照。迴路結構先據He及Laskowski給定的條件進行了優化。採用2.5英寸渦流定向器及2.0英寸閥門得到介質分流比為1.8，這處在推薦的範圍(2±0.5)。圖1示出6英寸稠密介質旋風分離器循環的流程圖。圖2示出分離效率與介質密度及顆粒尺寸的函數關係。在Ep值與介質密度的關係中，可觀察到兩個矛盾的趨勢。對Mag#1，Mag#2及Mag#4稠密介質，Ep值隨介質密度增大而增大，而對粗大的Mag#3稠密介質卻呈降低趨勢。這類相反的趨勢可歸因於介質穩定性以及流變學性能對DMC性能的交互影響。對細磁鐵稠密介質(Mag#1，Mag#2及Mag#4)，介質穩定性高。如圖3所示，在整個試驗密度範圍內，密度差限於0.5g/cm3以下。據Collins等(非洲IMM學會會志[J.S.Afr.IMM]，1974年，卷Vol.12，頁103-119)，這類介質的不穩定性對分離效率的不利作用並不明顯。進一步增大介質密度進而改善介質的穩定性於分離效率的作用甚微。另一方面，這些磁鐵樣的細化程度已使相應的稠密介質變得非常粘稠。增大介質密度會急劇強化介質流變學的不利作用，使後者成為影響DMC性能的主要變量。故此，增大介質密度導致分離效率劣化及Ep值增大。對粗大的Mag#3稠密介質，趨勢正相反。在該情形下，Mag#3稠密介質的屈服應力及粘度因其粗大的顆粒尺寸而變得極小。對此情形，增大介質密度並不會顯著改變介質的流變學性能，介質流變學對DMC性能的相應作用並不明顯。另一方面，Mag#3稠密介質的穩定性極差，其密度差範圍介於0.8～1.0g/cm3(見圖3)。極差的介質穩定性對DMC的性能不利。增大介質密度可改善介質的穩定性(見圖3)及DMC的性能(見圖2)。圖2所示結果表明，採用微細化磁鐵(Mag#4)稠密介質抑制DMC分離，在高介質密度範圍(＞1.5g/cm3)尤其如此，而且，最佳DMC性能獲自較粗大的Mag#1(工業級)稠密介質。然而，這些結果(見圖2)是在較低進口壓力下得到的。如圖3所示，Mag#1稠密介質的密度差接近Collins等推薦的上限。處於高離心加速度下可導致介質離析過大並影響分離效率。如後文的討論，隨進口壓力增大，採用上述兩種磁鐵稠密介質的DMC的性能會呈現不同的結果。採用Mag#4效率可提高，採用Mag#1效率會降低。換言之，DMC的性能並不僅僅取決於介質的性能或組成，而且取決於旋風分離器的操作條件。當DMC的操作條件改變時，對一種操作為優化的組成可能對另一操作並不有利。由圖2還可見，Ep值隨稠密介質增大的速率為磁鐵顆粒尺寸的函數。較細磁鐵介質的Ep值在較高密度下的增加很快。介質密度高於1.5g/cm3時，微細化磁鐵(Mag#4)的Ep值增加最為急劇。隨磁鐵顆粒尺寸由Mag#4至Mag#1順次增大，Ep值隨介質密度的變化速率呈遞減趨勢。最終，以Mag#3為界，Ep值變為負值。由圖2中的兩種相反趨勢可推斷，在Mag#1與Mag#3之間，存在某種磁鐵樣，對該磁鐵樣而言，分離效率在一定的密度範圍內不受介質密度的影響。如圖2所示，在低介質密度範圍(＜1.5g/cm3)，採用Mag#1或Mag#2稠密介質可獲較佳分離效率。該兩介質的特徵是中等大小的顆粒尺寸分布，且其可在不向介質施加高屈服應力或粘度的條件下保持較高的介質穩定性。在高介質密度範圍(＞1.5g/cm3)，介質的流變學性能變成影響DMC的性能的主導因素。此時有必要採用粗大的磁鐵(Mag#4)，以降低介質流變學的作用並獲令人滿意的分離效率。上述結果還表明，磁鐵顆粒尺寸分布在調整介質的流變學性能及穩定性方面較其峰值顆粒尺寸更為重要。雖則Mag#1與Mag#3具有相同的峰值顆粒尺寸(自Mag#1中除去細顆粒得Mag#3)，但以這兩種磁鐵樣進行DMC分離卻得到完全不同的結果。改善介質性能的一個更為令人驚訝的佯謬是，通過改變介質的組成改善介質的流變學性能通常導致介質穩定性降低，反之亦然。解決該問題的一個方法是採用雙分布稠密介質。業已公知，雙分布懸浮物具有非常獨特的流變學性能；雙分布懸浮物中含細分佔總固含量的25％～40％時，其表觀粘度最小(C.Parkinson等，膠體及界面科學雜誌[J.Coll.Interf.Sci.]，1970年，卷Vol.33，頁150-160；J.S.Chong等，應用聚合物科學雜誌[J.Appl.PolymerSci.]，1971年，卷Vol.15，頁2007-2021；F.Ferrini等，第9屆國際固體管內水力輸送大會論文集[Proc.9thInt.Conf.onHydraulicTransportofSolidsinPipes]，Rome，1984)。為使雙分布懸浮物凸現其獨特的流變學性能，粗、細組分的尺寸相差至少應在5～7倍間(R.K.McGeary，美國陶瓷學會會志[J.Am.CeramicSoc.]，1961年，卷Vol.44，513-522；H.A.Barnes，流變學導論，流變學系列叢書之三[AnIntroductiontoRheology，RheologySeries3]，Elsevier，NewYork，1989)。在此處的試驗中，Mag#4和Mag#6分別用作細和粗顆粒，它們的尺寸比約8∶1(見表1)。根據圖2中的結果，介質流變學對DMC性能的影響僅在介質密度高時明顯。故此，採用雙分布稠密介質的有益作用在介質密度較高的範圍內得到最好體現。相應地，在此處的試驗中雙分布介質密度固定在1.55g/cm3。在固定的1.55g/cm3介質密度下，由圖4可見，Ep值對介質中細分百分含量變化的響應與表觀粘度遵循同樣的趨勢。在6英寸稠密介質旋風分離器內的分離試驗表明，採用雙分布稠密介質後分離效率明顯改善；對細的原料顆粒(0.5×0.355mm)尤其如此。以0.5×0.355mm顆粒為原料的雙分布稠密介質的Ep值約為0.035，但對與其介質密度相同的Mag#6和Mag#4稠密介質(細分含量分別為0％(重量)及100％(重量))，相應的Ep值分別為0.065和0.075。當雙分布磁鐵稠密介質含約20％(重量)細磁鐵時，分離效率達到最優。雙分布稠密介質的穩定性並不直接與介質的流變學性能相關。圖5表明，隨細分百分含量的增大，密度差持續下降，介質也變得更不穩定。可以推斷，密度差主要受制於介質中粗磁鐵組分的分級，對粗磁鐵組分而言，細的磁鐵懸浮物相當於它的介質。介質中細分百分含量的增大不僅抑制粗顆粒的分級，而且通過降低粗磁鐵的含量而減少分級的程度。這可由底流密度的減小得到證實。與分離效率與介質的流變學性能更相關相反，切點變換差(定義為分離切斷點的差值)以及介質密度密切與介質的穩定性更密切相關。如圖5及圖6所示，切點變換差及密度差對細磁鐵含量增大的響應均遵循相近的趨勢。通過前面的介紹，對本領域的技術人員而言，對本發明的作多種變通及修改而不背離其中的實質內容及範圍是顯然和可能的。因此，本發明的範圍依照以下的權利要求條款加以界定。權利要求1.一種將密度不同的細顆粒分為不同密度組分的方法，該法包括向稠密介質分離器加入稠密介質，後者含水及鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒為雙尺寸分布，特徵是含細組分20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。2.權利要求1的方法，其中，分離器為旋風式分離器。3.權利要求2的方法，其中，分離器為稠密介質旋風分離器，向稠密介質旋風分離器加入的稠密介質原料含尺寸小於600微米的細煤顆粒，且雙分布稠密介質的相對密度介於約1.2～1.9。4.權利要求2的方法，其中，稠密介質中的鐵磁顆粒為Fe3O4。5.權利要求3的方法，其中，稠密介質中的鐵磁顆粒為Fe3O4。6.權利要求2的方法，其中，稠密介質中的鐵磁顆粒為FeSi。7.權利要求3的方法，其中，稠密介質中的鐵磁顆粒為FeSi。8.一種洗煤的方法，該法包括向稠密介質旋風分離器內加入混合物，所述混合物含(a)細煤顆粒；(b)水；及(c)鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒為雙尺寸分布，特徵是含細組分20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。9.權利要求8的方法，其中，混合物加入稠密介質分離器時的進口壓力介於約40～400kPa。10.權利要求8的方法，其中，細煤顆粒尺寸小於600微米。11.權利要求10的方法，其中，雙分布磁鐵稠密介質的相對介質密度介於約1.2～1.9。12.權利要求11的方法，其中，鐵磁顆粒選自Fe3O4和FeSi。13.權利要求8的方法，其中，鐵磁顆粒的尺寸小於約15微米。14.權利要求8的方法，其中，細鐵磁顆粒尺寸範圍介於約1～10微米，粗鐵磁顆粒尺寸範圍介於約10～45微米。15.一種洗煤的方法，該法包括向稠密介質動態分離器內加入混合物，所述混合物含(a)細煤顆粒；(b)水；及(c)鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒為雙尺寸分布，特徵是含細組分20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。16.在稠密介質動態分離器內將密度不同的細顆粒分為不同密度組分時所用的稠密介質，所述稠密介質含(a)水；及(b)鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒為雙尺寸分布，特徵是含細組分約20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。17.權利要求16的介質，其中，分離器為旋風式分離器。18.權利要求16的介質，其中，稠密介質含尺寸小於600微米的細煤顆粒，且雙分布稠密介質的相對介質密度介於約1.2～1.9。19.權利要求16的介質，其中，稠密介質中的鐵磁顆粒為Fe3O4。20.權利要求16的介質，其中，稠密介質中的鐵磁顆粒為FeSi。21.在稠密介質旋風分離器內洗煤時所用的稠密介質，所述稠密介質含如下組分的混合物(a)細煤顆粒；(b)水；及(c)鐵磁顆粒，顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒為雙尺寸分布，特徵是含細組分約20％(重量)～40％(重量)及粗組分60％(重量)～80％(重量)，粗/細顆粒尺寸比介於約5～10。22.權利要求21的介質，其中，細煤顆粒尺寸小於600微米。23.權利要求21的介質，其中，雙分布磁鐵稠密介質的相對介質密度介於約1.2～1.9。24.權利要求21的介質，其中，鐵磁顆粒選自Fe3O4和FeSi。25.權利要求21的介質，其中，鐵磁顆粒的尺寸小於約15微米。26.權利要求21的介質，其中，細鐵磁顆粒尺寸範圍介於約1～10微米，粗鐵磁顆粒尺寸範圍介於約10～45微米。全文摘要本發明提供在雙分布(二組元)稠密介質中分離細顆粒的方法。依照本發明,稠密介質含鐵磁體顆粒,顆粒的相對密度介於約4.0～7.0且顆粒懸浮於水中,顆粒以雙尺寸分布為特徵。這類介質的穩定性好,流變學性能佳。當介質含細組分約20%(重量)～40%(重量)及粗組分60%(重量)～80%(重量)並且粗/細顆粒尺寸比介於約5～10時,將這種雙尺寸分布磁鐵稠密介質用於稠密介質旋風分離器或動態稠密介質分離器中的細粒煤淨化,分離效率優良。文檔編號B03B5/44GK1198105SQ96197291公開日1998年11月4日申請日期1996年8月28日優先權日1995年8月31日發明者J·S·拉斯考斯基,Y·B·何申請人:不列顛哥倫比亞大學