淺談大平礦復(fù)合干選法回收油頁巖的應(yīng)用

詹德寬 郭建琦

（鐵法能源公司，遼寧 調(diào)兵山 112700）

1 概述

自鐵康油頁巖加工利用有限公司投產(chǎn)以來，提煉原油的原料基本靠大平礦和小康礦兩座礦井供應(yīng)。隨著油頁巖加工公司大型化、連續(xù)化、和自動(dòng)化的發(fā)展態(tài)勢和干餾工藝技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)供料的質(zhì)量和數(shù)量提出了更高的要求。

2 大平礦早期的油頁巖回收存在局限性

2.1 洗選矸石作為油頁巖加工公司生產(chǎn)的主要原料，還有一少部分是經(jīng)過手選臺(tái)人工揀取的大塊油頁巖。事實(shí)上，油頁巖公司更傾向于人工揀取的油頁巖部分，因?yàn)樗错肥羞^多的外在水分，對(duì)油頁巖的干餾工藝影響很大，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下降。

2.2 選煤廠手選臺(tái)每班8 名女工，除揀取油頁巖之外，還要撿除花崗巖等質(zhì)地較硬的巖石、鐵器、木料等雜物以減小其對(duì)設(shè)備的壓力，人工勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

2.3 入洗原料煤中油頁巖比率較高，大量的油母頁巖涌入洗煤系統(tǒng)，油母頁巖易泥化的性質(zhì)使洗水變粘稠、渾濁，會(huì)增大洗煤尾水處理的壓力，造成尾水處理藥劑量增大，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度增大，更主要的是洗水系統(tǒng)異常會(huì)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)秩序產(chǎn)生極大的影響。

2.4 入洗原煤較高的含矸率使選煤廠洗煤回收率長期處于較低水平，洗煤回收率低于50%，這也是制約選煤廠躋身先進(jìn)行列的一個(gè)重要因素。

為了解決油頁巖回收中的一些列問題，選煤廠工藝流程新納入了復(fù)合式干選系統(tǒng)。

3 復(fù)合式干選法的分選原理

3.1 翻轉(zhuǎn)剝離分選原理：利用床面振動(dòng)產(chǎn)生的慣性力，使下層靠近床面的物料由排料邊向背板方向運(yùn)動(dòng)，由于背板的阻擋，引導(dǎo)物料向上翻轉(zhuǎn)。密度小的煤優(yōu)先進(jìn)入上層。上層物料受床面振動(dòng)影響小，在重力作用和背板推力作用下，沿表層向排料邊下滑，通過排料擋板剝離出表層密度最小，灰分較低的部分煤。其余物料繼續(xù)做下一周期循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

3.2 自生介質(zhì)的分選原理：復(fù)合式干選機(jī)入料粒度范圍是80-0mm，而原煤中6-0mm 的粉煤和床面上升氣流組成了氣固兩相混合介質(zhì)，形成具有一定密度，相對(duì)穩(wěn)定的混合懸浮介質(zhì)層。密度小的煤懸浮于介質(zhì)層中，由排料邊排出，密度大的矸石則下沉到床面被運(yùn)往矸石端。用阿基米德原理可以做出簡單的解釋，和重介質(zhì)選煤原理相近。

3.3 離析作用和風(fēng)力作用的綜合作用：一個(gè)鐵桶放入粒度大小不同的原煤，振動(dòng)鐵桶后就會(huì)發(fā)現(xiàn)大粒度物料擠入上層，小粒度物粒漏到底層。這種現(xiàn)象叫做“離析作用”。同樣鐵桶放入不同粒度原煤，在鐵桶底部開很多小孔。鐵桶不動(dòng)，只是通過風(fēng)孔向上鼓風(fēng)，其結(jié)果是細(xì)粒煤吹到上層，大塊落到下層，這是“風(fēng)力作用”。

3.4 高密度礦粒浮力效應(yīng)：床層底部高密度礦粒（矸石）相互擠壓碰撞產(chǎn)生浮力將低密度煤不斷擠出矸石層，從而使矸石產(chǎn)品得到凈化。

3.5 床面上格條分選：床面上平行格條形成多個(gè)平行槽體，使礦粒受到多次分選。其分選原理類似濕法搖床選煤。五種分選原理都可選煤，復(fù)合干選法集以上五種分選原理為一體，達(dá)到風(fēng)力選煤技術(shù)領(lǐng)先的水平。

4 復(fù)合式干選機(jī)的結(jié)構(gòu)

復(fù)合式干法分選機(jī)由分選床、振動(dòng)器、風(fēng)室、機(jī)架和吊掛裝置、接料槽等部分組成。振動(dòng)器由2 臺(tái)振動(dòng)電機(jī)固定在分選床電機(jī)架上，帶振動(dòng)器的分選床由4 根鋼絲繩通過減振彈簧懸掛在機(jī)架上。

分選床由布滿風(fēng)孔的直角梯形床面、背板、格條、排料擋板和矸石門組成。在床面下部設(shè)置若干風(fēng)室與離心風(fēng)機(jī)相通，各風(fēng)室均有風(fēng)閥控制，風(fēng)室和床面固定與分選床成為一體。

5 復(fù)合干選法的應(yīng)用特點(diǎn)

5.1 入洗原煤經(jīng)復(fù)合干選工藝，含矸率大幅度降低，洗煤回收率提高20%以上。

5.2 干選產(chǎn)品水分低。由于干選床層靠振動(dòng)和鼓風(fēng)作用形成，四種產(chǎn)品不但不增加水分，還有一定脫水作用（能降低0.5%左右水分），為回收低水分油頁巖提供可靠的保證。

5.3 復(fù)合干選法生產(chǎn)成本低、效率高，噸原煤加工成本遠(yuǎn)低于跳汰洗煤法；干選系統(tǒng)用人少，節(jié)約勞動(dòng)力，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，操作人員2-3 人，勞動(dòng)生產(chǎn)率可達(dá)200 噸/工以上。

5.4 干選產(chǎn)品多樣化可出多種灰分不同的產(chǎn)品。有利于滿足商品煤用戶的條件下取得最大經(jīng)濟(jì)效益；適應(yīng)性強(qiáng)。對(duì)各種煤種排矸均能適應(yīng)。

6 工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果

6.1 -1.8 密度級(jí)占全樣產(chǎn)率已由35.90%增長至58.26%，增長幅度顯著，選煤廠洗煤回收率指標(biāo)又上了一個(gè)新的臺(tái)階。

6.2 篩分實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)過干式分選，>20mm 粒級(jí)產(chǎn)率由91.16%降低至83.24%，降幅為8.69%，該粒級(jí)產(chǎn)率降低不明顯；而1-6mm、6-20mm 兩個(gè)粒級(jí)的產(chǎn)率分別由1.64%增至5.97%、7.20%增至10.79%，增幅為72.53%和33.27%，增加幅度巨大。這就表明入洗原料煤中粒度較大物料被有效的分離出去，導(dǎo)致小粒級(jí)物料產(chǎn)率升高。

6.3 從浮沉實(shí)驗(yàn)-1.8 密度級(jí)占全樣產(chǎn)率分粒級(jí)觀察，中小粒級(jí)增長幅度亦遠(yuǎn)大于>20mm 粒級(jí)幅度。這說明經(jīng)過干選工藝，小密度級(jí)含量增加，矸石量減少，干選法排矸效果明顯；這也從側(cè)面反映出，選煤廠矸石粒度級(jí)>20mm 居多。

結(jié)語

復(fù)合干選系統(tǒng)經(jīng)科學(xué)論證，符合選煤廠生產(chǎn)實(shí)際。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡潔新穎，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，在回收油頁巖應(yīng)用中，充分實(shí)現(xiàn)了煤矸分離效果，解決了油頁巖公司干燥狀態(tài)油頁巖原料不足的矛盾。有效降低選煤廠入洗原料煤的矸石含量，從而洗煤回收率有相當(dāng)幅度的提高；也為提高洗煤質(zhì)量奠定基礎(chǔ)，優(yōu)化洗煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)打下良好基礎(chǔ)，從而達(dá)到提高煤質(zhì)增加銷售收入的目的。干選系統(tǒng)投入以后，煤礦企業(yè)收到良好的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，煤炭企業(yè)向節(jié)能環(huán)保、能源綜合利用等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略發(fā)展已經(jīng)大勢所趨。復(fù)合干選法節(jié)約水資源，不產(chǎn)生洗煤尾水，同時(shí)又節(jié)能、環(huán)保，符合發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)等各項(xiàng)國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。復(fù)合式干法選煤技術(shù)是我國獨(dú)創(chuàng)的，適合我國國情的新型選煤方法。這種選煤方法能適應(yīng)我國各種大小不同類型動(dòng)力煤煤炭企業(yè)的需求。為解決我國褐煤等易泥化煤洗選加工的難題；為解決我國煤矸石綜合利用的問題；為提高原煤入選率等諸多方面做出了重要貢獻(xiàn)。

[1]尹景云.復(fù)合式干選法在選煤中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù)，2004.

[2]揚(yáng)德山.復(fù)合式干選法與濕式選煤法應(yīng)用之比較[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2006.