開元礦選煤廠脫粉入選工藝的探索

梁明

（山西辰誠建設工程有限公司 山西陽泉 045000）

1 引言

陽泉地區動力煤選煤廠通常只入選塊煤，末煤不入選，只有需要生產低灰精煤的時候才需要入選末煤。末煤不入選，混煤產品質量受原煤影響大，混煤發熱量波動大，不利于銷售，甚至產生質量賠款；末煤全入選存在煤泥量大、增加煤泥水負擔、工藝復雜、投資大等特點，陽泉地區原煤普遍采用13mm分級工藝，弛張篩在3/6m分級設備已成熟可靠，因此，開元礦選煤廠急需探索最佳入選粒度下限，提高入選率，降低混煤灰分，保證混煤產品發熱量。

2 項目必要性

開元礦井田內各煤層為中～高變質煤層，煤種屬瘦煤、貧煤。選煤廠工藝為原煤篩分+塊煤跳汰+煤泥壓濾回收，洗選后的塊煤產品破碎摻入末煤，提高末煤發熱量，選煤廠產品有混煤中煤、矸石和煤泥，主要用作電煤。

開元礦選煤廠規模4.00Mt/a，屬于動力煤選煤廠，洗選工藝只有塊煤跳汰系統，無配套末煤洗選系統，當井下遇到構造時，大量矸石混入，升井原煤質量不穩定，末原煤灰分高，商品煤熱值低，原煤灰分高達45%左右，商品煤發熱量一度低至4500～4700kcal/kg，產品質量不穩定嚴重制約了企業商品煤的銷售，造成本礦產品市場競爭力弱，出現末煤滯銷、在儲煤場內大規模堆積，甚至產生質量賠款。

3 洗選工藝

塊煤洗選工藝有重介淺槽和跳汰工藝，重介淺槽工藝具有處理能力大、工藝簡單、噸煤介耗低、投資低等優點，因此開元礦選煤廠塊煤采用新建淺槽洗選系統，末煤采用原有跳汰工藝，對跳汰機參數進行調整洗選末煤。

根據末煤分選下限不同，設計三種洗選方案：

方案一：150～13mm塊煤淺槽+13～6mm跳汰+6～0mm不入選+煤泥壓濾回收工藝；

方案二：150～13mm塊煤淺槽+13～3mm跳汰+3～0mm不入選+煤泥壓濾回收工藝；

方案三：150～13mm塊煤淺槽+13～0mm跳汰+煤泥壓濾回收工藝。

對三種方案分別進行工藝預測，主要指標的選取如下：

（1）原煤分級效率：φ3mm，η=60%；φ6mm，η=70%；

（2）塊煤分選作業：δp1=1.8，Ep1=0.030，次生煤泥百分率：3%，磁選效率：99.8%；

（3）末煤分選作業：δp1=2.00，I1=0.19，Δp2=1.70，I2=0.21，次生煤泥百分率：5%。

三種方案預測結果分析如表1所示。

（1）隨著末煤分選粒度下限降低，末精煤在保證質量和回收率的前提下，灰分變化不大，產率逐漸增加，粉煤產量逐漸減少，混煤產率逐漸減少，產率減少15.85%，混煤質量逐步提高，降低分選下限，雖然能提高產品質量，但是產率下降較多，混煤發熱量太高，價格沒有高太多，需要摻配低質電煤，入選量增加，反而增加了無效運營成本，總效益下降。

（2）隨著末煤分選粒度下限降低，粉煤產量逐漸減少，進入系統的煤泥逐漸增加，粗煤泥產量和壓濾煤泥產量逐漸增加，本可直接篩分作為產品的粉煤進入洗選系統，不僅增加了煤泥水的負擔，而且降低了混煤產率，還增加了運行成本。

表1

（3）隨著末煤分選粒度下限降低，煤泥量甚至翻倍，最大增加8.55%，煤泥價格比混煤價格低，本可直接篩分作為產品的粉煤經洗選后，部分變成煤泥，價格降低，總效益下降。

（4）方案一6m干法分級，混煤產量最大，煤泥量最小，為最佳推薦方案。

4 工藝特點

（1）采用6m干法分選，分選設備選用進口弛張篩，由于篩面做弛張運動能夠傳遞給物料50g的加速度，篩分分級效果好且不堵塞。

（2）原煤篩分效果好，進入跳汰系統煤質穩定，進入跳汰系統煤泥量少，實現清水洗煤，跳汰機運行工況良好，解決之前矸中帶煤現場。

（3）進入系統的煤泥量減少，減少了煤泥系統的負荷，便于管理，減少了無效洗選，減少了運營成本。

（4）在末煤洗選之前將大量粉煤篩分掉，直接作為混煤產品，最大限度的提高回收率，增加混煤產率。

（5）可根據市場情況，無極調整精煤灰分，進而調整混煤產品發熱量，保證煤質的全面可控，做到以質論價，商務結算時盡可能減少損失。

5 效果

采用塊煤淺槽和6m脫粉入選工藝以來，工藝系統充分適應井下原煤煤質波動的實際，商品煤發熱量不但較前年年大幅提高，而且保持5100～5300大卡左右，煤質十分穩定；即使是在原煤水分較大、雜物較多的情況下，也能有效控制煤泥產量；篩分效果好，煤質穩定，跳汰機工況改善，矸中帶炭現象得到解決，跑炭率同比降低3.35%，回收精煤4.6萬噸，減少了資源流失，增加了回收率，按當前450元/t的綜合售價計算，創造效益2070萬元，且運行至今未發現精煤中夾帶矸石現象。

[1]匡亞莉.選煤工藝設計與管理.