煤質分析在選煤工藝選擇中的應用研究

史澤博，高重新

（1.山西焦煤汾西礦業集團宜興煤業有限責任公司，山西 孝義 032300；2.兗礦集團菏澤能化公司趙樓煤礦選煤廠，山東 菏澤 274705）

1 調研資料與煤質分析

在選煤工藝的設計與選擇中，需要首先對原煤的特性進行有效分析，這樣才能保證選煤工藝選擇的科學性。對原煤煤質的正確分析是選煤廠制定工藝流程、選擇工藝設備類型的基本參考依據。

汾西礦業集團宜興煤業公司孟南莊選煤廠的主要原煤類型為優質低硫肥煤等，其入選的原煤熱值比較高，具有弱結渣性、高穩定性等特性。本次研究選擇的選煤廠沒有煤樣的篩分浮沉方面的資料，因此，在工藝設計資料比較時，采用臨近煤場的資料進行煤樣篩分浮沉實驗，并根據實驗的結果不斷進行校正，最終得到原煤篩分的實驗結果以及原煤在200～13mm 浮沉的綜合表，具體結果如表1、2 所示。

表1 原煤篩分實驗結果表

由表1 可以看出，宜興煤業公司孟南莊選煤廠選取的大塊煤中含有8.05%的矸，由此可以確定該原煤為高含矸量煤，同時+13mm 級含量有48.15%,灰分含量為29.11%，而-13mm級末煤的含量有51.85%，灰分含量為22.20%，從中可以看出，塊煤的灰分含量高出末煤灰分含量6.91%，說明塊煤正品的矸石含量比較多。從表1 中還可以看出，-0.5mm 粒級灰分與其粒度的減小有關，粒級灰分減小，則灰分升高，從這一點可以看出，原煤的細顆粒矸石粉含量較高，則矸石容易碎裂。

表2 原煤200mm-13mm 浮沉組成的綜合表

從表2 中可以看出，+13mm 塊煤浮沉組成與其主導密度有關，當主導密度級處于-1.40kg/L 時，灰分為8.76%，產率則為60.10%。從表2 中還可以看出，當次主導密級處于+2.0kg/L 時產率變為24.36%，灰分則為82.32%，這就說明大塊煤含矸量比較高，而且矸石純度較高，可以確定大力度級原煤在排矸處理后可以明顯降低原煤的灰度。從表2 中還可以得知，1.5～1.8kg/L 密度級產率合計為11.23%，從中可以得知，其沒有較多中間物。

通過以上分析可知，原煤的可選性與灰分有很大關系，在精度灰分處于12.00%時，理論上的精煤產量是73.50%，而理論上的分選密度是1.72kg/L。當分選密度為±0.1 時，其含量為11.43%，入選的原煤一般都是中等可選煤。

2 確定選煤工藝

（1）選擇選煤設備。選煤廠的200～13mm 塊原煤的工藝要求不高，屬于中等可選，因此，可以采用重介分選、跳汰分選等選煤工藝。汾西礦業集團宜興煤業公司孟南莊選煤廠最常用的設備為重介淺槽分選機，該設備的分選粒度范圍處于200～6mm 之間，比其他設備的范圍廣，這樣就可以有效地減少塊煤的破碎數量，進而達到提升塊煤產率、降低功耗的目的。

（2）完善選煤工藝流程。①原煤篩分。在準備車間對原煤進行200mm 篩分與撿雜，+200mm 大塊煤送進大塊煤倉，-200mm 原煤送入主廠房進行再次分選。②塊煤分級與洗選。送進主廠房的-200mm 原煤需要篩選分為200～13mm 與-13mm 兩個級別。200～13mm 這一級別的塊煤需要先進行拖泥篩分，然后送進重介淺槽分選機進行洗選，洗選后可以得到矸石與洗精煤。而拖泥篩分下的煤泥需要送入末煤脫水系統。分級篩選下的末煤需要通過末煤出廠輸送設備輸送，形成末煤產品。

洗精煤則需要繼續進行預先脫介固定篩與分級脫介篩，再次把洗精煤分為兩種類型。第一種為+13mm 塊精煤，第二種為-13mm 末精煤。塊精煤需要上倉繼續分級，主要分為30～13mm 洗小塊、80～30mm 洗中塊、200～80mm 洗大塊三種煤產品。

（3）介質回收。在洗精煤預先脫介階段固定篩下的合介需要進行分流，分流后部分合介與其他階段（洗精煤分級脫介、矸石脫介等）脫介篩下的合介繼續混合送入合介桶。而另一部分合介則與其他階段篩下的稀介混合后送入稀介桶。稀介桶中的稀介繼續通過磁選機進行磁選，其中的精礦則進入介質桶，尾礦拖泥當作潤濕水可以繼續使用。

（4）篩末煤脫水。篩末煤先用弧形篩進行預脫水，再用離心機脫水，送入末煤轉載皮帶，從而混合進末煤產品中。而弧形篩篩下的水進入離心液桶，送入煤泥水桶。

（5）回收粗煤泥。利用濃縮旋流器對煤泥進行分級濃縮，器底流用高頻篩脫水，通過末煤轉載皮帶把粗煤泥混入煤產品中，而溢流與篩下水進入濃縮機。

（6）回收洗煤泥。在回收粗煤泥后的溢流與篩下水由濃縮機進入壓濾機脫水，并把回收的煤泥轉載到刮板，然后混入末煤產品，而濾液則作為循環水存在。

3 結語

此次所選的選煤廠原煤為不粘煤，這種煤在民用、電力、化工方面都可以使用。通過對原煤資料進行詳細分析，確定可以使用的基本設備與選煤工藝，這種選煤工藝可以提高精煤的產率，保證精煤的質量。