選煤廠選煤工藝流程優(yōu)化分析

趙洋

【摘 要】隨著我國的發(fā)展，煤炭資源成為了提振經(jīng)濟(jì)的重要支柱。本文分析了我國煤炭行業(yè)選煤工藝的現(xiàn)狀，對選煤的工藝流程和優(yōu)化方式進(jìn)行針對性的論述，以期能夠?yàn)槲覈x煤工藝的改進(jìn)和應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】選煤廠;選煤工藝;優(yōu)化

1.我國煤炭行業(yè)選煤工藝現(xiàn)狀

從實(shí)際意義上來講，我國在煤炭技術(shù)方面起步相對較晚，伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使我國的選煤技術(shù)逐漸的接近和趕超世界先進(jìn)水平，需要注意的是，我國選煤技術(shù)方面依然存在著一些問題和不足，如果不能對其進(jìn)行及時(shí)解決問題，將會對我國煤炭行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展造成直接影響和阻礙。首先，就選煤量方面而言，盡管我國的選煤量已經(jīng)達(dá)到了世界先進(jìn)的水平，但是整體的煤炭市場依然處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，從而對我國煤炭工業(yè)整體的發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。煤的低包涵率不僅降低煤炭的利用效率，同時(shí)也造成下游工業(yè)煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量有所下降，使用過程當(dāng)中硫化物排放超標(biāo)問題嚴(yán)重，并對環(huán)境造成了極為嚴(yán)重的污染。具體來講，在焦化行業(yè)當(dāng)中，不同的煤種經(jīng)過煉焦所形成產(chǎn)品質(zhì)量差別較大。最后就選煤效率方面來講，我國選煤效率始終處于一個(gè)相對較低的水平。在選煤廠技術(shù)方面，我國選煤廠所應(yīng)用的技術(shù)手段盡管取得了很大的發(fā)展，但是原煤的選煤率偏低，且選煤廠的規(guī)模相對較小，不同選煤廠的技術(shù)能力和水平都存在著極大的差異。在這些問題和因素的綜合影響之下，我國的選煤廠技術(shù)與世界先進(jìn)水平相比，依然還存在著較大的差距[1]。

2.選煤所需經(jīng)歷的工藝流程

一般工藝流程如下：先從礦井中取出來原煤，進(jìn)入200mm左右分級篩，篩上物進(jìn)行手選矸（或反手選，一般為反手選），矸石廢棄，撿出的煤塊破碎后進(jìn)入篩下，篩下物進(jìn)入50mm分級篩，篩上進(jìn)入淺槽機(jī)進(jìn)行分選，篩下進(jìn)入重介系統(tǒng)。淺槽分選出原煤及矸石，矸石進(jìn)行廢棄，原煤經(jīng)破碎到50mm以下進(jìn)入重介系統(tǒng)。

3.選煤廠選煤工藝分析

3.1重介質(zhì)旋流器選煤工藝

重介質(zhì)選煤技術(shù)從20世紀(jì)60年代開始引入國內(nèi)，相比于其他類型的選煤方法具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，并且能夠有效提升選煤的精度。應(yīng)用重介質(zhì)旋流器選煤方法能夠有效實(shí)現(xiàn)對選煤工藝的自動控制，并且由于分選下限較低，因此能夠有效應(yīng)用于不同煤質(zhì)的選擇技術(shù)。重介質(zhì)旋流器選煤工藝也是當(dāng)前國內(nèi)各大選煤廠主流的選煤技術(shù)，其核心技術(shù)在于利用離心力對原煤進(jìn)行分選，相對而言分選過程較為復(fù)雜，能夠適用于篩選難度較大的煤種。通過對重介質(zhì)旋流器設(shè)置合理的給料壓力、循環(huán)介質(zhì)量等參數(shù)能夠有效對原煤進(jìn)行分選。但是重介質(zhì)旋流器在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一定的局限性，由于影響重介質(zhì)旋流器選煤工作效率的因素較為復(fù)雜，可能會存在螺旋流問題，系統(tǒng)容易發(fā)生故障，并且相比于其他類型的選煤方法，重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的應(yīng)用成本較高，操作人員的維修檢修工作量也比較大，由于整個(gè)工藝流程相對更為復(fù)雜，對專業(yè)人員的操作門檻有所提升[2]。

3.2浮游選煤工藝

浮游選煤技術(shù)簡稱浮選，利用浮選機(jī)能夠有效區(qū)別煤與矸石表面的濕潤性差異，從而實(shí)現(xiàn)對原煤的篩選工作。目前國內(nèi)浮選技術(shù)有著非常大的進(jìn)展，風(fēng)選設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過程中性能也有了很大提升。浮選理論研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)包括對選前原煤的預(yù)處理、浮選過程使用的藥劑以及表面活性劑的使用等。在實(shí)際應(yīng)用過程中，浮選方法也具備一定的缺陷，由于浮選技術(shù)對原煤的篩選過程是通過表面濕潤性的差異進(jìn)行篩選，此過程的整體適應(yīng)性較差，設(shè)備適應(yīng)性以及精細(xì)化程度相對較低。

3.3跳汰選煤方法

當(dāng)前跳汰選煤法在國內(nèi)各大選煤廠中有著非常廣泛的推廣和應(yīng)用，針對動力煤的分選有著極大的應(yīng)用市場。簡單來說，跳汰選煤的實(shí)質(zhì)是利用水流的上下波動和重力作用，使密度更小的精煤浮到水面上層并隨著水流流走，而原煤當(dāng)中密度較大的矸石等雜質(zhì)則沉入到下層并通過相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行處理。跳汰選煤方法在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候運(yùn)行成本較低，并且具有非常強(qiáng)的適應(yīng)性。由于跳汰選煤分選工藝相對簡單，并且能夠?qū)崿F(xiàn)一定的選煤效果，在廣泛應(yīng)用中得到了比較理想的效果。但是如果原煤分選密度過低或原煤中細(xì)粒含量較多的情況下，利用跳汰分選技術(shù)會損失大量精煤，難以保證分選效果。

4.優(yōu)化選煤工藝流程的方法

4.1合理的應(yīng)用設(shè)備來進(jìn)行粗選和精選

分析表明，當(dāng)進(jìn)行粗選時(shí)，選擇淺槽分選機(jī)是最好的，在精選過程中效果最好的是選擇重介質(zhì)旋流器。具體優(yōu)點(diǎn)：淺槽洗選機(jī)可以將矸石和不合適高灰中煤區(qū)分開來，進(jìn)行預(yù)先排矸處理，可減少重介質(zhì)旋流器的物料投入，同時(shí)不影響低灰精煤的產(chǎn)量，從而減少不必要的成本;這種靈活巧妙的應(yīng)用技術(shù)滿足了選煤廠對各種煤炭類型的生產(chǎn)的需求。

4.2降低精煤灰分的措施

通過重介質(zhì)旋流器來分選精煤，當(dāng)分選密度降低時(shí)分選精度會隨之升高。因此，選煤廠在進(jìn)行煤塊粗選時(shí)使用較低成本的淺槽洗選機(jī)，而在精選時(shí)則選擇重介質(zhì)旋流器。在采用這種方式時(shí)具有以下優(yōu)勢：（1）將原煤投進(jìn)淺槽洗選機(jī)中，洗選出高灰原煤和矸石，之后將排矸處理后的煤塊投進(jìn)重介質(zhì)旋流器，可以很大程度上減緩重介質(zhì)旋流器的施工強(qiáng)度，同時(shí)對低灰精煤的產(chǎn)量也沒有影響。（2）一旦這該工藝被應(yīng)用，選煤廠可以減少購買高精度重介洗選機(jī)的數(shù)量。另外，還可以通過不同類型的煤質(zhì)來調(diào)節(jié)分選密度的范圍[3]。

4.3優(yōu)化對煤泥進(jìn)行脫水的系統(tǒng)

在煤泥脫水過程中，為了提高使用效率，需要將每個(gè)方面效果都不好的真空過濾機(jī)換成加壓過濾機(jī)，加壓過濾機(jī)具有成本低且能夠更好通過濾餅對水分中的介質(zhì)進(jìn)行過濾，同時(shí)脫除濾餅也更加方便。

4.4煤泥水處理系統(tǒng)優(yōu)化措施

在實(shí)地調(diào)查中，發(fā)現(xiàn)只有確保洗水時(shí)不存在洗水平衡和煤泥堆積，煤泥水處理過程的閉路循環(huán)才能實(shí)現(xiàn)。因此，選煤廠可以采取下列優(yōu)化措施：（1）減少入料礦漿含量。（2）選擇效果好的凝聚劑和絮凝劑，減少煤泥含量。（3）用透水性好、濾餅易脫落的無紡濾布代替過濾塑料網(wǎng)板，提高過濾效果。

4.5混料桶結(jié)構(gòu)優(yōu)化

專業(yè)人員改良了混料桶的結(jié)構(gòu)，使之前的工作過程中因桶底的矸石集聚導(dǎo)致混料泵不斷隨時(shí)間增加而壓力減輕的缺陷不復(fù)存在。分為兩個(gè)改造部分：（1）改進(jìn)混料桶的內(nèi)外桶的相對位置，減小桶底的面積，保證混料泵隨時(shí)可以吸走矸石;（2）改進(jìn)介質(zhì)管的出口方向，在介質(zhì)的沖擊下使內(nèi)外桶旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使原煤和介質(zhì)混合充分且均勻，防止矸石沉底。通過改進(jìn)的兩個(gè)部分，有效解決了矸石沉積桶底的狀況，同時(shí)改善因時(shí)間增加導(dǎo)致混料泵壓力降低的現(xiàn)狀。

4.6X系列氣室跳汰機(jī)的有效應(yīng)用

X系列氣室跳汰機(jī)的有效應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)人員研制出微泡浮選設(shè)備，從而為難浮煤的分選工作提供了極大的便利，在此基礎(chǔ)上，為選煤廠單體設(shè)計(jì)起到了推動作用，能夠使選煤廠的工藝能夠切實(shí)滿足時(shí)代的需求，徹底解決大型振動篩的可靠性問題。從另一個(gè)角度來講，壓濾機(jī)以及全自動隔膜在不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，逐漸為煤泥脫水提供了越來越大的便利。盡管如此，我國在相關(guān)設(shè)備的發(fā)展方面依然處于相對較低的水平，相關(guān)企業(yè)、技術(shù)以及產(chǎn)品的市場競爭力相對較弱。正因?yàn)槿绱耍瑧?yīng)該我國應(yīng)該進(jìn)一步加大力度，對高效選煤設(shè)備進(jìn)行開發(fā)，勇于創(chuàng)新，應(yīng)用先進(jìn)的材料和工藝。

5.結(jié)束語

綜上所述，煤炭在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要作用，不容忽視。但是，由于我國煤炭洗選技術(shù)歷史較為短暫，而且在過去的幾年里因?yàn)槊禾康氖褂貌划?dāng)進(jìn)而威脅到環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，因此在今后的工作中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)注重選煤工藝的優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的同頻發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]祁建權(quán).邵寨選煤廠選煤工藝設(shè)計(jì)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（03）：142～143.

（作者單位：鄂爾多斯市濱海金地運(yùn)營管理有限公司）