選煤工藝及系統(tǒng)優(yōu)化研究

賀凱祥

摘? 要：目前，煤炭資源是我國社會發(fā)展過程中利用率最高、利用范圍最廣的資源類型，我國的煤炭資源存儲量和消耗量在世界范圍內(nèi)都占據(jù)著第一的位置?為了能夠更好地利用煤炭資源，對其進(jìn)行選煤和洗煤工藝的優(yōu)化非常重要，這些措施的應(yīng)用都幫助煤炭資源在一定范圍上實現(xiàn)了“資源集約化”的原則落實，并且?guī)椭嵘嗣旱V資源的綜合利用率，有助于我國的煤礦采集企業(yè)能夠走上一條可持續(xù)性發(fā)展的道路?鑒于此，本文就選煤工藝及系統(tǒng)優(yōu)化展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用?

關(guān)鍵詞：煤礦開采;選煤工藝;系統(tǒng)優(yōu)化

1.選煤工藝流程簡介

本文選擇某選煤廠為主要的研究對象，這是一座已經(jīng)長時間運轉(zhuǎn)的大型現(xiàn)代化選煤廠，一在長期的發(fā)展過程中隨著技術(shù)的優(yōu)化和科學(xué)手段的應(yīng)用，不僅產(chǎn)量大大提升，而且所生產(chǎn)出來的煤炭資源都是精品，也就是常說的精煤?具體的洗煤工藝流程如下所示：第一點是從原始的煤礦資源開采地區(qū)進(jìn)行毛煤的開采，這些毛煤是直接從地下開采出來的，將其運輸?shù)骄彌_倉之后，要借助帶式運輸機運送到具體的分級篩中，控制分級篩的篩孔在兩個范圍內(nèi)，小一些的煤炭資源篩孔為5cm，較大的煤礦資源篩孔為30cm?經(jīng)過篩選之后所得到的煤炭資源直徑在5～30cm，相應(yīng)的矸石在這一過程中被篩選出來，剩余的煤炭資源被運送到煤倉等待下一步的加工，而小于5cm的煤炭則被送回到原煤倉，等待后續(xù)的精細(xì)化利用和加工[1]?這些小于5cm的煤炭經(jīng)過跳汰機入洗后，將跳汰矸石輸送到矸石倉，經(jīng)過了分級篩下水后分別經(jīng)過濃縮機?壓濾機對其濃縮和脫水后，整個煤炭資源內(nèi)部所包含的雜質(zhì)已經(jīng)被清除出去，具有價值和使用性的煤炭則被留下來進(jìn)行使用?

2.選煤技術(shù)的工藝流程和注意事項

2.1跳汰選煤工藝操作步驟

首先，原煤準(zhǔn)備?礦井毛煤存在木料與鐵器等一些雜物，制約著工藝作業(yè)的操作，應(yīng)該配置除鐵器與手選體系?礦井來煤應(yīng)該在篩分準(zhǔn)備車間提前進(jìn)行分解篩分級，塊煤在手選操作之后放置在破碎機器中加以攪拌，最終和篩下物一起流進(jìn)主廠房?其次，跳汰分選?入選的原煤在帶式輸送機的作用下進(jìn)入主廠房區(qū)域內(nèi)，原煤優(yōu)先進(jìn)入廠房的緩沖倉，之后在緩沖倉的振動之下進(jìn)入跳汰機器中加以洗選，分離精煤?中煤與矸石?再次，產(chǎn)品脫水?精煤經(jīng)過分級脫水篩進(jìn)行脫水之后，篩上塊狀精煤會進(jìn)入帶式輸送機區(qū)域中，篩下精煤在離心脫水后進(jìn)入到對應(yīng)的輸送機中，在帶式輸送機的作用下進(jìn)入精煤煤倉;中經(jīng)過脫水之后，進(jìn)入到混煤煤倉中;矸石在脫水之后進(jìn)入劣質(zhì)媒煤倉區(qū)域中?最后，煤泥水操作系統(tǒng)?濃縮分級旋流器溢流與離心脫水機離心液，混合之后通過泵將煤炭輸送到礦漿準(zhǔn)備器中與藥劑進(jìn)行混合，在機器攪拌式浮選機器中加以浮選處理[2]?并且浮選精煤在壓濾機的作用下回收，浮選尾煤在濃縮機處理后通過全自動壓濾機進(jìn)行回收，把煤泥晾干，壓濾機濾液水與濃縮機溢流充當(dāng)循環(huán)水加以使用，若出現(xiàn)煤泥沉淀的現(xiàn)象及時進(jìn)行澄清加工?

2.2重介選煤工藝的操作步驟

首先，準(zhǔn)備原煤?礦井毛煤存在木料與鐵器等一些雜物，制約著工藝作業(yè)的操作，應(yīng)該配置除鐵器與手選體系?礦井來媒在篩分準(zhǔn)備車間進(jìn)行提前分級處理，塊媒在手選操作后放置在破碎機中，之后和篩下物混合一起進(jìn)入主廠房區(qū)域中?其次，重介旋流器分選?入洗的原煤在帶式輸送機器的作用下完成三產(chǎn)品重介旋流器的分選，篩選出精煤?中煤與矸石產(chǎn)品，產(chǎn)品選擇脫介篩進(jìn)行脫介?再次，介質(zhì)回收?精煤脫介篩的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中，一部分留到磁選系統(tǒng)中，剩余的介質(zhì)可以被循環(huán)使用?在中矸脫介篩的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中，均可以被循環(huán)使用?精煤稀介質(zhì)在磁選之后，精礦和標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)循環(huán)體系融合，磁選尾礦在粗煤泥分選后列入在浮選系統(tǒng)中?中煤與矸石稀介質(zhì)在磁選之后，磁選精礦列入在標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)循環(huán)體系，中矸磁選尾礦在粗煤泥回收的作用下進(jìn)入濃縮機?增加介質(zhì)按照標(biāo)準(zhǔn)化磁鐵礦粉水稀釋后和介質(zhì)系統(tǒng)融合?最后，煤泥水處理系統(tǒng)?濃縮機底流按照全自動壓濾機加以脫水回收?尾媒通過刮板輸送機運送到晾干場，將壓濾機濾液水與濃縮機溢流視作循環(huán)水使用，完成選煤技術(shù)的使用操作[3]?

3.選煤工藝及系統(tǒng)優(yōu)化研究

3.1低精煤灰分工藝及系統(tǒng)優(yōu)化

根據(jù)對該選煤廠原煤樣本調(diào)查分析，要使精煤灰分達(dá)到7%以下，分選密度就要在1.4以下?國內(nèi)外洗煤產(chǎn)業(yè)實踐證實，當(dāng)分選密度在1.7時，此時為最佳分，數(shù)量效率可以達(dá)到95%左右;而把該選煤廠的分選密度降到1.4時，此時數(shù)量效率僅有80%左右，主要是由于隨著分選密度的降低，跳汰機器系統(tǒng)的自身精度大幅度下降?而選用重介質(zhì)旋流器，分選精度會隨著分選密度的下降反而會上升?因此運用投資費用少的跳汰機作粗選，運用重介質(zhì)旋流器來作精選可以很好地滿足現(xiàn)在工藝要求?其優(yōu)點主要有以下幾點?1）利用跳汰機可以先排除掉矸石和高灰中煤，然后通過脫泥使進(jìn)入重介質(zhì)旋流器的物料大幅度減少，同時不影響低灰精煤的產(chǎn)量?2）利用該工藝可以少用一套高密度介質(zhì)機，進(jìn)而達(dá)到簡化工藝系統(tǒng)?減少生產(chǎn)與維護(hù)成本?3）利用該工藝，可以靈活應(yīng)用，滿足不同煤品種的生產(chǎn)需求[4]?

3.2煤泥水處理系統(tǒng)工藝及系統(tǒng)優(yōu)化

通過實地調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)要使煤泥水處理系統(tǒng)在使用過程中按照原設(shè)計要求進(jìn)行閉路循環(huán)必須滿足兩個條件：首先，使洗水中不再有煤泥聚集;其次，水處理系統(tǒng)要達(dá)到洗水平衡?針對以上條件，對煤泥脫水工藝及系統(tǒng)優(yōu)化如下?1）對跳汰機的洗水量由以前的1 300m3/h減少到1 100m3/h，進(jìn)而有效減少了入料礦漿量?2）重新選擇合適的絮凝劑和凝聚劑用在煤泥水處理設(shè)備的濃縮機上來減少循環(huán)水中含有的煤泥?3）把以前壓濾機上使用的過濾塑料網(wǎng)板全換成透水性好?壽命長?濾餅易脫落的無紡濾布，這樣就能使以前不能循環(huán)使用的壓縮機濾液全部能循環(huán)使用?通過以上優(yōu)化，煤泥水處理系統(tǒng)在使用過程中能按照原設(shè)計要求很好地進(jìn)行閉路循環(huán)，避免了水資源的浪費及污染?

3.3煤泥脫水系統(tǒng)工藝及系統(tǒng)優(yōu)化

真空過濾機是通過壓力差來進(jìn)行工作的，通過其過濾的濾餅水分高?脫餅效率還低?而篩網(wǎng)沉降離心機這種通過離心力及螺旋推進(jìn)器原理工作的設(shè)備其無論是在濾餅水分還是在對脫餅的處理能力都優(yōu)于真空過濾機?同時使用篩網(wǎng)沉降離心機的維護(hù)及運行費用也低廉，會使維修工人的工作量降低?因此我們用篩網(wǎng)沉降離心機來替代真空過濾機，同時還省去了浮選工藝環(huán)節(jié)[5]?通過篩網(wǎng)沉降離心機的使用，可以發(fā)現(xiàn)：1）相比真空過濾器，它使濾餅水分降低了5%左右，同時還使細(xì)煤泥在整個系統(tǒng)中的循環(huán)減少?2）減少了浮選工藝，使得整體工藝指標(biāo)更好控制，操作方法愈加便捷，工作人員及其相關(guān)配套也在減少，使得生產(chǎn)成本下降?3）篩網(wǎng)沉降離心機脫水效果明顯且穩(wěn)定，是一種可以大范圍推廣的煤泥脫水系統(tǒng)?

結(jié)語

綜上所述，根據(jù)對某選煤廠的實際情況而言，想要使得精煤灰分達(dá)到7.00%以下，并進(jìn)一步保證煤泥水處理系統(tǒng)按照原先設(shè)計要求達(dá)到閉路循環(huán)，就必須要對相應(yīng)的選煤工藝進(jìn)行優(yōu)化性的提升和系統(tǒng)性的設(shè)計技術(shù)應(yīng)用?在本文的研究過程中，該選煤廠探索了大量切實可行?經(jīng)濟(jì)有效的工藝，這對于整個煤礦資源的開采來說都具有關(guān)鍵意義，不僅僅降低了資源開采的經(jīng)濟(jì)成本，而且所取得的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益在一定程度上實現(xiàn)了最大化的提升?

參考文獻(xiàn)

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