摘 要: 介紹了一緣煤業(yè)新建選煤廠的必要性，并對(duì)幾種選煤方案進(jìn)行了比較分析，提出了適合該廠的選 煤方案。

　　關(guān)鍵詞: 新建選煤廠; 煤質(zhì)資料; 方案比較

　　和順一緣煤業(yè)是潞安集團(tuán) 2009 年進(jìn)行資源整 合的一座礦井，礦井年生產(chǎn)能力為 180 萬(wàn) t /a。現(xiàn)階 段主采 15 號(hào)煤層，煤種為貧煤，具有低灰、高硫、低 磷、高發(fā)熱量、低揮發(fā)分、高灰熔點(diǎn)等特點(diǎn)，是較好的 動(dòng)力用煤和民用煤，洗選后的精煤可作為高爐噴吹 用煤。

　　1 新建選煤廠的必要性

　　1) 一緣煤業(yè)生產(chǎn)的原煤經(jīng)簡(jiǎn)單篩分處理后 即作為電煤銷(xiāo)售，屬于高硫高含矸煤，若不通過(guò)洗選 存在以下問(wèn)題: ①商品煤中有大塊矸石( 含量約在 40% ) ，商品煤發(fā)熱量低( 約 17. 56 MJ/kg) ; ②由于 硫分高，導(dǎo)致電廠脫硫成本增大，銷(xiāo)售壓力大; ③附 近地區(qū)高質(zhì)量的電煤較多，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。 2) 由于礦井可采煤層多，各個(gè)煤層薄厚不 一，煤質(zhì)波動(dòng)大，原煤煤質(zhì)穩(wěn)定性無(wú)法保證，難以滿(mǎn) 足質(zhì)量要求。 3) 通過(guò)洗選加工可以生產(chǎn)部分噴吹煤、化工 用煤和電煤，同時(shí)可以降低商品煤硫分，其銷(xiāo)售價(jià)格 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原煤，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。 考慮到礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，新建選煤廠項(xiàng)目勢(shì)在 必行。

　　2 方案比較

　　2. 1 煤質(zhì)資料分析和產(chǎn)品方案

　　2. 1. 1 煤質(zhì)資料分析

　　通過(guò)對(duì)原煤進(jìn)行篩分試驗(yàn)，原煤大篩分特性如下: 1) 原煤灰分為 45. 57% ，硫分 3. 15% ，屬高灰 高硫煤。 2) + 50 mm 粒 級(jí) 占 31. 83% ，灰 分 為70. 28% 。其中可見(jiàn)矸石含量占到 23. 87% ，灰分為 84. 04% ，屬高含矸煤，且矸石很純。 3) - 50 mm 各粒級(jí)原煤灰分和硫分隨著粒 度減小呈降低趨勢(shì)，說(shuō)明原煤易碎。 4) 原煤中 - 3 mm 的產(chǎn)率為 25. 22% ，灰分為 17. 87% ，發(fā)熱量為 23. 57 MJ/kg，說(shuō)明粉煤含量大， 且直接篩出不入洗能滿(mǎn)足電煤產(chǎn)品要求，后續(xù)工藝 考慮 - 3 mm 原煤直接篩出作為電煤產(chǎn)品。 5) - 0. 5 mm 原生煤泥的產(chǎn)率較低為 9. 19% ，灰分為 22. 94% ，說(shuō)明原生煤泥含量較低， 但灰分低于原煤灰分 45. 57% ，符合原煤易碎特征。

　　2. 1. 2 產(chǎn)品方案

　　根據(jù)原煤煤質(zhì)及市場(chǎng)形勢(shì)，本設(shè)計(jì)確定產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)及產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)如下: 1) 洗塊煤( 150 ～ 50 mm) ，發(fā)熱量 Qnet，ar ≥ 27. 18 MJ/kg，化工用煤或者地銷(xiāo)民用; 2) 洗 混 煤 ( - 50 mm ) ，發(fā) 熱 量 Qnet，ar ≥ 22. 58 MJ/kg，供電廠用煤或者鍋爐用煤; 3) 洗精煤( - 50 mm) ，Ad ≤11. 0% ，硫分≤ 1. 2% ，供高爐噴吹用煤; 4) 洗矸石，Ad≥75. 00% ，就近綜合利用。 選煤廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可根據(jù)煤質(zhì)變化和市場(chǎng)需求 靈活調(diào)整。

　　2. 2 選煤方法

　　由于本廠產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)定為化工用煤、高爐 噴吹煤和電煤，考慮到入料粒度對(duì)分選效果的影響 及業(yè)主對(duì)產(chǎn)品粒度的要求，確定塊煤分選系統(tǒng)分選 上限為 150 mm，末煤分選上限為 50 mm。由于原煤 中 - 3mm 的產(chǎn)率為 25. 22% ，硫分為 1. 74% ，發(fā)熱 量為 23. 57 MJ/kg，- 3 mm 原煤直接篩出不入洗能 滿(mǎn)足電煤產(chǎn)品發(fā)熱量要求，因此設(shè)計(jì)可以考慮 3 mm 脫粉。根據(jù)入洗煤質(zhì)資料和產(chǎn)品方案，進(jìn)行多方案選 煤方法對(duì)比。

　　2. 2. 1 塊煤動(dòng)篩與重介淺槽分選比較

　　目前，常用的塊煤分選方法有動(dòng)篩跳汰分選和 重介淺槽分選。 1) 動(dòng)篩跳汰分選。當(dāng)原煤中塊矸含量很多， 特別是矸石的巖性又屬于易泥化的泥巖或炭質(zhì)泥巖 時(shí)，宜采用動(dòng)篩跳汰機(jī)排矸代替人工揀矸，提前將大 塊易泥化矸石從系統(tǒng)中排除，對(duì)后續(xù)主選工藝十分 有利。

　　主要缺點(diǎn): ①分選密度范圍較窄，只適合高密 度排矸，不適合低密度分選，因而只適用于原煤準(zhǔn)備 初步排矸或生產(chǎn)對(duì)質(zhì)量要求不太嚴(yán)格的塊煤產(chǎn)品; ②煤回收率明顯低于重介分選; ③動(dòng)篩生產(chǎn)過(guò)程噪 音大，檢修維護(hù)工作量比重介大[1]。 2) 重介淺槽分選。重介淺槽分選技術(shù)非常 成熟，主要優(yōu)點(diǎn): ①分選粒度范圍較寬，一般情況為 200 ～ 13 mm; ②根據(jù)分選密度的控制重介淺槽既適 合低密度分選出精煤，又適合高密度排矸; ③分選精 度高，產(chǎn)品回收率高; ④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，易 于操作和維護(hù)[2]。 通過(guò)對(duì)比，塊煤系統(tǒng)分選推薦采用重介淺槽。

　　2. 2. 2 重介旋流器分選與跳汰分選的選擇

　　重介旋流器分選主要優(yōu)點(diǎn): ①排矸純度高，精煤 回收率高; ②對(duì)煤質(zhì)變化的適應(yīng)性強(qiáng)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定; ③自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便。跳汰分選雖然工藝 簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，但有以下缺點(diǎn): ①分選精度遠(yuǎn)低 于重介分選工藝; ②系統(tǒng)循環(huán)水量大，煤泥水處理系 統(tǒng)復(fù)雜; ③ - 6 mm 以下末煤透篩損失大，產(chǎn)品回收 率低[3]。 因此設(shè)計(jì)推薦采用重介質(zhì)旋流器分選。

　　2. 2. 3 重介旋流器分選方法的選擇

　　目前重介旋流器分選工藝有三產(chǎn)品重介旋流器 分選和兩段兩產(chǎn)品重介旋流器分選。 1) 采用三產(chǎn)品重介旋流器可同時(shí)生產(chǎn)三種 產(chǎn)品，具有以下優(yōu)點(diǎn): ①介質(zhì)流程和工藝環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化， 布置緊湊，對(duì)設(shè)備、管道的磨損小; ②無(wú)壓入料三產(chǎn) 品重介旋流器有利于減少矸石泥化和次生煤泥量。 缺點(diǎn)是第二段分選密度及工作壓力不能在線任意調(diào) 節(jié)和控制[4]。 2) 采用兩段兩產(chǎn)品旋流器生產(chǎn)三種產(chǎn)品 時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是分選密度可以完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和 調(diào)節(jié)，介 質(zhì) 循 環(huán) 量 較 小。缺 點(diǎn) 是 與 三 產(chǎn) 品 重 介 旋流器分 選 相 比，多了一套介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)和一 套密度自動(dòng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，增加了選煤廠投資 及生產(chǎn)成本，在實(shí)際生產(chǎn)中 事 故 多、管 理 難 度 加 大[5]。 因此末煤系統(tǒng)分選推薦采用三產(chǎn)品重介旋流 器。

　　2. 2. 4 粗、細(xì)煤泥的分選回收

　　由于本廠原煤入洗前經(jīng)過(guò) 3 mm 脫粉，分選下 限為 3 mm，粗、細(xì)煤泥含量較少，粗、細(xì)煤泥不分選 直接回收后摻入電煤產(chǎn)品，無(wú)需設(shè)置粗煤泥和細(xì)煤 泥分選工藝。由于混煤作為電煤水分有一定的質(zhì)量 要求，因此設(shè)計(jì)推薦細(xì)煤泥采用加壓過(guò)濾機(jī)脫水。 考慮到加壓過(guò)濾機(jī)濾液含有一定量的細(xì)粒級(jí)煤泥， 設(shè)計(jì)備用一臺(tái)壓濾機(jī)在加壓過(guò)濾機(jī)不工作時(shí)回收細(xì) 粒級(jí)的煤泥。

　　綜上所述，推薦該選煤廠選煤方法為: 原煤篩分 破碎至 - 150 mm，預(yù)先進(jìn)行 50 mm 分級(jí)和 3 mm 脫 粉，150 ～ 50 mm 塊原煤采用淺槽分選，50 ～ 3 mm 末 原煤 采 用 有 壓 給 料 三 產(chǎn) 品 重 介 質(zhì) 旋 流 器 分 選， - 3 mm原煤不分選，粗煤泥采用濃縮分級(jí)旋流器 + 振動(dòng)弧形篩 + 煤泥離心機(jī)回收、細(xì)煤泥濃縮加壓過(guò) 濾機(jī)脫水回收的聯(lián)合洗選工藝。

　　煤礦論文投稿刊物：《煤礦現(xiàn)代化》注重煤礦開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，雜志1992年鄒城市創(chuàng)刊，是山東省的采礦論文投稿類(lèi)期刊，面向國(guó)內(nèi)各省征稿煤礦論文。促進(jìn)和注重煤礦開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，提高國(guó)內(nèi)煤礦開(kāi)采技術(shù)，減少煤礦事故傷亡率。

　　3 結(jié) 語(yǔ)

　　1) 為適應(yīng)礦井發(fā)展戰(zhàn)略，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加 經(jīng)濟(jì)效益，新建選煤廠項(xiàng)目是十分必要的。 2) 通過(guò)對(duì)選煤工藝幾種具體方案的比較，認(rèn)為采用塊煤淺槽、有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器、粗煤泥 采用濃縮分級(jí)旋流器 + 振動(dòng)弧形篩 + 煤泥離心機(jī)回 收、細(xì)煤泥濃縮加壓過(guò)濾機(jī)回收更適合該廠的實(shí)際 情況。 3) 新建選煤廠方案要根據(jù)本廠的煤質(zhì)特點(diǎn)、 產(chǎn)品質(zhì)量要求等具體情況加以對(duì)比分析，最終達(dá)到 工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)合理、降低投資成本和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì) 效益目的。

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　　作者：金前進(jìn)