选煤厂选煤工艺流程优化分析 杨珍娥

发表时间:2020/7/3   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:杨珍娥
[导读] 摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。煤炭是我国重要的能源,我国对煤炭的消耗一直居世界前列。
        国家能源集团神东煤炭集团洗选中心  陕西省榆林市  719315
        摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。煤炭是我国重要的能源,我国对煤炭的消耗一直居世界前列。为了节约煤炭资源,提高其利用率,需要对煤炭进行选洗,这一过程又被称为选煤,实质上是根据煤不同于杂质的物理和化学性质,使用一些方法和工艺将煤从其他杂质中分离出来,通过这一过程,可以去除煤中60%左右的灰分以及30%左右的全硫。合适的选煤工艺则是实现煤炭价值最大发挥的关键前提,本文就选煤厂选煤工艺流程优化展开探讨。
        关键词:选煤厂;选煤工艺;系统优化
        引言
        选洗煤碳在一定程度上能够对煤炭资源进行节约利用,选煤就是指对于煤炭资源进行的选洗,利用物理和化学知识来分辨出煤和其他杂质的不同之处,再运用一些手段将煤和杂质进行剥离。洗煤厂的主要工作就是洗选原煤。利用技术来增加煤的使用意义,最大程度提高煤炭的价值。
        1煤的性质及类型
        煤炭是有机物与无机物组合构成的一种可燃固体矿物质,而无机物质将影响煤炭燃烧效率,因此,为了最大限度地利用煤炭,选煤技术和工艺尤为重要。煤炭的形成与其所处的环境有很大的联系,不同的形成环境将会直接影响到煤炭的物理、化学性质。煤炭的物理性质主要是指煤的构成类别,并对煤炭的化学性质以及煤炭的用途具有一定的影响,煤炭的物理性质不同其外观和质地也会有所区别。煤炭的化学性质是指煤炭中的化学成分对煤炭产生的影响。煤炭是由无机物中的化学物质与碳氢元素共同构成的,而煤炭的化学性质对煤炭燃烧效率有很大的影响,煤炭中碳含量越高就意味着煤炭的纯度越高。煤炭的种类根据煤炭的物理、化学性质可分为有烟煤、无烟煤。有烟煤炭主要以贫煤为主,具有较高的煤化程度、燃点低、燃烧时间长、燃烧火焰短,具有较高的发热量,并且燃烧后不会产生胶质体,是目前动力、民用中最常使用的燃料。与无烟煤相比,有烟煤具有较高的碳含量和密度,而且煤炭的挥发分产率低、杂质较少、燃点高、燃烧时不会出现烟雾,目前,无烟煤主要用于化肥、产品加工以及冶金等制造行业。
        2选煤方法简介
        2.1重介质选煤法
        重介质选煤的基本原理即阿基米德浮力原理,通过不同密度矿物在重液中运动状态的不同而实现分选,矿物质不同的颗粒大小及形状仅仅影响分选的速度,因而该方法可以实现高精度洗选。重悬浮液来源种类广泛,目前最常采用的是由水和磁铁矿配置的悬浮液。相关重选设备主要有重介质分选机和重介质旋流器,重介质分选机粒度分选范围宽,主要用于块煤的主选及分选中,重介质旋流器流程简单自动化程度高,现已实现50mm不脱泥入洗。
        2.2跳汰选煤法
        跳汰选煤法是利用介质密度之间的差异,通过气流作用达到选煤的目的。在进行跳汰选煤时,装置将会根据煤炭密度的不同将煤炭分为中等煤、高级煤。相较于重介质选煤技术,跳汰选煤技术在选煤时的工艺流程较为便捷,并且可选取的介质颗粒范围更广,选取的准确率更高,设备的维修维护也比较方便。目前,实际使用中较为广泛的跳汰设备有无溢流堰深仓稳静排料、液压托板排料等,经过不断的研发、改良,跳汰设备正不断朝着智能化、系统化的方向发展,此项技术也是目前国内主要推广的技术之一。
        2.3煤泥浮选法
        浮选主要根据矿物表面物理化学性质的不同将矿物分离。目前应用最广泛的是泡沫浮选法,浮选药剂主要有捕收剂、起泡剂和调整剂等。利用浮选法不仅可以分选煤泥,同时可以洗水净化。随着煤炭开采力度的增大及产能的增加,原煤中粉煤的含量也逐步增加,因此洗选这部分粉煤资源对整个矿井产量的提升及延长矿井服务年限具有重要的意义。
        2.3摇床选煤法
        摇床选煤法可对0.33m以下的沫煤和煤泥进行筛选,具有结构简单、操作方便、成本低、效率高等特点。摇床选煤技术可以处理含硫量较高的黄铁矿,这也是其优点之一,具有较高的脱硫效果。因此,摇床选煤技术可以取得较好的效果。

但该技术单层振动台处理能力弱,不过,随着科学技术的发展,多层悬挂式振动筛得到了应用,降低了分离下限,提高了脱矿硫铁矿的效果。
        3选煤所需经历的工艺流程
        在一般情况下,所需选洗的煤有三大类,分别是中煤、精煤、煤矸石。流程是先将原煤带离矿井,放进缓冲仓,然后利用带式输送机进行分级筛选。这个过程中,一共要进行两次分级性的筛选,一次是使用筛孔大小为5cm的,另一次是使用筛孔大小为30cm的。要把大于30cm的原煤送至手选皮带内,然后把大于5cm小于30cm的原煤放进动筛系统去制造矸石,并将矸石放到矸石山中,剩余的原煤放到块煤仓库中储存,最后把不超过5cm的原煤放到原煤仓库之中。把不超过5cm的原煤放入跳汰机进行清洗,并且把产生的跳汰矸石放到矸石仓库中储存。而精煤则要经历跳汰之后再利用脱水筛进行脱水,然后放到精煤仓中存放。而分级筛在下水后则需要分别被浓缩机与压滤机进行浓缩与脱水。在这之后的滤液水将进入到循环水系统之中。
        4优化选煤工艺的方法
        4.1合理的应用机器来进行粗选和精选
        经过分析发现粗选时选择跳汰机,精选时选择重介质旋流器的效果最好。具体优点可以表现为:跳汰机可以选出矸石和不合适的高灰中煤,之后再进行脱泥可以减少放入重介质旋流器的物料,还不会对低灰精煤的产量产生影响;能够减少高密度介质机的使用,将所需进行的步骤简化从而降低成本的消耗;灵活巧妙地应用该工艺,能够对各种煤炭品种的生产需求进行满足。
        4.2强化工作人员专业技能
        在选煤工艺开展的过程中,工作人员是其中的重要组成部分,更是保证工艺水平的关键因素,因此,加强工作人员的专业技能培训,是选煤企业应当关注和控制的重点内容。(1)煤炭企业选煤工作人员在进行实际工作之前,应系统学习选煤专业知识,了解技术参数,确保在参与到工艺生产的过程中能以最短时间掌握岗位技能,符合岗位工作要求;(2)在工作之余,加强对工作人员的技能提升培训及思想教育,以确保工作人员能不断更好地适应新的选煤工艺,始终符合选煤工艺流程进行的需求。
        4.3满足使用处理煤泥水系统的要求
        在对煤泥水进行处理的系统正常使用时,需要达到两个要求。第一,不将煤泥聚在洗水中;第二,在水处理系统中洗水要处于平衡状态。为了满足这两个要求,可以选择的优化方法是适量降低跳汰机所需使用的洗水量或者把过滤塑料网版更换成使用时间长、对水的通透性好、容易把滤饼进行脱离的滤布。
        4.4优化选煤工艺流程
        针对选煤流程中存在的与环境保护相互矛盾的问题,积极优化选煤流程。将煤炭质量、灰分成分、煤泥岩结构、煤层地质等情况综合考量,同时考量实际的生产经营状况,以最佳的方案展开选煤生产。重点优化的生产线内容是废水、废渣处理及水资源利用环节,参考国内同行对选煤流程的优化方案。引进重介选煤生产线,利用Fe2O3、钒钛磁粉作为选煤介质,完成高品质精煤的转化,以自动化控制的设备分选原煤,分为多个等级进行。在选煤环节的最后,使用污水处理工艺将废水转化为清水,循环利用再进行选煤。优化选煤流程的同时,增加精煤的产率,且有利于环境保护。
        结语
        就我国的发展历程来看,煤炭对于经济的发展起着不能忽视的推动作用。但是因为我国对于煤炭洗选的技术兴起时间还较为短暂,在之前对于煤炭的应用之中,已经严重危害了生态环境的持续性发展。之后,必须要重视选煤所用工艺,将煤炭洗选技术进行发展促进我国的生态环境和经济的持续性发展。
        参考文献
        [1]于安东.基于选煤工艺设计及新技术的研究[J].山东工业技术,2019(09):58-59.
        [2]陈智勇.王行庄选煤厂选煤工艺改进及应用效果研究[J].内蒙古煤炭经济,2019(19):18-19.
        [3]田娜.选煤厂选煤技术的发展现状与工艺分析研究[J].内蒙古煤炭经济,2018(16).
 
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