洗选过程中洗煤机媒介的应用研究

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年第11期   作者:申红霞
[导读] 随着时代的发展,环保意识逐渐深入人心,关于煤炭的生产加工方法也有了很大的进步,在煤炭的深加工过程中洗煤成为了一种保护环境不可或缺的方式之一。
        摘要:随着时代的发展,环保意识逐渐深入人心,关于煤炭的生产加工方法也有了很大的进步,在煤炭的深加工过程中洗煤成为了一种保护环境不可或缺的方式之一。原煤经过洗选后,一般会出现煤矸石、中煤、精煤。完成洗煤过程后,此时煤的成品被称为精煤,如此一来,去除了原煤中混入的杂质,减少了煤炭转运成本,同时在很大程度上提高了煤的利用率,成品的精煤通常被用作燃料。可见应用现代洗煤和选煤机械技术意义重大。
        关键词:洗煤;生产线;原煤;环保;零排放
        引言
        中国国内煤炭生产量和消费量均十分巨大,煤炭作为中国主要能源之一,在中国经济社会的发展中发挥着重要作用。受当前经济大环境和煤炭市场环境的影响,近些年来煤炭行业发展逐渐呈现疲态,其主要原因之一就是洗煤工艺比较落后,煤炭质量顺应不了时代发展的需求,环保问题频发,且原有生产工艺成本又较为高昂,使得煤炭市场发展遇到了很大的阻碍。为进一步提高国内煤炭生产质量,同时满足节能减排的需要,需对洗煤工艺有清醒的认识,找出存在的问题和不足,进而对原有工艺进行改进和优化,实现煤炭生产和环境保护的共赢。
        1、洗煤机械工艺分析
        1.1物理洗煤工艺技术
        物理洗煤工艺是较为简单的一种工艺技术,主要是在将原煤破碎后,利用煤炭和矸石的密度差异而达到分离的目的,在整个洗煤的过程中原煤仅仅发生物理变化。该洗煤工艺在实际应用中通常有三种处理方法:重介质法、浮选法以及跳汰法。
        1)重介质法主要利用的是悬浮液的作用,在上升流以及水平流的作用下实现煤块的上浮以及矸石和杂质的下沉,从而达到分离煤炭的目的,该方法的分选效率较高,且效果显著。
        2)浮选法主要基于不同物质水溶性的差异,来对0.5mm以下的煤炭进行筛分,适用于粒度较小的煤泥。
        3)跳汰法则主要利用的是水流的波动,当上下水流在不停跳跃时,煤块和矸石由于密度的差异其运动轨迹也会不同,在这种情况下由于水流的冲刷作用就可以实现煤和矸石的相互分离,该方法是目前我国使用最普遍的一种洗煤工艺。
        1.2化学洗煤工艺技术
        原煤中通常会含有S、P等化学物质,这些物质存在于煤炭中大大影响了煤炭的发热值,降低了煤炭的利用率,而且采用物理洗煤工艺是很难将这些杂质去除的,因此需要对原煤进行化学处理,利用化学反应来将其去除。一般而言在进行化学洗煤时,所采用的装置是煤炭脱硫装置,该装置可以有效地去除原煤中的硫分,去除率达到了90%。但在利用该装置时,必须使其满足一定的化学反应条件,比如该装置必须具备较高的耐腐蚀性,可以承受较高的温度及压力等。此外需要注意的是,由于进行的是化学处理,在化学反应中会不可避免地产生一些副产品,以及会对煤炭造成一定的影响。
        2、洗选煤过程中常见的问题
        采掘出来的原煤通常会混有大量的灰分和硫分,进行洗选操作旨在减少煤炭的灰分,以便将混入煤炭中的矸石以及夹矸煤,根据其密度、形状和物理特性等不同进行分离。与此同时,还可以控制原煤中的无机硫,适应不同用途下的煤质要求。目前,中国煤矿“高碳”采煤已对生态环境产生如下方面的影响:
        1)煤矿开采以及加工过程对生态的影响主要集中在污水、废气、残渣的排放以及生产过程中产生的噪声的影响。
        2)煤矿开采通常会造成地面的塌陷,直接破坏动植物的生存环境。例如,在地下采煤过程中会使矿区的地下水分布大量的煤粉、岩粉以及其他相关矿物,这些矿物均可以被分解和氧化,从而造成污染。
        3)在选煤厂洗煤的废水中会有很多的漂浮煤颗粒、各种化学物质以及有害金属离子。另外,采掘煤炭会造成地下含水层的破坏,使其水文条件发生很大的改变,造成地下水系统失衡,甚至造成严重的水害。


        3、选煤厂科学的环保洗煤生产线
        洗煤过程会产生大量的污水造成对环境的污染。因此,建设科学与环保相结合的生产线成为了处理该困境最直接的途径。在同忻洗煤厂由于设备众多,其执行控制动作繁琐,因此对传统的洗煤过程展开了分布式控制系统DCS改造,此项工程对于增强自动化洗煤程度、节约劳动成本、增加精煤质量以及安全生产具有重要意义。
        该洗煤厂改变传统意义上的洗煤工艺,采用目前国际上最先进的重介质洗煤生产方式来实现高效清洁的洗煤过程,从而节约大量的水资源,降低因洗煤造成的废气、粉尘的排放。新工艺将四氧化三铁钒钛磁铁粉作为媒介,对原煤进行“干洗”,使其成为精煤,整个洗煤过程完全实现了节约用水的理念。如此一来虽然洗煤的成本出现上浮,但是企业的环保成本却大大降低,精煤的生产率提高了五个百分点,对实现洗煤废水的零排放的目标缩小了差距。
        4、洗煤机械工艺的优化和改进对策研究
        4.1改进洗煤技术
        通过上述分析可知,不同的煤种所选择的洗煤机械工艺不同,且每种洗煤机械工艺的优势和限制程度也不同,在这种应用条件下,为了保证洗煤的效率以及分选的效果,应该从煤质、原煤、地质条件、煤种差异等多种因素出发综合考虑,选择最适合的洗煤技术,并有针对性的对其进行优化和改进,以提高该技术的洗选水平。比如将洗煤工艺与道路建筑施工等联系起来,实现对煤矸石的二次利用,减少对环境的污染以及资源的浪费;引进干法洗煤技术,对煤炭进行脱灰分以及脱硫分处理,提高煤炭的热值;利用化学手段和方法对洗煤水进行稀释、凝固、沉降、降解,减少洗煤水的pH值,实现二次循环利用。
        4.2强化洗煤废水处理及回收利用
        传统洗煤工艺存在的一大难题就是工业废水处理,其不仅造成水资源浪费,同时又会对环境造成破坏。因此,对于洗煤水的回收和利用将是当前洗煤工艺改革的重点内容之一,通过采取洗煤水化学物质固态转化等颗粒凝固技术回收洗煤水固体,进一步提升对洗煤水处理的有效性。但需注意的是,洗煤水回收处理之前,应首先分析洗煤水水质,充分掌握洗煤水的水质情况,进而制订科学有效的回收处理方案。目前,洗煤厂必须选用净化处理工艺,分析洗煤水中的水与精煤颗粒,达到提高精煤回收率和保护环境的双重目的。例如:一些洗煤水处理工艺中采用压滤机压滤作为主要方法,通过压滤机的压滤作用使精煤颗粒从洗煤水中脱离出来,并将水返回到水箱,实现洗煤用水的循环利用,从而降低洗煤过程对水资源的大量消耗。相较于新型洗煤处理工艺而言,压滤机处理工艺成本相对较高,但其具有煤泥回收率高、稳定性好等优点,是当前洗煤工艺废水处理的一项重要措施,对提升企业效益和降低环境污染具有重要意义。洗煤工艺是一项系统工程,除了要加强对洗煤水的回收利用外,还应对原有洗煤生产线进行升级改造,淘汰落后工艺设备,引进先进的生产流水线和工艺。
        结语
        洗煤厂通过引入现代化环保生产线,既达到了产能的要求又实现了环境保护的目标,但是要保证能源行业的稳定发展,实现我国能源强国的目标还需要我们几代煤炭人的共同努力。
        参考文献
        [1]李彦彦.洗煤工艺常见问题及环保建议[J].能源与节能,2019,161(2):97-98.
        [2]李北平.中小型机械加工企业加工质量现存问题与对策分析[J].时代农机,2016,43(5):89.
        [3]陈钰传,于以鹏.铸造工艺常见的问题及质量控制分析[J].军民两用技术与产品,2016(12):265.
        [4]李北平.中小型机械加工企业加工质量现存问题与对策分析[J].时代农机,2016,43(5):89.
        [5]陈钰传,于以鹏.铸造工艺常见的问题及质量控制分析[J].军民两用技术与产品,2016(12):265.
       
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