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选煤厂选煤工艺流程优化分析高崧

发表时间：2020/12/21 来源：《基层建设》2020年第24期作者：高崧

[导读] 摘要：以选煤厂选煤工艺流程优化为对象开展分析，结合具体工程实际，在分析洗选工艺存在问题及其原因的基础上，开展了有针对性的优化改良设计，并对改良后的工艺运行实效进行分析总结。

        大地（天津）选煤企业管理有限公司天津 300380
        摘要：以选煤厂选煤工艺流程优化为对象开展分析，结合具体工程实际，在分析洗选工艺存在问题及其原因的基础上，开展了有针对性的优化改良设计，并对改良后的工艺运行实效进行分析总结。结果表明，改良后的洗选工艺应用良好，提升了选煤厂综合效益。
        关键词：选煤厂；工艺流程；优化分析
        1.中国选煤生产现状研究
        1.1选煤技术问题
        目前中国的选煤技术工艺尚不成熟，这与中国的基本国情有关。煤炭资源作为一种传统能源，开采的历史较长，导致煤炭行业的操作习惯已形成一种固定模式，对于近年来推行的构建资源节约和环境保护型社会的响应度不高，需要改革和完善的方面较广。国内的选煤技术主要包括了重介质选煤、浮选选煤技术[1]。在技术的限制下，尾煤浓缩机内的物料堆存、选煤循环水的回收受到严重影响，技术的改进成本较高。
        1.2选煤质量及效率问题
        选煤工艺设计的环节复杂多样，对于大型设备的操作要求较高，选煤工作人员的机械操作不当会影响工艺的作用发挥，同时，设备型号的选择不合理，增大了操作难度，制约着选煤的效率及质量。实际煤炭企业选煤生产的过程中，检修人员工作积极性不高、责任意识不强，造成的后果就是生产质量难以达到预期效果，也会影响选煤工艺水平的提升。选煤生产缺少精细化的管理规范，导致选煤工艺落后，最终带来企业经济效益和社会效益的双重损失。
        1.3资源浪费环境破坏问题
        在选煤工艺的利用过程中，选煤过程和环境保护的矛盾逐渐暴露出来。选煤生产线中存在着一些不利于煤炭质量提升的问题。由于选煤生产线设计不合理，水资源被大量浪费，还会伴随选煤环节产生一定的噪声、废气、废渣、废水等有害物质，同时，这些废弃物料得不到有效处理，加重了煤炭生产企业的垃圾排放量，对环境造成了极大的破坏。SO2的排放加剧了大气污染，也是雾霾和城市酸雨的成因。
        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。

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        3.选煤工艺及系统优化研究
        3.1低精煤灰分工艺及系统优化
        通过样本分析，得出结论:分选密度为1.7时最佳，此时分选的数量效率较高，基本上在95%左右;煤的分选密度低于1．4时，精煤的灰分可以达到7%以下，但是数量效率降低了很多，仅有80%左右、分析原因是降低分选密度以后，大幅度降低了跳汰机器系统自身的精度。如果在降低分选密度后使用重介质旋流器，分选精度反而会出现上升的现象。所以可以在粗选时使用跳汰机，再用重介质旋流器进行精选，从而更好地满足工艺要求。这一方案的优点为：(1)首先使用跳汰机去除矸石和高灰中煤，接下来的工序是脱泥，通过这一过程，极大地减少了进入重介质旋流器的物料，而且对低灰精煤的产量没有影响。(2)通过这一工艺，可以减少高密度介质机的使用，从而使得工艺系统得到简化，生产成本和维护成本也得以降低。(3)通过这一工艺，可以增加应用的灵活程度，从而满足不同煤种的生产需求。
        3.2煤泥水处理系统工艺及系统优化
        原先设计的煤泥水处理系统要求闭路循环，要使用这一处理方式需要达到以下要求:第一，洗水中无煤泥聚集;第二，该系统须实现洗水平衡。因此对该工艺进行优化,最终能够使用该系统进行煤泥水的闭路循环，使得水资源不会被浪费，同时也不会污染环境。(1)减少了跳汰机的洗水量，当前洗水量达到1100m3/h，相比以前减少了200m3/h，入料矿浆量也得以有效降低。(2)使用浓缩机处理煤泥水时，要达到减少循环过程中的煤泥含量，需要使用符合要求的絮凝剂和凝聚剂。(3)使用压滤机时，选择的过滤网板上使用的无纺滤布要具备较好的透气性，使得形成的滤饼易脱落。
        3.3煤泥脱水系统工艺及系统优化
        进行过滤的设备为真空过滤机，这一设备的工作主要依靠压力差进行，过滤以后的滤饼具有较高的水分，往往还难以脱饼。因此要考虑使用其他的方法和设备，筛网沉降离心机的工作原理是其产生的离心力以及螺旋推进器的作用，效果比真空过滤机好。而且其维护和运行成本低，在很大程度上降低了工人的维修量，利用筛网沉降离心机的另一个优势是节省了浮选工艺环节。相比真空过滤器而言，筛网沉降离心机降低了约5%的滤饼水分，减少了细煤泥的循环;减少了浮选工艺，便于控制其工艺指标，操作也更加方便，减少了工人的数量以及相关的配套设备，降低了生产成本;筛网沉降离心机具有明显、稳定脱水效果，可以进行大范围的推广应用。
        4.选煤工艺管理方法分析
        4.1实行科学化的介质管理
        科学化的介质管理重点在于介质的使用、储运等方面的管理，例如抓好磁铁粉质量的监管，对于提高磁选机效率、脱介筛有着重要作用，从而为选煤厂的科学化介质管理作出贡献。另外，介质管理以及工艺系统科学化的一个重要指标在于吨煤的消耗水平，这一指标直接关系着企业的经济效益。
        4.2强化信息化管理
        要实现信息化管理，需要组建一套信息化管理网络，主要可以通过集控室网络服务器，以及监控系统的连接来实现，通过这一信息化管理网络实现综合处理企业的管理信息，能够快速方便地调整参数，满足生产需要。通过这一先进手段，对选煤厂的管理、效率、质量以及经济效益有着重要的促进作用。
        结束语
        选煤在煤炭的整个开发利用过程中至关重要。随着选煤技术的不断优化发展，我国已成功研制出多款具有自动控制功能的设备，提高了煤炭的洁净度和使用效率。基于当前选煤行业节能减排要求，对各个设备的自动控制和状态监测也提出了新的挑战。基于上述背景，研究先进选煤技术具有非常重要的现实指导意义。
        参考文献：
        [1]安凤林.选煤技术工艺及生产管理的探讨[J].内蒙古煤炭经济，2017（23）：29-31.
        [2]张浩.降低重介选煤介耗的途径分析[J].能源与节能，2017（10）：67-68.
        [3]李慧.浅谈选煤工艺流程[J].内燃机与配件，2017（19）：143-144.