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选煤厂选煤工艺研究孙鹏飞

发表时间：2021/7/28 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：孙鹏飞

[导读] 近年来，我国国民经济发展速度很快，我国煤炭行业也发展的越来越快，同时，竞争也越来越激烈。

鄂尔多斯市滨海金地运营管理有限公司孙鹏飞内蒙古鄂尔多斯市 017000

摘要：近年来，我国国民经济发展速度很快，我国煤炭行业也发展的越来越快，同时，竞争也越来越激烈。对于一个选煤厂来说，选煤工艺设计水平决定了这个厂选煤水平的高低。煤炭行业发展至今，我国不停地更新改善选煤工艺设计水平，并有计划的引入了国外较为先进的工艺技术，使得我国的选煤工艺设计技术到目前为止已经有了很大的进步。本文对选煤生产的现状、选煤工艺设计的原则、选煤工艺的设计以及对新技术进行了研究分析，仅供参考。
关键词：选煤厂；选煤工艺；设计
        煤炭资源是我国主要资源，是当下我国较为关注的资源类型，关系着不同煤选煤厂发展。对当下选煤厂分析，发现其主要是利用动力选煤方法进行选煤，来发展自身。例如：当下我国西部地区和北部地区，均是利用这一方法进行选煤，存在大规模动力选煤厂。不同地区选煤厂为了发展自身，增加对选煤工艺关注度，实现现代化选煤厂发展目标。
        一、我国选煤厂选煤工艺现状
        1.1选煤技术问题
        我国选煤厂具有规模较小、效率低的特点。传统的选煤技术主要是基于淘汰法进行选煤。随着科技的发展与进步，选煤工艺也逐渐丰富起来，各种新型的选煤工艺层出不穷，但是我国的选煤工艺仍落后于发达国家。
        1.2选煤量问题
        近些年来，我国的选煤量已经接近发达国家的水平，并且正处于快速发展进步的阶段，然而从总体供求上看，我国煤炭市场仍旧处于供大于求的阶段，这对选煤厂选煤工艺的水平提出了更高的要求。
        1.3煤层条件问题
        我国的煤层基本现状是，赋存条件差，断层多，顶底板比较破碎，原煤性质差异大。随着采煤机械化程度与原煤入选比例的提高，煤泥的产量将会大量增加。
        二、选煤方法分类
        选煤是通过各种方法把原煤中的矿物质去除，并加工成质量均匀、用途不同的各种品煤煤炭加工技术。大力发展选煤技术首先要选择合理的选煤方法，因为原煤中含有的矿物质及有害成分随产地及采煤煤层不同而不同，各地区、各煤层适合不同的选煤方法。按选煤方法的不同，选煤可以分为物理选煤、物理化学选煤、化学选煤及微生物选煤等。
        2.1物理选煤。根据物料的某种物理性质（如粒度、密度、形状、硬度、颜色、光泽、磁性及电性等）的差别，采用物理的方法来实现对原煤的加工处理。在实际应用中物理选煤主要是指重力选煤，同时还包括电磁选煤及古老的拣选等。重力选煤主要有重介质选煤、空气重介质流化厂干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等。
        2.2物理化学选煤――浮游选煤（简称浮选）。它依据矿物质的物理化学性质的差别进行分选的方法。浮选包括泡沫浮选、浮选柱、油团浮选、表层浮选和选择性絮凝等。由于实际上常用的是泡沫浮选分选细粒的物料，所以通常所说的浮选主要是指泡沫浮选。
        2.3化学选煤。借助化学反应使煤中的有用成分富集或除去杂质和有害成分的工艺过程。化学选煤主要有氢氟酸法、烧熔碱法、氧化法和溶剂萃取法等。
        2.4微生物选煤。它是利用某些自养性和异养性微生物，直接或间接地利用其代谢产物从煤中溶浸硫达到脱硫的目的。在现有阶段有发展前途的有以下三种：堆积浸滤法、空气搅拌浸出法和表面氧化法。
        三、工艺存在的主要问题
        3.1精煤灰分含量高
        洗选的精煤主要用于炼铁，炼铁使用的焦炭要求灰分不超过7%。该选煤厂的选煤工艺中，对于粒径较大的煤块采用浮选、跳汰联合工艺进行处理，对粒径较小、分选性差的煤块，采用浮选和重介选煤联合工艺进行处理。上述方法很难降低精煤的灰分含量，难以满足炼焦需求。此外，目前采用的浮选机无法根据煤质的要求进行调整，精煤出产量低，且浮选系统运行成本高，单位时间耗电量大。

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        3.2煤泥水污染环境
        由于矿井采用长壁综合机械化放顶煤开采技术，所以进入浮煤的泥量超过21%，选煤厂建成初期设计的煤泥水处理系统难以满足生产需求，煤泥水不能进入闭路循环系统，大量煤泥水被排到工厂外面，污染环境的同时，造成大量水资源浪费。
        3.3煤泥浮精脱水设备处理能力不能满足生产需求
        通过筛选的煤块需要经过浮精脱水处理，煤泥脱水质量直接影响精煤的含水量和质量。目前，该选煤厂采用真空过滤脱水方法对浮精煤泥进行脱水处理，真空过滤脱水时，煤泥通过胶带输送机运输至真空过滤机。由于该选煤厂服役时间长、选煤量大，真空过滤机的脱水能力大大下降，经常发生故障，需要人工捅饼，增加了工人的劳动强度。此外，由于设备老化，还存在煤泥浮选和过滤效果恶化、滤饼含水量高、砸车埋道等风险，严重影响选煤厂安全生产。
        四、选煤工艺及系统优化研究
        4.1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。这一方案的优点包括三个方面。(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。
        4.2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。
        4.3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。
        结束语
        根据该选煤厂的情况，经过洗煤后为达到7%的精煤灰分，并且使原先设计的煤泥水处理系统能够使用，即实现闭路循环，优化煤泥浮精脱水设备的处理能力，本文对改进方案进行了探索，最终制定出了可行性高并且具有较高经济效益的优化方案。在解决问题的同时降低了生产成本，另外，对节约资源和保护环境具有积极意义。
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