基于煤質(zhì)資料在選煤工藝選擇的分析

郭月紅

摘 要：選煤工藝是以煤炭選取為主要內(nèi)容的一套工藝流程，對保證煤炭質(zhì)量具有重要作用。但目前的選煤工藝中卻存在較多問題，主要體現(xiàn)在煤質(zhì)分析不科學(xué)、選煤流程不合理，缺乏調(diào)研與實(shí)際控制。上述問題對選煤工藝的結(jié)果造成嚴(yán)重影響。因而，本次研究以選煤工藝為研究視角，選取山西省離柳礦區(qū)為具體研究對象。通過分析礦區(qū)具體數(shù)據(jù)，總結(jié)出科學(xué)合理的選煤工藝。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)；煤質(zhì)分析；選煤工藝

選煤工藝對于礦區(qū)選煤具有重要作用[1]。依托不同原煤特征設(shè)計(jì)不同選煤工藝，才能實(shí)現(xiàn)選取優(yōu)質(zhì)煤的目的。煤質(zhì)分析是建立選煤工藝的重要程序，與選煤工藝的合理性存有較大關(guān)系。煤質(zhì)分析不透徹，煤質(zhì)特性把握不合理會直接影響選煤工藝的合理性。調(diào)研數(shù)據(jù)是煤質(zhì)分析的基礎(chǔ)，調(diào)研數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確將直接影響煤質(zhì)分析的結(jié)果[2-3]。本次研究以選煤工藝為視角，選取山西省離柳礦區(qū)為具體研究對象。在調(diào)研的基礎(chǔ)上總結(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)進(jìn)行煤質(zhì)分析，并在此基礎(chǔ)上提出合理建立選煤工藝的方法。

一、資料

本次研究選取山西省離柳礦區(qū)為研究對象，入選原煤包括：中灰分煤與高灰分煤，低硫份煤與高硫份煤。設(shè)計(jì)選煤廠生產(chǎn)能力為200萬t/年.

二、煤質(zhì)分析

對篩選資料進(jìn)行分析，可以得出結(jié)論：第一、各級灰分在粒度降低的情況下會呈現(xiàn)出逐漸降低趨勢。這表明矸石硬度較高，不易發(fā)生破碎。而原生煤小于0.5mm的顆粒含量為11.88%。這表明：原生煤煤泥含量大，易碎。第二、原煤中的主要粒級介于13至1mm之間，顆粒含量為45.54%，粒級小于13mm的粒級含量超過60%。這一結(jié)果提示：在設(shè)計(jì)選煤工藝的相關(guān)設(shè)備時，要充分衡量原煤粒度較細(xì)的影響。

對浮沉資料進(jìn)行分析，可以得出結(jié)論：第一、原煤含中、低密度物質(zhì)較少，高密度物質(zhì)含量適中，灰分含量較低。這說明原煤具備良好的可選性。第二、在灰分略高于原生煤泥的情況下，煤泥含量呈升高狀態(tài)。這說明：明矸石會發(fā)生輕度的泥化情況。

三、選煤工藝

（一）原煤跳汰分選工藝的分析

第一、易選煤煤質(zhì)具有較差的適應(yīng)性，適合于跳汰分選的選煤工藝。但易選煤的煤質(zhì)一旦發(fā)生變化，轉(zhuǎn)變?yōu)殡y選煤時，其在分選中的精度將快速降低。

第二、跳汰分選工藝具有透篩嚴(yán)重的特點(diǎn)。跳汰分選比重占據(jù)分選精煤率損失的3%至5%左右。

根據(jù)本研究對離柳礦區(qū)資料的分析，原煤小于13mm的含量為63.34%左右，其粒度較為細(xì)致，且含量較大。經(jīng)研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，坑口選煤廠入選原煤使用帶式運(yùn)輸機(jī)和汽車將原煤運(yùn)輸至原煤儲煤場。經(jīng)過推土機(jī)和汽車對入選原煤的倒運(yùn)，其粉碎程度越來越嚴(yán)重，小于13毫米的細(xì)粒含量加大，進(jìn)而出現(xiàn)跳汰分選的高透篩率，對跳汰分選的精度造成破壞，對精煤產(chǎn)品的質(zhì)量造成嚴(yán)重的損害。

第三、跳汰分選的工藝具有自動化程度低的特點(diǎn)。原煤分選的過程對跳汰司機(jī)對床層掌控具有較大的依賴性，因此人工操作對分選的效果具有較大的影響。為減少跳汰透篩的問題，在分選過程中一般設(shè)置人工床層，但人工床層會加大跳汰機(jī)分選操作的難度，進(jìn)而增大能源消耗。

（二）中煤再遠(yuǎn)工藝的分析

第一、在中煤再選系統(tǒng)的設(shè)置中，工藝較為繁瑣，事故點(diǎn)較多，增加了生產(chǎn)和管理過程的難度。

第二、由于煤質(zhì)較為散碎的原因，跳汰中煤中小于13毫米的原煤含量在60%左右。此部分物料若再次破碎，則出現(xiàn)物料粉碎的問題，不適合于再選。而原煤破碎的解離一般是針對于大于50毫米的夾矸，在缺少此粒級的浮沉資料的情況下解離跳汰中煤，則無法判破碎解離的效果。

第三、本研究通過分析浮沉資料發(fā)現(xiàn)，此中煤在一般情況下密度級為1.6—2.0kg/L的物料，成分含量約在12.37%左右，灰分約為44.24%左右，年產(chǎn)量為24.74萬噸。而再選的成立能力則在50t/h，小時的處理力度較弱，無法發(fā)揮其系統(tǒng)自動化程度較高、重介分選精度較高的優(yōu)勢，相反，使系統(tǒng)處于繁瑣的狀態(tài)。

根據(jù)以上的探究分析，本研究認(rèn)為原方案的設(shè)計(jì)：跳汰+中煤重介分選不合適。

（三）選煤工藝比較

結(jié)合原煤煤質(zhì)分析結(jié)果，可以看出主要的選煤工藝有：第一、1mm脫泥；50至1mm，使用重介旋流器進(jìn)行不脫泥、無壓分選；1至0.25mmTBS分選；不足0.25mm的細(xì)煤進(jìn)行浮選，不足0.25mm的尾巴煤進(jìn)行濃縮濾回收。第二、50至0.5mm的原煤，使用重介旋流器進(jìn)行不脫泥、無壓分選；不足0.5mm的細(xì)煤行浮選，不足0.5mm的尾巴煤進(jìn)行濃縮濾回收。對原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行流程評估，使用三產(chǎn)品旋流器進(jìn)行分選方案高于跳汰精煤方案2.75個百分點(diǎn)，直接提高精煤產(chǎn)量約55萬t，能夠顯著提升企業(yè)效益。但上述分析未充分考慮跳汰機(jī)透篩所產(chǎn)生的影響。在綜合分析跳汰機(jī)影響的情況下，應(yīng)使用重介分選工藝，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。脫泥、無壓的三產(chǎn)分流工藝結(jié)合TBS工藝精煤產(chǎn)率超過60%，達(dá)到60.39%。而不脫泥，無壓的三產(chǎn)分流工藝的精煤產(chǎn)率為59.98%。脫泥、無壓的三產(chǎn)分流工藝的精煤產(chǎn)率高于不脫泥，無壓的三產(chǎn)分流工藝，對應(yīng)精煤產(chǎn)量為0.82萬t。經(jīng)濟(jì)效益較好。

綜述，最佳選煤工藝應(yīng)為：1mm脫泥；50至1mm的原煤，使用重介旋流器進(jìn)行不脫泥、無壓分選；1至0.25mmTBS分選；不足0.25mm的細(xì)煤進(jìn)行浮選，不足0.25mm的尾巴煤進(jìn)行濃縮濾回收。

參考文獻(xiàn)：

[1]程志強(qiáng).淺析煤炭生產(chǎn)中重介選煤工藝的發(fā)展及應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（10）：00292-00292.