洗煤機(jī)械工藝及常見問題研究

朱傳海

神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)選配煤中心雙馬洗煤廠 寧夏吳忠 750408

煤炭是一種重要的礦產(chǎn)資源，中國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，但是隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ诿禾康男枨罅看蠓壬蠞q，雖然中國(guó)煤炭生產(chǎn)工藝發(fā)展起步較早，但是洗煤工藝比較落后，嚴(yán)重制約了煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此應(yīng)仔細(xì)分析洗煤工藝的常見問題，不斷優(yōu)化和改進(jìn)，采取科學(xué)有效的對(duì)策和措施，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化控制，使各道工序緊密配合起來(lái)，不斷提高洗煤工藝水平。

1 洗煤機(jī)械工藝

1.1 化學(xué)洗煤工藝

物理洗煤只是將煤矸石類等雜質(zhì)去除，還有P、S等化學(xué)成分存在，依舊影響煤的整體質(zhì)量，還需要借助化學(xué)工藝將其脫去。對(duì)于S這樣的化學(xué)物質(zhì)，可以采取脫硫法，這種方法是在高溫下進(jìn)行的，所以相關(guān)人員在選擇脫硫裝置時(shí)，既要保證其熔點(diǎn)高于脫硫溫度，又要使其本身質(zhì)量不會(huì)受硫化學(xué)反應(yīng)影響。這種工藝雖然能有效去除這些化學(xué)元素，但有一個(gè)弊端，就是整個(gè)煤炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，不能保證其他有效成分是否能保持原來(lái)的狀態(tài)。

1.2 物理洗煤工藝

（a）跳汰法。煤的有效成分和雜質(zhì)因?yàn)槊芏炔煌?，所以在水中的沉浮狀況也會(huì)有差異，當(dāng)水流處于跳躍波動(dòng)狀態(tài)時(shí)，這種差異越發(fā)明顯，就可以將雜質(zhì)去除，此種方法要注意水流為動(dòng)態(tài)，速度不固定，煤塊規(guī)模也要控制在一定范圍內(nèi)；（b）重介質(zhì)法。此工藝需要借助能使有效成分與雜質(zhì)分離的磁鐵礦粉懸浮液，要注意的是液體的有效成分含量，還要注意其密度，將煤炭與煤矸石置入其中時(shí)，液體的浮力會(huì)和這兩種物體的重力相對(duì)抗，使其在液體中很好地分層；（c）浮選法。在粒度不大于0.5mm的煤泥上噴水，煤矸石和煤炭會(huì)對(duì)水分進(jìn)行不同程度的吸收，差異就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，便于分離。

1.3 微生物洗煤工藝措施

這種工藝顧名思義，就是利用能消除化學(xué)元素P、S的微生物來(lái)進(jìn)行洗煤操作。有些微生物專門以吸收化學(xué)元素為生，吸收后的產(chǎn)物已是對(duì)環(huán)境沒有危害的物質(zhì)，所以將其用于洗煤中，煤炭中的雜質(zhì)能有效被降解。這種方法在生態(tài)效益上比較顯著，但經(jīng)濟(jì)效益不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，因?yàn)槲⑸锛词箶?shù)量多，本身規(guī)模也很小，而煤炭中的雜質(zhì)數(shù)量多規(guī)模又大，在短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法完全去除的，另外，這些微生物需要進(jìn)行人工培養(yǎng)，要使這些微生物的數(shù)量和質(zhì)量能滿足洗煤條件，需要花費(fèi)不少的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。

2 洗煤機(jī)械工藝常見問題

2.1 生產(chǎn)線問題

在洗煤工藝的利用過程中，洗煤過程和環(huán)境保護(hù)的矛盾逐漸暴露出來(lái)。洗煤生產(chǎn)線中存在著一些不利于煤炭質(zhì)量提升的問題：由于洗煤生產(chǎn)線設(shè)計(jì)不合理，水資源被大量浪費(fèi)，還會(huì)伴隨洗煤環(huán)節(jié)產(chǎn)生一定的噪聲、廢氣、廢渣、廢水等有害物質(zhì)，同時(shí)，這些廢棄物料得不到有效處理，加重了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的垃圾排放量，對(duì)環(huán)境造成了極大的破壞。當(dāng)攜帶著大量重金屬等有害離子的廢水排入自然界水循環(huán)系統(tǒng)后，隨之帶來(lái)了嚴(yán)重的生態(tài)失衡。SO2的排放加劇了大氣污染，也是造成霧霾和城市酸雨的原因[1]。

2.2 洗煤技術(shù)問題

洗煤工藝的目的就是剔除原煤中的雜質(zhì)，而要想更好地剔除雜質(zhì)，洗煤技術(shù)至關(guān)重要。目前我國(guó)現(xiàn)階段的洗煤技術(shù)還比較落后，存在一定的缺陷。由于技術(shù)問題的制約，很容易造成如煤質(zhì)干燥效果低、濃縮機(jī)中產(chǎn)生物料、設(shè)備生銹和腐蝕等問題，嚴(yán)重影響到洗煤質(zhì)量和效率。

3 洗煤工藝的優(yōu)化及改進(jìn)

3.1 優(yōu)化洗煤生產(chǎn)線

針對(duì)洗煤流程中存在的與環(huán)境保護(hù)相互矛盾的問題，應(yīng)積極優(yōu)化洗煤流程。將煤炭質(zhì)量、灰分成分、煤泥巖結(jié)構(gòu)、煤層地質(zhì)等情況綜合考量，同時(shí)考量實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況，以最佳的方案展開洗煤。重點(diǎn)優(yōu)化的生產(chǎn)線內(nèi)容是廢水處理、水資源利用環(huán)節(jié)，參考國(guó)內(nèi)的同行對(duì)洗煤流程的優(yōu)化方案，引進(jìn)重介洗煤生產(chǎn)線，利用Fe2O3、釩鈦磁粉作為洗煤介質(zhì)，完成高品質(zhì)精煤的轉(zhuǎn)化，以自動(dòng)化控制的設(shè)備清洗原煤，分為多個(gè)等級(jí)進(jìn)行，主要的等級(jí)是矸石、中煤、精煤。在洗煤環(huán)節(jié)的最后，使用污水處理工藝將廢水轉(zhuǎn)化為清水，循環(huán)再利用。針對(duì)水資源浪費(fèi)的情況，可以在一定程度上增加精煤生產(chǎn)成本，優(yōu)化洗煤流程的同時(shí)增加精煤的產(chǎn)率，有利于環(huán)境保護(hù)。

3.2 完善洗煤工藝

首先，要對(duì)洗煤生產(chǎn)線進(jìn)行整體改造，在洗煤生產(chǎn)線改造過程中，要結(jié)合煤礦地質(zhì)特點(diǎn)、煤炭質(zhì)量要求等多方面的因素進(jìn)行綜合分析和比較，選擇合理的洗煤方案，在洗煤工藝中，要對(duì)洗煤工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，加大洗煤工藝的節(jié)能環(huán)保功能設(shè)計(jì)，如洗煤工藝中，選擇重介洗煤生產(chǎn)工藝，選用磁性氧化鐵作為洗煤工藝的介質(zhì)，通過干洗將原煤轉(zhuǎn)化為精煤。同時(shí)在洗煤工藝中設(shè)立自控系統(tǒng)，根據(jù)洗煤工藝需求，在自控系統(tǒng)中設(shè)置好相關(guān)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)洗煤的自動(dòng)化操控，進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，提高洗煤效率和質(zhì)量，帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。其次，對(duì)洗煤工藝的局部環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。洗煤工藝中包括了受煤、篩分、破碎、選煤、儲(chǔ)存、裝車等多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)局部環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化可以更好地降低污染，提高的利用率。如在存儲(chǔ)環(huán)節(jié)，煤炭的干燥是一道重要的工序，在干燥過程中，處于對(duì)物料力度和水分的考慮，在干燥機(jī)增加一個(gè)保溫層，來(lái)提高熱處理效果，同時(shí)在干燥系統(tǒng)中加設(shè)除塵器，起到了較好的除塵效果。另外，針對(duì)洗煤工藝，可以增設(shè)煙氣回收裝置，減少煙氣的排放，進(jìn)而減少環(huán)境污染[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，洗煤工藝仍存在很多細(xì)節(jié)性問題沒有解決，不僅在增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)還制約了煤炭的質(zhì)量，對(duì)于發(fā)揮企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)有不利的影響。洗煤是煤炭加工過程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接影響煤炭質(zhì)量，并且對(duì)環(huán)境也將產(chǎn)生影響。要采用針對(duì)性的方案和手段，實(shí)現(xiàn)煤炭質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的共同進(jìn)步。