煤炭洗選工藝技術(shù)應(yīng)用探究

趙陽

摘 要：煤炭是各種直接能源的原材料，其開采與選洗的質(zhì)量關(guān)系到電力、熱能等社會(huì)支柱型能源供應(yīng)的穩(wěn)定與否，與人類生活及社會(huì)的發(fā)展密切關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)階段，我國(guó)煤炭的選洗工藝經(jīng)多年發(fā)展已處于世界較為發(fā)達(dá)的水平，在未來還需不斷精進(jìn)技術(shù)，以達(dá)到減低煤炭在選洗中的消耗，提高其利用率，減少污染的理想目標(biāo)。本文從介紹煤炭洗選工藝的作用和進(jìn)行自動(dòng)化建設(shè)的意義入手，著重分析了洗煤廠主流的選煤方法、實(shí)際操作流程及選洗的運(yùn)行系統(tǒng)，為進(jìn)一步提升我國(guó)煤炭選洗工藝提供參考。

關(guān)鍵詞：煤炭生產(chǎn);洗選工藝;應(yīng)用探索;改革

煤礦作為當(dāng)前世界最主要的資源之一，承擔(dān)著向社會(huì)輸送能源、維護(hù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重?fù)?dān)。在煤礦的開采和清潔過程中，因?yàn)榧夹g(shù)的限制，使煤炭原材料的轉(zhuǎn)換率和利用率始終處于較低水平，不僅造成了環(huán)境污染，還造成了資源的浪費(fèi)。雖然技術(shù)人員一直未放棄對(duì)可替代新能源的探索，但就現(xiàn)階段人類社會(huì)對(duì)能源的需求而言，在新能源被開發(fā)和廣泛應(yīng)用之前，煤炭始終是能源供應(yīng)的支柱型資源。因此，改進(jìn)煤炭選洗工藝、提高原料的利用與回收率仍是研究的重心。

1 煤炭洗選工藝的作用與自動(dòng)化的意義

1.1 煤炭洗選工藝的作用

煤炭選洗工藝指對(duì)開采的原煤進(jìn)行挑選和清潔處理時(shí)所使用到的技術(shù)。該技術(shù)的作用可分為如下方面：其一，就資源本身而言，先進(jìn)的煤炭選洗技術(shù)能夠提高資源的利用率，減少對(duì)環(huán)境的污染;其二，對(duì)人類社會(huì)而言，先進(jìn)的煤炭選洗技術(shù)能夠?yàn)閲?guó)家國(guó)力和經(jīng)濟(jì)的騰飛打下堅(jiān)實(shí)的資源和技術(shù)基礎(chǔ);其三，對(duì)國(guó)民個(gè)人而言，先進(jìn)的煤礦選洗技術(shù)能夠?yàn)槠涮峁└鼮槔硐氲纳钗镔|(zhì)條件。

1.2 煤炭洗選廠進(jìn)行自動(dòng)化建設(shè)的意義

為了滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展所需的能源供應(yīng)，煤炭企業(yè)對(duì)于煤炭的開采量十分龐大，單單依靠人工的力量，不僅產(chǎn)能較低而且無法保證原煤中精煤和雜質(zhì)的分離質(zhì)量，導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)的煤炭產(chǎn)品品控不夠穩(wěn)定，影響選洗煤廠的持續(xù)發(fā)展。因此，煤炭選洗廠進(jìn)行自動(dòng)化建設(shè)的意義在于：其一，提高產(chǎn)能保證質(zhì)量，大型自動(dòng)化機(jī)械的投入使用，在解放人力的同時(shí)，保證了煤礦開采、選洗、晾曬、運(yùn)輸?shù)攘鞒萄h(huán)的效率，平衡了煤炭市場(chǎng)供求關(guān)系的穩(wěn)定;其二，提高了生產(chǎn)過程中的安全性，自動(dòng)化生產(chǎn)減少了人力成本降低了生產(chǎn)人員的數(shù)量，使得生產(chǎn)全過程通過操作運(yùn)行系統(tǒng)即可完成，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，控制系統(tǒng)可發(fā)出警報(bào)，技術(shù)人員通過分析對(duì)應(yīng)警報(bào)代碼背后的含義即可進(jìn)行對(duì)應(yīng)的處理，提高了效率使生產(chǎn)全程可控;其三，有助于使煤炭產(chǎn)品種類的多樣化，自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)的煤炭能夠保證不同批次產(chǎn)品的煤炭質(zhì)量，通過數(shù)據(jù)和流程的調(diào)節(jié)獲得適銷對(duì)路的煤炭產(chǎn)品以滿足不同社會(huì)需求。

2 煤炭洗選工藝系統(tǒng)應(yīng)用探究

煤炭可選性常指按照密度將原煤分為極易選洗（原煤理論分選密度約在1.6g/cm3）、易選洗（原煤理論分選密度約在1.5g/cm3）及極難選洗（原煤理論分選密度約在1.4g/cm3）等三類，基于此施以不同選洗方法，以提高效率。以某礦井型選煤廠為例，其原煤全部來自于礦井。該礦井主采3號(hào)煤層，原煤煤質(zhì)為中灰、低硫、固定碳含量高、可磨性好、發(fā)熱量高的貧煤。根據(jù)其原煤特性，確定該礦井型選煤廠的選煤工藝，具體：

2.1 選煤工藝及主要設(shè)備

①選煤方法：22-100mm塊原煤重介淺槽分選，22-1mm

末煤采用有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，1-0.25mm煤泥采用螺旋分選機(jī)分選，0.25-0mm細(xì)煤泥采用浮選柱直接浮選。22-0mm末煤也可部分洗選或直接旁路，生產(chǎn)出不同灰分的動(dòng)力用煤;②主要設(shè)備：重介淺槽分選機(jī)、有壓三產(chǎn)品重介旋流器、螺旋分選機(jī)、浮選柱、磁選機(jī)、振動(dòng)篩、離心機(jī)及壓濾機(jī)等。

2.2 工藝系統(tǒng)

2.2.1 原煤倉儲(chǔ)及準(zhǔn)備系統(tǒng)

毛煤經(jīng)提升后由皮帶機(jī)或刮板機(jī)輸送至緩沖倉或毛煤倉進(jìn)行存儲(chǔ);生產(chǎn)時(shí)毛煤倉下返煤皮帶機(jī)輸送至篩分破碎

車間，由毛煤分級(jí)進(jìn)行干法分級(jí)，篩上>100mm手選破碎后

與篩下100-0mm原煤混合一起運(yùn)至主廠房進(jìn)行洗選作業(yè)。

2.2.2 主洗系統(tǒng)主要包含四部分

2.2.2.1 塊煤重介系統(tǒng)

<100mm的原煤進(jìn)入主廠房后，經(jīng)原煤分級(jí)篩分級(jí)（篩孔22mm）和脫泥（篩孔3mm），100-22mm篩上物進(jìn)入重介淺槽分選，分選后塊精煤脫水脫介處理后作為產(chǎn)品分級(jí)裝倉儲(chǔ)存，塊矸石脫水脫介后進(jìn)入矸石倉。

2.2.2.2 末煤重介系統(tǒng)

原煤分級(jí)篩篩下（22-0mm）末煤可實(shí)現(xiàn)末煤全部入選、部分入選和全部不入選。入選的末煤經(jīng)過末煤脫泥篩進(jìn)行脫泥（篩孔1mm），22-1mm篩上物由有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，分選后的末精煤、末中煤經(jīng)過脫介、脫水篩和離心機(jī)脫介脫水后作為末精煤和末中煤產(chǎn)品，末矸石經(jīng)過脫介脫水后進(jìn)入矸石倉。

2.2.2.3 粗煤泥分選系統(tǒng)

原煤分級(jí)篩脫泥段篩下水和末煤脫泥篩篩下水一起由分級(jí)旋流器進(jìn)行濃縮分級(jí)。分級(jí)旋流器底流（1-0.25mm）粗煤泥由螺旋分選機(jī)進(jìn)行分選，分選后的精煤和尾煤經(jīng)過弧形篩和煤泥離心機(jī)脫水后分別摻入末精煤和末中煤產(chǎn)品中。

2.2.2.4 細(xì)煤泥浮選系統(tǒng)

分級(jí)旋流器溢流（0.25-0mm煤泥水混合物）、弧形篩篩下水及煤泥離心機(jī)離心液進(jìn)入浮選柱進(jìn)行分選，分選后浮選精煤壓濾回收，浮選尾煤濃縮壓濾回收。除上述主要系統(tǒng)外，選洗系統(tǒng)中還包含集中控制系統(tǒng)、介質(zhì)系統(tǒng)、絮凝劑系統(tǒng)、洗水循環(huán)和補(bǔ)加系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)，共同在洗選生產(chǎn)過程中承擔(dān)著重要角色。

2.2.3 產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)

原煤經(jīng)過主洗系統(tǒng)洗選加工后，塊煤經(jīng)倉上分級(jí)篩分級(jí)后分別進(jìn)入中塊倉、小塊倉和限下倉，末精煤、末中煤、篩末煤分別進(jìn)入三個(gè)末煤倉，煤泥產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)至煤泥晾干場(chǎng)進(jìn)行儲(chǔ)存，塊煤倉下和末煤倉下分別設(shè)有返煤皮帶，倉內(nèi)產(chǎn)品可由皮帶機(jī)頭溜槽轉(zhuǎn)載至各產(chǎn)品裝車點(diǎn)進(jìn)行裝車銷售。此外，還設(shè)有一座單軌快速裝車站，可實(shí)現(xiàn)火車自動(dòng)快速裝車，整列火車（60節(jié)）裝車時(shí)間小于40min;各煤倉下設(shè)有瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸^一定值時(shí)，便會(huì)觸發(fā)警報(bào)提示開啟通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行瓦斯排放。當(dāng)前，我國(guó)選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)中多采用全自動(dòng)或半自動(dòng)的設(shè)備，基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，減少了人工的損耗，提高了煤炭生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

當(dāng)前，我國(guó)對(duì)煤炭的處理技術(shù)已較為成熟，能夠針對(duì)市場(chǎng)對(duì)煤炭的不同需求能夠生產(chǎn)出對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)也將環(huán)保因素考慮其中，重視資源的循環(huán)利用，基本實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化。另外，從選煤廠的選洗工藝中不難看出，重介淺槽分選系統(tǒng)是選洗工藝中較為關(guān)鍵的步驟，技術(shù)人員可以此為入腳點(diǎn)深入研究，不斷提高煤炭原料的利用率，提高產(chǎn)量。

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