賀凱祥
摘? 要:目前,煤炭資源是我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中利用率最高、利用范圍最廣的資源類型,我國(guó)的煤炭資源存儲(chǔ)量和消耗量在世界范圍內(nèi)都占據(jù)著第一的位置?為了能夠更好地利用煤炭資源,對(duì)其進(jìn)行選煤和洗煤工藝的優(yōu)化非常重要,這些措施的應(yīng)用都幫助煤炭資源在一定范圍上實(shí)現(xiàn)了“資源集約化”的原則落實(shí),并且?guī)椭嵘嗣旱V資源的綜合利用率,有助于我國(guó)的煤礦采集企業(yè)能夠走上一條可持續(xù)性發(fā)展的道路?鑒于此,本文就選煤工藝及系統(tǒng)優(yōu)化展開(kāi)探討,以期為相關(guān)工作起到參考作用?
關(guān)鍵詞:煤礦開(kāi)采;選煤工藝;系統(tǒng)優(yōu)化
1.選煤工藝流程簡(jiǎn)介
本文選擇某選煤廠為主要的研究對(duì)象,這是一座已經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的大型現(xiàn)代化選煤廠,一在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中隨著技術(shù)的優(yōu)化和科學(xué)手段的應(yīng)用,不僅產(chǎn)量大大提升,而且所生產(chǎn)出來(lái)的煤炭資源都是精品,也就是常說(shuō)的精煤?具體的洗煤工藝流程如下所示:第一點(diǎn)是從原始的煤礦資源開(kāi)采地區(qū)進(jìn)行毛煤的開(kāi)采,這些毛煤是直接從地下開(kāi)采出來(lái)的,將其運(yùn)輸?shù)骄彌_倉(cāng)之后,要借助帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送到具體的分級(jí)篩中,控制分級(jí)篩的篩孔在兩個(gè)范圍內(nèi),小一些的煤炭資源篩孔為5cm,較大的煤礦資源篩孔為30cm?經(jīng)過(guò)篩選之后所得到的煤炭資源直徑在5~30cm,相應(yīng)的矸石在這一過(guò)程中被篩選出來(lái),剩余的煤炭資源被運(yùn)送到煤倉(cāng)等待下一步的加工,而小于5cm的煤炭則被送回到原煤倉(cāng),等待后續(xù)的精細(xì)化利用和加工[1]?這些小于5cm的煤炭經(jīng)過(guò)跳汰機(jī)入洗后,將跳汰矸石輸送到矸石倉(cāng),經(jīng)過(guò)了分級(jí)篩下水后分別經(jīng)過(guò)濃縮機(jī)?壓濾機(jī)對(duì)其濃縮和脫水后,整個(gè)煤炭資源內(nèi)部所包含的雜質(zhì)已經(jīng)被清除出去,具有價(jià)值和使用性的煤炭則被留下來(lái)進(jìn)行使用?
2.選煤技術(shù)的工藝流程和注意事項(xiàng)
2.1跳汰選煤工藝操作步驟
首先,原煤準(zhǔn)備?礦井毛煤存在木料與鐵器等一些雜物,制約著工藝作業(yè)的操作,應(yīng)該配置除鐵器與手選體系?礦井來(lái)煤應(yīng)該在篩分準(zhǔn)備車間提前進(jìn)行分解篩分級(jí),塊煤在手選操作之后放置在破碎機(jī)器中加以攪拌,最終和篩下物一起流進(jìn)主廠房?其次,跳汰分選?入選的原煤在帶式輸送機(jī)的作用下進(jìn)入主廠房區(qū)域內(nèi),原煤優(yōu)先進(jìn)入廠房的緩沖倉(cāng),之后在緩沖倉(cāng)的振動(dòng)之下進(jìn)入跳汰機(jī)器中加以洗選,分離精煤?中煤與矸石?再次,產(chǎn)品脫水?精煤經(jīng)過(guò)分級(jí)脫水篩進(jìn)行脫水之后,篩上塊狀精煤會(huì)進(jìn)入帶式輸送機(jī)區(qū)域中,篩下精煤在離心脫水后進(jìn)入到對(duì)應(yīng)的輸送機(jī)中,在帶式輸送機(jī)的作用下進(jìn)入精煤煤倉(cāng);中經(jīng)過(guò)脫水之后,進(jìn)入到混煤煤倉(cāng)中;矸石在脫水之后進(jìn)入劣質(zhì)媒煤倉(cāng)區(qū)域中?最后,煤泥水操作系統(tǒng)?濃縮分級(jí)旋流器溢流與離心脫水機(jī)離心液,混合之后通過(guò)泵將煤炭輸送到礦漿準(zhǔn)備器中與藥劑進(jìn)行混合,在機(jī)器攪拌式浮選機(jī)器中加以浮選處理[2]?并且浮選精煤在壓濾機(jī)的作用下回收,浮選尾煤在濃縮機(jī)處理后通過(guò)全自動(dòng)壓濾機(jī)進(jìn)行回收,把煤泥晾干,壓濾機(jī)濾液水與濃縮機(jī)溢流充當(dāng)循環(huán)水加以使用,若出現(xiàn)煤泥沉淀的現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行澄清加工?
2.2重介選煤工藝的操作步驟
首先,準(zhǔn)備原煤?礦井毛煤存在木料與鐵器等一些雜物,制約著工藝作業(yè)的操作,應(yīng)該配置除鐵器與手選體系?礦井來(lái)媒在篩分準(zhǔn)備車間進(jìn)行提前分級(jí)處理,塊媒在手選操作后放置在破碎機(jī)中,之后和篩下物混合一起進(jìn)入主廠房區(qū)域中?其次,重介旋流器分選?入洗的原煤在帶式輸送機(jī)器的作用下完成三產(chǎn)品重介旋流器的分選,篩選出精煤?中煤與矸石產(chǎn)品,產(chǎn)品選擇脫介篩進(jìn)行脫介?再次,介質(zhì)回收?精煤脫介篩的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中,一部分留到磁選系統(tǒng)中,剩余的介質(zhì)可以被循環(huán)使用?在中矸脫介篩的標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中,均可以被循環(huán)使用?精煤稀介質(zhì)在磁選之后,精礦和標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)循環(huán)體系融合,磁選尾礦在粗煤泥分選后列入在浮選系統(tǒng)中?中煤與矸石稀介質(zhì)在磁選之后,磁選精礦列入在標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)循環(huán)體系,中矸磁選尾礦在粗煤泥回收的作用下進(jìn)入濃縮機(jī)?增加介質(zhì)按照標(biāo)準(zhǔn)化磁鐵礦粉水稀釋后和介質(zhì)系統(tǒng)融合?最后,煤泥水處理系統(tǒng)?濃縮機(jī)底流按照全自動(dòng)壓濾機(jī)加以脫水回收?尾媒通過(guò)刮板輸送機(jī)運(yùn)送到晾干場(chǎng),將壓濾機(jī)濾液水與濃縮機(jī)溢流視作循環(huán)水使用,完成選煤技術(shù)的使用操作[3]?
3.選煤工藝及系統(tǒng)優(yōu)化研究
3.1低精煤灰分工藝及系統(tǒng)優(yōu)化
根據(jù)對(duì)該選煤廠原煤樣本調(diào)查分析,要使精煤灰分達(dá)到7%以下,分選密度就要在1.4以下?國(guó)內(nèi)外洗煤產(chǎn)業(yè)實(shí)踐證實(shí),當(dāng)分選密度在1.7時(shí),此時(shí)為最佳分,數(shù)量效率可以達(dá)到95%左右;而把該選煤廠的分選密度降到1.4時(shí),此時(shí)數(shù)量效率僅有80%左右,主要是由于隨著分選密度的降低,跳汰機(jī)器系統(tǒng)的自身精度大幅度下降?而選用重介質(zhì)旋流器,分選精度會(huì)隨著分選密度的下降反而會(huì)上升?因此運(yùn)用投資費(fèi)用少的跳汰機(jī)作粗選,運(yùn)用重介質(zhì)旋流器來(lái)作精選可以很好地滿足現(xiàn)在工藝要求?其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)?1)利用跳汰機(jī)可以先排除掉矸石和高灰中煤,然后通過(guò)脫泥使進(jìn)入重介質(zhì)旋流器的物料大幅度減少,同時(shí)不影響低灰精煤的產(chǎn)量?2)利用該工藝可以少用一套高密度介質(zhì)機(jī),進(jìn)而達(dá)到簡(jiǎn)化工藝系統(tǒng)?減少生產(chǎn)與維護(hù)成本?3)利用該工藝,可以靈活應(yīng)用,滿足不同煤品種的生產(chǎn)需求[4]?
3.2煤泥水處理系統(tǒng)工藝及系統(tǒng)優(yōu)化
通過(guò)實(shí)地調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)要使煤泥水處理系統(tǒng)在使用過(guò)程中按照原設(shè)計(jì)要求進(jìn)行閉路循環(huán)必須滿足兩個(gè)條件:首先,使洗水中不再有煤泥聚集;其次,水處理系統(tǒng)要達(dá)到洗水平衡?針對(duì)以上條件,對(duì)煤泥脫水工藝及系統(tǒng)優(yōu)化如下?1)對(duì)跳汰機(jī)的洗水量由以前的1 300m3/h減少到1 100m3/h,進(jìn)而有效減少了入料礦漿量?2)重新選擇合適的絮凝劑和凝聚劑用在煤泥水處理設(shè)備的濃縮機(jī)上來(lái)減少循環(huán)水中含有的煤泥?3)把以前壓濾機(jī)上使用的過(guò)濾塑料網(wǎng)板全換成透水性好?壽命長(zhǎng)?濾餅易脫落的無(wú)紡濾布,這樣就能使以前不能循環(huán)使用的壓縮機(jī)濾液全部能循環(huán)使用?通過(guò)以上優(yōu)化,煤泥水處理系統(tǒng)在使用過(guò)程中能按照原設(shè)計(jì)要求很好地進(jìn)行閉路循環(huán),避免了水資源的浪費(fèi)及污染?
3.3煤泥脫水系統(tǒng)工藝及系統(tǒng)優(yōu)化
真空過(guò)濾機(jī)是通過(guò)壓力差來(lái)進(jìn)行工作的,通過(guò)其過(guò)濾的濾餅水分高?脫餅效率還低?而篩網(wǎng)沉降離心機(jī)這種通過(guò)離心力及螺旋推進(jìn)器原理工作的設(shè)備其無(wú)論是在濾餅水分還是在對(duì)脫餅的處理能力都優(yōu)于真空過(guò)濾機(jī)?同時(shí)使用篩網(wǎng)沉降離心機(jī)的維護(hù)及運(yùn)行費(fèi)用也低廉,會(huì)使維修工人的工作量降低?因此我們用篩網(wǎng)沉降離心機(jī)來(lái)替代真空過(guò)濾機(jī),同時(shí)還省去了浮選工藝環(huán)節(jié)[5]?通過(guò)篩網(wǎng)沉降離心機(jī)的使用,可以發(fā)現(xiàn):1)相比真空過(guò)濾器,它使濾餅水分降低了5%左右,同時(shí)還使細(xì)煤泥在整個(gè)系統(tǒng)中的循環(huán)減少?2)減少了浮選工藝,使得整體工藝指標(biāo)更好控制,操作方法愈加便捷,工作人員及其相關(guān)配套也在減少,使得生產(chǎn)成本下降?3)篩網(wǎng)沉降離心機(jī)脫水效果明顯且穩(wěn)定,是一種可以大范圍推廣的煤泥脫水系統(tǒng)?
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,根據(jù)對(duì)某選煤廠的實(shí)際情況而言,想要使得精煤灰分達(dá)到7.00%以下,并進(jìn)一步保證煤泥水處理系統(tǒng)按照原先設(shè)計(jì)要求達(dá)到閉路循環(huán),就必須要對(duì)相應(yīng)的選煤工藝進(jìn)行優(yōu)化性的提升和系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用?在本文的研究過(guò)程中,該選煤廠探索了大量切實(shí)可行?經(jīng)濟(jì)有效的工藝,這對(duì)于整個(gè)煤礦資源的開(kāi)采來(lái)說(shuō)都具有關(guān)鍵意義,不僅僅降低了資源開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)成本,而且所取得的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益在一定程度上實(shí)現(xiàn)了最大化的提升?
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