選煤工藝的優(yōu)化研究

＊毋 庸

（山西源通煤礦工程設(shè)計(jì)有限公司 山西 030012）

煤炭是我國的主要能源之一，雖然我國的煤礦資源儲(chǔ)備相對(duì)豐富，但是落后的選煤工藝使得我國煤炭資源不能得到充分利用，很多煤炭資源在無形中被浪費(fèi)。若想實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)的健康發(fā)展，真正發(fā)揮出能源的最大價(jià)值，就必須要不斷優(yōu)化選煤工藝，促進(jìn)選煤廠能夠高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)。選煤工藝在應(yīng)用過程中同時(shí)受多種因素影響，例如煤炭質(zhì)量、選煤設(shè)備、選煤成本等，因此若想不斷優(yōu)化選煤工藝，就必須要從源頭入手，切實(shí)解決現(xiàn)存選煤工藝所存在的問題，才有可能促使整個(gè)選煤流程的不斷優(yōu)化。

1.選煤工藝的現(xiàn)存問題分析

(1)選煤技術(shù)有待完善

雖然我國的選煤工藝經(jīng)過了長時(shí)間的發(fā)展歷程，但是工藝水平仍舊相對(duì)落后，造成這種現(xiàn)象的最主要原因就是因?yàn)樵谖覈陌l(fā)展歷史中，煤炭一直是能源的主要供體，具有較長時(shí)間的開采歷史，這也使得煤炭的開采環(huán)節(jié)已經(jīng)形成一種相對(duì)固定的模式，人們在開采過程中往往忽略了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的影響。隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)有的選煤工藝必須不斷適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，朝向更加集約、更加環(huán)保的方向前進(jìn)，以此來完成技術(shù)的創(chuàng)新與改革。

(2)缺乏精細(xì)、科學(xué)的管理制度

選煤工藝在應(yīng)用過程中需要涉及到眾多環(huán)節(jié)，同時(shí)對(duì)大型設(shè)備的依賴較強(qiáng)，工作人員的操作水平也會(huì)影響工藝效果的發(fā)揮。與此同時(shí)，選煤廠在正常生產(chǎn)過程中，檢修人員的責(zé)任意識(shí)也有待進(jìn)一步加強(qiáng)，在日常檢修過程中，經(jīng)常會(huì)存在著積極性不高、渾水摸魚的現(xiàn)象，這也會(huì)對(duì)選煤廠的正常生產(chǎn)帶來極大的安全隱患，同時(shí)影響選煤工藝的進(jìn)一步提升?？傮w來說，現(xiàn)階段的選煤廠缺乏科學(xué)完善的管理制度，無法對(duì)整個(gè)選煤流程進(jìn)行精細(xì)化管理，這也在一定程度上制約了選煤工藝的創(chuàng)新與改革。

2.選煤工藝的流程簡介

選煤工藝的最主要價(jià)值就是實(shí)現(xiàn)煤炭的深加工并得到更加高質(zhì)量的精煤，是煤炭生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過先進(jìn)選煤工藝的再加工，得到的精煤具有熱量高、灰份低等優(yōu)點(diǎn)，可創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)利益。

我國大多數(shù)煤炭企業(yè)都選擇重介+浮選的生產(chǎn)工藝。在應(yīng)用過程中，需要處理的原煤要經(jīng)過破碎、手選、升級(jí)等步驟后進(jìn)入洗選系統(tǒng)，通過濕法選煤工藝對(duì)原煤進(jìn)行兩次脫泥并重新分級(jí)，大于0.5mm粒徑的煤炭顆粒需要進(jìn)入無壓重介旋流分選系統(tǒng)，對(duì)煤炭顆粒進(jìn)行脫介、脫水處理后得到精煤、中煤以及矸石；對(duì)于小于0.5mm粒徑的煤炭顆粒，需要進(jìn)入分級(jí)旋流器進(jìn)行分級(jí)處理，然后通過兩道脫水篩進(jìn)入浮選系統(tǒng)，底流進(jìn)入重介質(zhì)旋流器，然后分選出尾煤和精礦，精礦需要通過過濾機(jī)進(jìn)行脫水處理得到浮選精煤，其質(zhì)量與重介精煤一致，因此可共同銷售。對(duì)于浮選尾煤來說，需要經(jīng)過再次濃縮與脫水處理，得到可以銷售的煤泥產(chǎn)品。

3.選煤工藝的優(yōu)化策略分析

(1)選擇適合的選煤工藝

選煤工藝會(huì)因?yàn)槊禾康馁|(zhì)量與種類的不同，有著不同的應(yīng)用效果。對(duì)于高寒地區(qū)，部分煤炭資源容易受外界環(huán)境影響而泥化，濕法選煤工藝無法發(fā)揮出最大價(jià)值。對(duì)于這類煤種，可采用干法選煤工藝，也就是振動(dòng)逆流干法選煤，干法選煤在應(yīng)用過程中具有操作簡單、易于調(diào)節(jié)等優(yōu)勢，并且在一定程度上可以與火電廠的制粉系統(tǒng)相互融合，其工藝原理如圖1所示。除此之外，干法選煤技術(shù)也極大的降低了對(duì)水資源的需求量，不僅節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時(shí)也可最大程度的保護(hù)環(huán)境不被污染。在選煤過程中產(chǎn)生的廢水要首先經(jīng)過格柵的過濾處理，然后煤泥水進(jìn)入具有一定的酸堿性的調(diào)節(jié)池與絮凝池，最后利用化學(xué)試劑加速廢水凝固，得到較為清澈的上層水體并使之進(jìn)入分配井對(duì)其進(jìn)行降解處理，然后進(jìn)行循環(huán)利用。

圖1 振動(dòng)逆流干法選煤的工藝原理

(2)控制分選密度、降低精煤灰分

若想最大程度的降低精煤灰分，就需要結(jié)合選煤廠的實(shí)際工作情況合理控制分選密度，最好設(shè)置在1.4以下。然后充分利用重介質(zhì)旋流設(shè)備完成精煤的洗選工作。洗選過程如下圖2所示：

圖2 重介質(zhì)旋流器的洗選過程

通過控制分選密度來提高洗選效率。因此選煤廠在選煤過程中，粗選環(huán)節(jié)可利用跳汰設(shè)備，然后利用重介質(zhì)選煤工藝實(shí)現(xiàn)精煤的洗選。具體的操作過程為：利用跳汰機(jī)將高灰與矸石進(jìn)行篩選，然后在重介質(zhì)旋流器的幫助下完成脫泥，這不僅可以有效控制灰分含量，同時(shí)也可最大程度的提高精煤產(chǎn)量。

(3)優(yōu)化脫水工藝

過去選煤廠對(duì)煤泥的脫水主要是利用真空過濾機(jī)產(chǎn)生的壓力差來實(shí)現(xiàn)的。為了促使選煤工藝的不斷優(yōu)化，提高脫水系統(tǒng)的運(yùn)行效率，選煤廠可以利用篩網(wǎng)沉降式離心機(jī)，與真空過濾機(jī)相比，篩網(wǎng)沉降式離心機(jī)具有更低的運(yùn)行成本并且易于維護(hù)，并具有更加明顯的應(yīng)用效果：首先，可最大程度的降低精煤水分；其次，可在一定程度上取代浮選工藝的作用，進(jìn)一步提升選煤工藝的整體效果。篩網(wǎng)沉降式離心機(jī)在選煤工藝中的具體應(yīng)用流程如圖3所示。

圖3 篩網(wǎng)沉降式離心機(jī)的具體應(yīng)用

(4)強(qiáng)化員工的職業(yè)素質(zhì)

工作人員是選煤工藝的直接實(shí)施者，也是保證選煤工藝可以有效落實(shí)的重要因素，因此選煤廠必須要不斷強(qiáng)化員工的職業(yè)素質(zhì)，使其具備專業(yè)的職業(yè)技能，能夠發(fā)揮出選煤工藝的最大價(jià)值。

一方面來說，相關(guān)工作人員在進(jìn)行具體操作之前，一定要對(duì)選煤知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)全面的學(xué)習(xí)，能夠?qū)ψ钕冗M(jìn)的選煤技術(shù)了然于胸，透徹了解相關(guān)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，保證能夠在具體的工作崗位上，以最短的時(shí)間掌握最精湛的工作技能，發(fā)揮出選煤工藝的最大價(jià)值。另一方面來說，在工作的閑暇時(shí)間，選煤廠也要積極的為員工搭建培訓(xùn)平臺(tái)，盡可能多的開展培訓(xùn)實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)員工能夠不斷提升自身技能，以最好的狀態(tài)積極適應(yīng)選煤工藝的不斷創(chuàng)新，從而發(fā)揮出工藝的最大價(jià)值，創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)利益。

(5)強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的維修與管理

隨著科技的不斷進(jìn)步，選煤工藝也在進(jìn)行不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，那么與之相匹配的設(shè)備也必須進(jìn)行迭代更新，如此才能促使選煤工藝的最大應(yīng)用。結(jié)合我國現(xiàn)階段選煤設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，強(qiáng)化對(duì)設(shè)備的維修與管理工作至關(guān)重要，選煤廠也要不斷結(jié)合更為先進(jìn)的選煤工藝，積極落實(shí)選煤設(shè)備的自動(dòng)化與智能化改良，不斷提高選煤設(shè)備的處理能力。除此之外，選煤廠也可結(jié)合自身實(shí)際情況，購買國外更為先進(jìn)的選煤設(shè)備，促使選煤工藝發(fā)揮出最大效率，值得一提的是，選煤設(shè)備一定要按需引進(jìn)，切不可盲目，確保資金的合理利用。

(6)優(yōu)化工藝流程

對(duì)于重介+浮選選煤工藝在應(yīng)用過程中存在的煤泥分離不徹底的問題，可利用阻尼干擾床作為主要的分選設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)粗煤泥的充分回收。利用阻尼干擾床可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)旋流器的高質(zhì)量作業(yè)，達(dá)到高效分選的目的，然后在高頻篩的作用下可以實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾床溢流的脫水處理，以此獲得大量精煤，干擾床底流會(huì)進(jìn)入中煤中，并且將重介旋流器的兩段脫泥篩簡化為一段，通過適當(dāng)改變篩孔尺寸，降低脫水篩負(fù)荷，最后在分級(jí)旋流器的作用下嚴(yán)格控制細(xì)粒煤泥，最大程度的確保細(xì)粒煤泥不會(huì)混入粗精煤中，以此來實(shí)現(xiàn)整個(gè)選煤工藝的優(yōu)化。經(jīng)過優(yōu)化后的選煤工藝，不僅極大的降低了對(duì)浮選藥劑和重介質(zhì)的消耗，而且阻尼干擾床的應(yīng)用，可以有效提高原煤入洗率，使得精煤總產(chǎn)量不斷提高，可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)論

綜上所述，站在技術(shù)的角度科學(xué)看待我國現(xiàn)階段的選煤工藝，已經(jīng)無法滿足我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭能源的需求，相對(duì)落后的選煤工藝已經(jīng)在一定程度上制約著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此必須要加快對(duì)選煤工藝的優(yōu)化研究，現(xiàn)如今各大高校紛紛開設(shè)與煤炭清潔有關(guān)的相關(guān)專業(yè)，這也為我國煤炭企業(yè)的健康發(fā)展提供了充足的人才儲(chǔ)備，相信在不遠(yuǎn)的未來，一大批具有高素質(zhì)、高技能的煤炭專業(yè)人才必將能夠促使我國選煤工藝朝向更加先進(jìn)、更加科學(xué)的方向發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)的高產(chǎn)出、低消耗，可以為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供源源不斷的能源支持。