羅林川

(大同煤礦集團(tuán)鐵峰煤業(yè)公司選煤廠)

1 鐵峰選煤廠概況

鐵峰選煤廠位于山西省右玉縣境內(nèi),北距右玉縣21 km,距大同市80 km,距呼和浩特市150 km。鐵豐鐵路環(huán)線從區(qū)內(nèi)通過,交通相對便利。鐵峰選煤廠設(shè)計生產(chǎn)能力一期為6.00 Mt/a,后期續(xù)建3.00 Mt/a,總能力達(dá)到9.00 Mt/a。鐵峰選煤廠主要入洗增子坊礦井和南陽坡礦井的原煤,增子坊礦井改造后生產(chǎn)能力可達(dá)2.00 Mt/a,南陽坡礦井改造后生產(chǎn)能力可達(dá)4.00 Mt/a。因此,先期選煤廠的煤源充足,后期續(xù)建規(guī)模的煤源主要是收購周邊煤礦的原煤。

鐵峰選煤廠綜合原煤灰分30.51%,硫分2.02%,熱值 18.63 MJ/kg,屬富灰、中高硫 、中低熱值石炭系氣煤。

2 煤質(zhì)特征及其可選性分析

根據(jù)煤質(zhì)資料,分析得出該廠入洗原煤的煤質(zhì)特征如下:

1)原煤綜合灰分為30.51%,屬中高灰分煤;硫分為2.02%,屬中高硫煤。2)+50 mm粒級含量為33.12%,灰分為34.56%,其中矸石含量為8.01%,占塊煤量的24.12%,屬于高含矸量原煤,人工手選無法排凈大量塊矸石,應(yīng)采用機(jī)械方法排矸。3)各粒級的含量隨粒度減小有降低趨勢,+13 mm粒級累計含量為61.55%,說明粒度組成較粗。4)各粒級的灰分隨粒度減小而降低,說明矸石相對較硬不易碎。5)原生煤泥含量為6.78%,灰分為24.36%,低于原煤灰分,但稍高于3～1.5 mm和1.5～0.5 mm末煤兩個粒級,表明矸石碎化不嚴(yán)重。6)各粒級中1.3～1.4級為主導(dǎo)密度級,其次為+2.0密度級,各粒級可選性比較一致。7)各粒級中+2.0密度級的灰分均大于75%,說明矸石較純。8)隨粒度的減小,浮沉煤泥占本級含量由0.13%上升至4.25%,灰分由26.95%上升至51.63%,尤其是-13 mm粒級的浮沉煤泥灰分升高非常顯著,說明矸石有一定的泥化現(xiàn)象。9)+2.0密度級的硫分均很高,最高達(dá)6.091%,其次為低密度級和1.8～2.0密度級,但大都在2.0%以下,經(jīng)過洗選后硫分小于1.5%。10)當(dāng)分選密度小于1.5時,原煤屬于較難選 ～極難選;當(dāng)分選密度在1.6～1.8時,原煤屬于中等可選。

綜上所述,該廠入洗原煤有以下幾個特點(diǎn):

1)礦井煤質(zhì)較差,各粒級原煤中矸石含量較高,通過洗選有利于降灰脫硫,提高煤質(zhì)。2)原煤粒度組成偏粗,塊煤含量較高。3)各粒級可選性比較一致,該廠產(chǎn)品為動力用煤,故原煤可選性為中等選煤。

3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

根據(jù)鐵峰選煤廠的入選煤種和煤質(zhì)的實(shí)際情況,以及鐵峰煤業(yè)公司生產(chǎn)經(jīng)營策略的要求,鐵峰選煤廠的洗后產(chǎn)品主要作為動力用煤。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為:

洗大塊:粒度(＞50 mm),收到基低位發(fā)熱量大于23.865 kJ;

洗混煤:粒度(＜50 mm),收到基低位發(fā)熱量大于23.027 kJ。

同時塊煤產(chǎn)品具有一定的靈活性,塊煤既可單獨(dú)地銷,也可破碎后摻入 ＜50 mm的產(chǎn)品中作為洗混煤。

4 工藝流程的特點(diǎn)

基于對鐵峰選煤廠煤質(zhì)資料的綜合分析和選后產(chǎn)品的用途考慮,同時結(jié)合同煤集團(tuán)各選煤廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),不斷優(yōu)化選煤工藝,最后選用200～13 mm塊煤重介淺槽分選、1.3～1.5 mm末煤兩產(chǎn)品重介旋流器分選、1.5～0.25 mm粗煤泥螺旋分選機(jī)分選、-0.25 mm細(xì)煤泥不分選的工藝。原則工藝流程圖,見圖1。

圖1 原則工藝流程示意圖

工藝流程的主要特點(diǎn)有:

1)塊煤分選采用重介淺槽分選工藝。雖然塊煤、末煤洗選均可生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,但塊煤分選相對于末煤分選的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備處理能力大、介耗低、生產(chǎn)成本低、設(shè)備管理維護(hù)簡單。故盡量利用塊煤設(shè)備進(jìn)行分選,這樣可減少毛煤的破碎環(huán)節(jié)和末煤的入選量,降低洗選成本。

塊煤分選采用目前較為成熟的重介淺槽工藝。重介淺槽分選粒度范圍寬,通常為200～13 mm,分選精度高,具有適應(yīng)性強(qiáng)和處理能力大的特點(diǎn)。

2)末煤分選采用選前脫泥有壓給料兩產(chǎn)品重介旋流器分選工藝。

該廠推薦采用選前1.5 mm脫泥重介分選工藝,主要原因有以下幾點(diǎn):

a)由于大直徑的旋流器的有效分選下限一般只能達(dá)到1.5 mm,事先將煤泥從系統(tǒng)中脫除,既可減少旋流器的入料量,又可避免煤泥在系統(tǒng)中長時間無效循環(huán),減少煤泥的進(jìn)一步泥化。b)選前脫泥將煤泥的不利影響消除在進(jìn)入分選作業(yè)之前,有利于從根本上消除系統(tǒng)對煤泥量波動的適應(yīng)性。c)選前脫泥,提高了重介分選系統(tǒng)工作懸浮液的穩(wěn)定性和可控性,有利于穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。減少了分流量,簡化了介質(zhì)回收系統(tǒng),降低了脫介篩和磁選機(jī)的負(fù)荷,改善了脫介效果。

3)粗煤泥分選系統(tǒng)采用螺旋分選機(jī)分選。螺旋分選機(jī)有效分選密度在1.65 kg/L以上,當(dāng)分選密度低于1.65 kg/L,分選效果變差,不能作為出低灰產(chǎn)品的分選設(shè)備,螺旋分選機(jī)一般用于動力煤選煤廠粗煤泥分選,作為2～0.15 mm粗煤泥高密度排矸和脫硫的設(shè)備。

用螺旋分選機(jī)分選粗煤泥近幾年在山西大同、朔州礦區(qū)的動力煤選煤廠應(yīng)用較多,故粗煤泥分選系統(tǒng)采用螺旋分選機(jī)分選。

4)-0.25 mm的細(xì)煤泥不分選。鐵峰選煤廠入選原煤的煤種以氣煤為主,市場定位為動力煤,工藝流程不設(shè)浮選環(huán)節(jié)。主要原因是:a)采用了螺旋分選作為粗煤泥分選設(shè)備,分選下限較低,可達(dá)0.25 mm左右。b)浮選的加工費(fèi)用較高。因此,0.25 mm以下煤泥不進(jìn)行分選,直接通過壓濾機(jī)處理。

5 地面工藝總布置

選煤廠總平面布置與礦井地面工程的布置相互協(xié)調(diào),布置總體格局與地形地貌、風(fēng)向、朝向條件緊密結(jié)合,并本著少占用林地的原則,統(tǒng)籌兼顧,因地制宜。此外,對后期續(xù)建工程也進(jìn)行了充分考慮,預(yù)留了主廠房及濃縮車間的擴(kuò)建場地,使得前、后期的工程能夠進(jìn)行有機(jī)銜接。

增子坊和南陽坡礦井的原煤分別通過皮帶運(yùn)至原煤儲煤場,再通過儲煤場下的兩條返煤地道經(jīng)皮帶轉(zhuǎn)載后,運(yùn)至主廠房進(jìn)行分選。

原煤經(jīng)過主廠房分選后,洗大塊、洗末煤及矸石通過同一條皮帶走廊分別運(yùn)至塊煤倉矸石倉和產(chǎn)品倉儲存,其中洗大塊既可直接進(jìn)塊煤倉地銷、也可在主廠房破碎至-50 mm后作為洗末煤銷售;塊煤倉矸石倉儲存的產(chǎn)品通過汽車地銷,產(chǎn)品倉儲存的產(chǎn)品通過快速裝車站鐵路外運(yùn)。

濃縮車間布置在主廠房東側(cè),介質(zhì)庫置在主廠房西側(cè),便于生產(chǎn)管理。

6 結(jié) 語

鐵峰選煤廠作為總體工程,目前正在生產(chǎn)建設(shè)階段,預(yù)計在2010年10月底投產(chǎn)使用,在今后的生產(chǎn)中也需要不斷地發(fā)現(xiàn)問題,以便進(jìn)一步完善選煤工藝和管理。