劉靜宇

（黑龍江工業(yè)學(xué)院 環(huán)境工程系，雞西 158100）

1 前言

褐煤是一種煤化程度低的年輕煤種,其內(nèi)在水分高，一般情況下其水分為19%～26%。其揮發(fā)分高，易碎，易泥化，發(fā)熱量低。已有的很多褐煤選煤廠的生產(chǎn)實(shí)踐,暴露了褐煤洗選的諸多問題。我國(guó)褐煤灰分一般在20%～30%之間，但是隨著褐煤資源開采規(guī)模的增大，褐煤灰分有不斷上升的趨勢(shì)。而隨著灰分的增加，在褐煤熱壓成型過程中型煤的成型率直接降低。除此之外，灰分的增加還會(huì)顯著降低褐煤氣化過程中氣化速率，降低產(chǎn)品中可燃?xì)獾暮?。因此，在褐煤提質(zhì)加工中，不僅需要降低煤質(zhì)的水分，同時(shí)還要降灰（即盡量降低褐煤中無機(jī)物的含量）。這就對(duì)煤質(zhì)的分選工藝提出了更高的要求。

褐煤干法分選是利用煤與矸石的物理性質(zhì)的不同對(duì)煤進(jìn)行分選的一種方式，現(xiàn)在已經(jīng)存在的分選方法有風(fēng)選、空氣重介質(zhì)流化床選、磁選、摩擦選等，而目前應(yīng)用最廣泛的干選技術(shù)為風(fēng)選。其優(yōu)點(diǎn)如下：（1）不存在泥化問題，經(jīng)濟(jì)效益好，商品煤回收率高；（2）干選不增加水分，風(fēng)力對(duì)煤炭表面水分還有一定的脫除作用，故可減少水分對(duì)商品煤發(fā)熱量的影響。（3）投資省，用人少，生產(chǎn)成本低，投產(chǎn)快。因此被廣泛應(yīng)用于褐煤的分選中。本文為了滿足褐煤降灰提質(zhì)的需求，針對(duì)低質(zhì)褐煤的分選并對(duì)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了綜合分析。

2 低質(zhì)褐煤的分選實(shí)驗(yàn)

本文選用褐煤樣品為神華集團(tuán)提供，試驗(yàn)流程如下：實(shí)驗(yàn)煤樣經(jīng)破碎機(jī)破碎到一定的粒度，經(jīng)過原煤雙層篩分級(jí)篩分，篩分后原煤分成三類粒級(jí)。其中較大粒級(jí)原煤經(jīng)過機(jī)械分選，分成塊精煤和塊矸石，中等粒級(jí)原煤進(jìn)入X-射線智能分選機(jī)分成塊精煤和塊矸石，較低粒級(jí)原煤進(jìn)入礦物高效分離機(jī)分成精煤、中煤和矸石三類產(chǎn)品。

3 試驗(yàn)結(jié)果和分析

3.1 原煤篩分分析

本文對(duì)實(shí)驗(yàn)褐煤煤質(zhì)進(jìn)行篩分分析，測(cè)試結(jié)果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)煤煤樣篩分結(jié)果Table 1 Screening results of coal samples from experimental coal

根據(jù)表一結(jié)果可知：當(dāng)粒級(jí)塊＞50mm煤中矸石含量相對(duì)較高，熱值較低;但是隨著煤粉粒度減小其中矸石含量逐漸降低，熱值有升高趨勢(shì)，但是當(dāng)粒級(jí)＜8mm后，各粒級(jí)會(huì)隨著粒度減小，矸石含量迅速增加，熱值也降低，這可能是由于矸石粉碎成矸石細(xì)粉，混入到煤粉中，大幅降低了粉煤熱值。

3.2 全粒級(jí)干選結(jié)果

表2 分選煤樣產(chǎn)品最終平衡表Table 2 The final balance sheet for the separation of coal samples

由表2數(shù)據(jù)可知，該實(shí)驗(yàn)褐煤通過分選最終可得到精煤產(chǎn)品的回收率為54.40%，低位發(fā)熱量約為11.82MJ/kg。其中＞100mm精煤熱值為14.80MJ/kg，＜100mm粒級(jí)精煤熱值只有11.26MJ/kg。而中煤含量?jī)H占15.21%，熱值和原煤接近。

3.3 精煤篩分結(jié)果分析

通過對(duì)精煤產(chǎn)品進(jìn)行了篩分分析，結(jié)果如表3所示。

表3 精煤篩分綜合分析表Table 3 Comprehensive analysis table for sieving of coal

由表3結(jié)果分析可知，精煤中的各粒級(jí)熱值相差較大，其中粒級(jí)在＞8mm以上的各粒級(jí)熱值相對(duì)較高，而粒級(jí)精煤中由于干選過程中細(xì)粒級(jí)矸石的污染，熱值較低。其中粒級(jí)在＜8mm一下的煤的產(chǎn)率為49.34%，但是熱值不高。因此對(duì)＜6mm粒級(jí)分選機(jī)精煤脫粉處理后，脫粉處理后的精煤全粒級(jí)干選產(chǎn)品分析結(jié)果如表4所示。

表4 精煤脫粉后產(chǎn)品最終分析表Table 4 Final analysis table of fine coal powder after depowing

通過對(duì)精煤進(jìn)行脫粉處理，可得到精煤產(chǎn)品的產(chǎn)率達(dá)31.80%，該產(chǎn)品的低位發(fā)熱量為14.09MJ/kg的精煤產(chǎn)品，與中煤相比，提高了5.06MJ/kg。

4 結(jié)論

我國(guó)褐煤資源豐富，但由于褐煤本身的特點(diǎn)，使之非常不適于用水洗來分選，通過對(duì)干法分選工藝的研究可得出如下結(jié)論：原煤提質(zhì)取決于含矸量，矸石易碎成＜8mm的粉砂巖，造成＜8mm的精煤污染。經(jīng)過對(duì)全粒級(jí)分選進(jìn)行分析，對(duì)現(xiàn)工藝簡(jiǎn)單調(diào)整，脫除＜8mm粉煤可將精煤熱值提高到14.09MJ/kg以上。

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