朱傳海
神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)選配煤中心雙馬洗煤廠 寧夏吳忠 750408
煤炭是一種重要的礦產(chǎn)資源,中國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富,但是隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ诿禾康男枨罅看蠓壬蠞q,雖然中國(guó)煤炭生產(chǎn)工藝發(fā)展起步較早,但是洗煤工藝比較落后,嚴(yán)重制約了煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此應(yīng)仔細(xì)分析洗煤工藝的常見問題,不斷優(yōu)化和改進(jìn),采取科學(xué)有效的對(duì)策和措施,加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化控制,使各道工序緊密配合起來,不斷提高洗煤工藝水平。
物理洗煤只是將煤矸石類等雜質(zhì)去除,還有P、S等化學(xué)成分存在,依舊影響煤的整體質(zhì)量,還需要借助化學(xué)工藝將其脫去。對(duì)于S這樣的化學(xué)物質(zhì),可以采取脫硫法,這種方法是在高溫下進(jìn)行的,所以相關(guān)人員在選擇脫硫裝置時(shí),既要保證其熔點(diǎn)高于脫硫溫度,又要使其本身質(zhì)量不會(huì)受硫化學(xué)反應(yīng)影響。這種工藝雖然能有效去除這些化學(xué)元素,但有一個(gè)弊端,就是整個(gè)煤炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),不能保證其他有效成分是否能保持原來的狀態(tài)。
(a)跳汰法。煤的有效成分和雜質(zhì)因?yàn)槊芏炔煌栽谒械某粮顩r也會(huì)有差異,當(dāng)水流處于跳躍波動(dòng)狀態(tài)時(shí),這種差異越發(fā)明顯,就可以將雜質(zhì)去除,此種方法要注意水流為動(dòng)態(tài),速度不固定,煤塊規(guī)模也要控制在一定范圍內(nèi);(b)重介質(zhì)法。此工藝需要借助能使有效成分與雜質(zhì)分離的磁鐵礦粉懸浮液,要注意的是液體的有效成分含量,還要注意其密度,將煤炭與煤矸石置入其中時(shí),液體的浮力會(huì)和這兩種物體的重力相對(duì)抗,使其在液體中很好地分層;(c)浮選法。在粒度不大于0.5mm的煤泥上噴水,煤矸石和煤炭會(huì)對(duì)水分進(jìn)行不同程度的吸收,差異就會(huì)顯現(xiàn)出來,便于分離。
這種工藝顧名思義,就是利用能消除化學(xué)元素P、S的微生物來進(jìn)行洗煤操作。有些微生物專門以吸收化學(xué)元素為生,吸收后的產(chǎn)物已是對(duì)環(huán)境沒有危害的物質(zhì),所以將其用于洗煤中,煤炭中的雜質(zhì)能有效被降解。這種方法在生態(tài)效益上比較顯著,但經(jīng)濟(jì)效益不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo),因?yàn)槲⑸锛词箶?shù)量多,本身規(guī)模也很小,而煤炭中的雜質(zhì)數(shù)量多規(guī)模又大,在短時(shí)間內(nèi)是無(wú)法完全去除的,另外,這些微生物需要進(jìn)行人工培養(yǎng),要使這些微生物的數(shù)量和質(zhì)量能滿足洗煤條件,需要花費(fèi)不少的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。
在洗煤工藝的利用過程中,洗煤過程和環(huán)境保護(hù)的矛盾逐漸暴露出來。洗煤生產(chǎn)線中存在著一些不利于煤炭質(zhì)量提升的問題:由于洗煤生產(chǎn)線設(shè)計(jì)不合理,水資源被大量浪費(fèi),還會(huì)伴隨洗煤環(huán)節(jié)產(chǎn)生一定的噪聲、廢氣、廢渣、廢水等有害物質(zhì),同時(shí),這些廢棄物料得不到有效處理,加重了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的垃圾排放量,對(duì)環(huán)境造成了極大的破壞。當(dāng)攜帶著大量重金屬等有害離子的廢水排入自然界水循環(huán)系統(tǒng)后,隨之帶來了嚴(yán)重的生態(tài)失衡。SO2的排放加劇了大氣污染,也是造成霧霾和城市酸雨的原因[1]。
洗煤工藝的目的就是剔除原煤中的雜質(zhì),而要想更好地剔除雜質(zhì),洗煤技術(shù)至關(guān)重要。目前我國(guó)現(xiàn)階段的洗煤技術(shù)還比較落后,存在一定的缺陷。由于技術(shù)問題的制約,很容易造成如煤質(zhì)干燥效果低、濃縮機(jī)中產(chǎn)生物料、設(shè)備生銹和腐蝕等問題,嚴(yán)重影響到洗煤質(zhì)量和效率。
針對(duì)洗煤流程中存在的與環(huán)境保護(hù)相互矛盾的問題,應(yīng)積極優(yōu)化洗煤流程。將煤炭質(zhì)量、灰分成分、煤泥巖結(jié)構(gòu)、煤層地質(zhì)等情況綜合考量,同時(shí)考量實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況,以最佳的方案展開洗煤。重點(diǎn)優(yōu)化的生產(chǎn)線內(nèi)容是廢水處理、水資源利用環(huán)節(jié),參考國(guó)內(nèi)的同行對(duì)洗煤流程的優(yōu)化方案,引進(jìn)重介洗煤生產(chǎn)線,利用Fe2O3、釩鈦磁粉作為洗煤介質(zhì),完成高品質(zhì)精煤的轉(zhuǎn)化,以自動(dòng)化控制的設(shè)備清洗原煤,分為多個(gè)等級(jí)進(jìn)行,主要的等級(jí)是矸石、中煤、精煤。在洗煤環(huán)節(jié)的最后,使用污水處理工藝將廢水轉(zhuǎn)化為清水,循環(huán)再利用。針對(duì)水資源浪費(fèi)的情況,可以在一定程度上增加精煤生產(chǎn)成本,優(yōu)化洗煤流程的同時(shí)增加精煤的產(chǎn)率,有利于環(huán)境保護(hù)。
首先,要對(duì)洗煤生產(chǎn)線進(jìn)行整體改造,在洗煤生產(chǎn)線改造過程中,要結(jié)合煤礦地質(zhì)特點(diǎn)、煤炭質(zhì)量要求等多方面的因素進(jìn)行綜合分析和比較,選擇合理的洗煤方案,在洗煤工藝中,要對(duì)洗煤工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),加大洗煤工藝的節(jié)能環(huán)保功能設(shè)計(jì),如洗煤工藝中,選擇重介洗煤生產(chǎn)工藝,選用磁性氧化鐵作為洗煤工藝的介質(zhì),通過干洗將原煤轉(zhuǎn)化為精煤。同時(shí)在洗煤工藝中設(shè)立自控系統(tǒng),根據(jù)洗煤工藝需求,在自控系統(tǒng)中設(shè)置好相關(guān)的參數(shù),實(shí)現(xiàn)洗煤的自動(dòng)化操控,進(jìn)而更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,提高洗煤效率和質(zhì)量,帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益。其次,對(duì)洗煤工藝的局部環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。洗煤工藝中包括了受煤、篩分、破碎、選煤、儲(chǔ)存、裝車等多個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)局部環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化可以更好地降低污染,提高的利用率。如在存儲(chǔ)環(huán)節(jié),煤炭的干燥是一道重要的工序,在干燥過程中,處于對(duì)物料力度和水分的考慮,在干燥機(jī)增加一個(gè)保溫層,來提高熱處理效果,同時(shí)在干燥系統(tǒng)中加設(shè)除塵器,起到了較好的除塵效果。另外,針對(duì)洗煤工藝,可以增設(shè)煙氣回收裝置,減少煙氣的排放,進(jìn)而減少環(huán)境污染[2]。
當(dāng)前我國(guó)煤炭生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,洗煤工藝仍存在很多細(xì)節(jié)性問題沒有解決,不僅在增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本,同時(shí)還制約了煤炭的質(zhì)量,對(duì)于發(fā)揮企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)有不利的影響。洗煤是煤炭加工過程中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié),直接影響煤炭質(zhì)量,并且對(duì)環(huán)境也將產(chǎn)生影響。要采用針對(duì)性的方案和手段,實(shí)現(xiàn)煤炭質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的共同進(jìn)步。