神東洗選中心布爾臺(tái)選煤廠 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209

1 引言

煤炭資源在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占有這重要的地位，隨著我國(guó)對(duì)于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視和相關(guān)措施法規(guī)的應(yīng)用，人們?cè)絹碓街匾暛h(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重要性。煤炭的應(yīng)用也面臨著矛盾問題：環(huán)境保護(hù)和煤炭的合理使用，在煤炭產(chǎn)品中，粒徑小于13毫米的煤炭稱為末煤，末煤洗選過程中，由于煤炭泥量大，如果不對(duì)工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制和優(yōu)化，很容易導(dǎo)致選煤質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況出現(xiàn)。目前，煤炭洗選的主要工藝是重介質(zhì)選煤方法，本文首先對(duì)重介質(zhì)選煤方法進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，進(jìn)而結(jié)合某選煤廠末煤重介質(zhì)選取過程中的現(xiàn)狀和改進(jìn)優(yōu)化措施進(jìn)行分析說明，以期為相關(guān)的選煤提供參考。

2 重介質(zhì)選煤工藝方法

重介質(zhì)選煤工藝是通過待選物質(zhì)的密度差異對(duì)凈煤和煤矸石進(jìn)行分離的技術(shù)方法。該方法的原理主要是阿基米德原理。在重介質(zhì)選煤過程中，需要根據(jù)目標(biāo)分選煤種的特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要對(duì)重介質(zhì)選煤的介質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化選擇，以保證選煤的效率和同時(shí)保證介質(zhì)使用滿足環(huán)保的要求。

重介質(zhì)選煤工藝的關(guān)鍵點(diǎn)是選擇合適的重質(zhì)介質(zhì)，將待選煤種和重質(zhì)介質(zhì)按照一定的速度投加到分選的設(shè)備之中，按照分選物質(zhì)的密度差異將待選煤種分為重產(chǎn)物和輕產(chǎn)物。針對(duì)目前的工藝情況，主要的重介質(zhì)選煤工藝方法有以下幾種：

(1)塊煤重介質(zhì)分選-末煤重介質(zhì)旋流器的分選工藝過程。該方法適合用于待選煤種中存在含泥量較高、矸石泥化嚴(yán)重的情況，另外如果煤場(chǎng)對(duì)于末煤的品質(zhì)要求較嚴(yán)格，也可使用該工藝方法。總之，塊煤重介質(zhì)分選-末煤重介質(zhì)旋流器的分選工藝可以滿足大型煤場(chǎng)對(duì)于工藝的要求，但此種工藝過程運(yùn)行復(fù)雜程度相對(duì)價(jià)高，且運(yùn)行工藝管理難度大，介質(zhì)的回收成本偏高，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性相對(duì)差。

(2)跳汰粗選-重介質(zhì)旋流精選工藝過程。該工藝方法是在重介質(zhì)選煤過程之前添加一個(gè)預(yù)處理的工序，即跳汰排矸，將密度在一定區(qū)間內(nèi)的煤矸石進(jìn)行篩選，從而降低煤矸石含量的波動(dòng)對(duì)于最終選煤質(zhì)量和選煤設(shè)備的影響，降低旋流器的磨損。同時(shí)可以在一定程度上減小重介質(zhì)使用量，提升經(jīng)濟(jì)性。通過實(shí)際的運(yùn)行狀況看，通過該工藝方法，對(duì)原煤含矸率相對(duì)較高的煤種分選，具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

(3)重介淺槽排矸工藝技術(shù)。重介質(zhì)選煤工藝的核心設(shè)備是分選機(jī)，重介質(zhì)淺槽工藝能夠有效提升分選的效率，同時(shí)可以保證較廣的分選力度，一般對(duì)于粒徑要求6mm-300mm的范圍，通過重介淺槽工藝均可實(shí)現(xiàn)。另外，還可以與其他的分選工藝配合使用，有效提升原煤的適應(yīng)度。

3 選煤廠洗選工藝現(xiàn)狀

布爾臺(tái)煤礦是神華神東煤炭集團(tuán)建設(shè)的生產(chǎn)能力、主運(yùn)輸系統(tǒng)提升能力、煤炭洗選加工能力世界第一的大型礦井，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內(nèi)，井田面積193平方公里，地質(zhì)儲(chǔ)量33億噸。

布爾臺(tái)區(qū)域各礦井都存在在著不同程度的地質(zhì)構(gòu)造影響，整體原煤質(zhì)量相對(duì)較差。原煤含矸率高且矸石遇水極易泥化，泥化后將產(chǎn)生大量高灰細(xì)泥，大量的高灰細(xì)泥致使煤泥水沉降、處理困難，致使末煤系統(tǒng)的入洗能力與煤泥水沉降、處理方面的矛盾將更加凸顯，由于煤泥不能及時(shí)排出系統(tǒng)，煤泥在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)集聚，導(dǎo)致煤泥水系統(tǒng)各環(huán)節(jié)、設(shè)備的能力不能充分發(fā)揮，進(jìn)而影響末煤系統(tǒng)整體效能。目前末煤系統(tǒng)入洗率僅為25%，對(duì)于大部分-13mm末煤沒有有效的控制手段，無法實(shí)現(xiàn)商品煤質(zhì)量的全面提升。

4 末煤選前脫粉工藝

原煤采用13mm自清潔篩板進(jìn)行分級(jí)，+13mm篩上物產(chǎn)率為50%，則通過重介淺槽進(jìn)行分選，選后產(chǎn)品作為精塊2或特低灰進(jìn)行銷售，-13mm篩下物則通過弛張篩進(jìn)行8mm或6mm進(jìn)行脫粉(脫粉效率為70%)，經(jīng)脫粉后6-13mm物料(約1140t/h)則進(jìn)入旋流器進(jìn)行分選，2-0.2mm粗煤泥則通過螺旋分選機(jī)進(jìn)行分選(報(bào)2020年提質(zhì)增效專項(xiàng))，洗精煤一并通過3543、702、262轉(zhuǎn)載至503上倉(cāng)膠帶，灰分Ad≤6.2%則可作為特低灰進(jìn)行銷售。-0.2mm的細(xì)煤泥部分進(jìn)行半濃縮浮選，其余煤泥水濃縮后采用加壓過濾和板框壓濾聯(lián)合脫水后，直接回收。

5 末煤選前脫粉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算

1.塊精煤：粒度200～25mm灰分Ad≤6.2%、水分Mt≤16%、發(fā)熱量Qnet，ar≥5800kcal/kg，可達(dá)到神華精塊2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，作為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤，也可以破碎后作為特低灰進(jìn)行銷售。

2.末精煤：粒度50mm灰分Ad≤6.20%、水分Mt≤18%、發(fā)熱量Qnet，ar≥5800kcal/kg塊煤系統(tǒng)二層精煤+末煤系統(tǒng)末精煤+粗煤泥，可直接作為特低灰進(jìn)行銷售(粗煤泥也可通過螺旋分選機(jī)進(jìn)行分選，分選后的精煤灰分7.5%左右，整體特低灰灰分可控制在4.60%左右)

3.普混：則由細(xì)煤泥+脫粉后末原煤混合而成，預(yù)計(jì)發(fā)熱量在4800kcal/kg。

通過上述的改進(jìn)優(yōu)化工藝，可以對(duì)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行極大的提升，具體見表1。

表1 布爾臺(tái)選煤廠洗選方式產(chǎn)品及效益對(duì)照表

5 結(jié)語

發(fā)展低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)是目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基調(diào)，因此對(duì)于煤炭行業(yè)來講，如何降低燃煤造成的環(huán)境污染和提高煤炭的燃燒效率、利用率是關(guān)鍵，簡(jiǎn)言之，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是目前和未來的發(fā)展趨勢(shì)。煤炭的分選是發(fā)展?jié)崈裘旱那疤岷完P(guān)鍵，重介質(zhì)分選工藝對(duì)于分選煤炭、提升精煤的質(zhì)量具有明顯優(yōu)勢(shì)，本文結(jié)合布爾臺(tái)煤礦企業(yè)對(duì)末煤洗選產(chǎn)品的優(yōu)化改造進(jìn)行介紹，最終可看出此次改造獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。