1選煤廠現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)現(xiàn)狀

華晉焦煤有限責(zé)任公司沙曲選煤廠為礦井型選煤廠，主要入選沙曲礦井原煤，現(xiàn)有選煤廠生產(chǎn)能力為1.50Mt/a,原煤準(zhǔn)備車(chē)間和產(chǎn)品跨線式裝車(chē)倉(cāng)均按3.00Mt/a一次形成。目前選煤工藝為：混合跳汰一煤泥濃縮浮選，浮選精煤過(guò)濾一尾煤濃縮壓濾脫水聯(lián)合工藝。可生產(chǎn)灰分在8.5%?10.00%之間的多規(guī)格、多品種的精煤產(chǎn)品。

入洗原煤首先經(jīng)50mm預(yù)先分級(jí)，+50mm塊煤經(jīng)檢查性手選和破碎后，與篩下物料混合，經(jīng)跳汰分選，選出精煤、中煤、砰石三種產(chǎn)品。砰石由汽車(chē)排至砰石堆放場(chǎng)。中煤脫水后銷(xiāo)售，也可經(jīng)破碎后作鍋爐房用煤。精煤進(jìn)入13mm分級(jí)脫水作業(yè)，篩下進(jìn)入撈坑，撈坑斗子提升機(jī)撈出物經(jīng)脫泥篩和離心機(jī)二次脫水后，與塊精煤混合為最終精煤產(chǎn)品。撈坑溢流濃縮，釆用濃縮浮選工藝，浮選精煤采用過(guò)濾機(jī)脫水,摻入跳汰精煤、浮選尾煤經(jīng)濃縮后壓濾脫水。為減輕煤泥水系統(tǒng)負(fù)荷,在煤泥濃縮機(jī)和尾煤濃縮機(jī)底流增加了分流環(huán)節(jié)，分流出的煤泥水經(jīng)高頻篩回收后，分別摻入精煤和中煤。

現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題如下：

1）跳汰、浮選工藝系統(tǒng)能力不相匹配。

由于原設(shè)計(jì)釆用的煤質(zhì)資料一0.5mm原生煤泥量?jī)H為7.72%，而實(shí)際生產(chǎn)中卻達(dá)到了15%左右，另外原煤儲(chǔ)煤場(chǎng)采用推土機(jī)往復(fù)作業(yè)，使原煤遭受二次碾壓，次生煤泥量增大，導(dǎo)致煤泥水系統(tǒng)處理能力嚴(yán)重不足，而原設(shè)計(jì)主選設(shè)備為一臺(tái)35m²跳汰機(jī)，設(shè)備入洗能力過(guò)大，由于煤泥水系統(tǒng)的處理能力和主選系統(tǒng)生產(chǎn)能力嚴(yán)重失調(diào)’，無(wú)法維持跳汰機(jī)正常的工作條件。雖然選煤廠進(jìn)行了技術(shù)改造，但仍不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

2）浮選系統(tǒng)工藝落后，煤泥積聚，無(wú)法保證系統(tǒng)正常生產(chǎn)。沙曲洗選廠現(xiàn)有浮選工藝為濃縮浮選工藝，浮選精煤過(guò)濾機(jī)脫水,濃縮機(jī)溢流直接作為循環(huán)水使用。，

濃縮浮選流程的主要缺點(diǎn)在于煤泥水中小于濃縮機(jī)截留粒度的細(xì)泥隨溢流在洗水中不斷循環(huán)，繼續(xù)泥化，致使循環(huán)水中細(xì)泥積聚，洗水濃度逐漸上升，跳汰機(jī)作業(yè)條件惡化，破壞了洗選下限，’污染了精煤。現(xiàn)選煤廠實(shí)際生產(chǎn)中將濃縮浮選改為半直接浮選，加大煤泥濃縮作業(yè)的底流量，降低煤泥濃縮機(jī)的溢流濃度，以改善該部分循環(huán)水的質(zhì)量。加大濃縮機(jī)的底流排放量，使底流濃度降低到10.g/L,濃縮機(jī)已基本不起濃縮作用，并且有了煤泥濃縮機(jī)這一環(huán)節(jié)，不管如何加大底流排放量，總會(huì)造成細(xì)泥在洗水中死循環(huán)的后果，小于濃縮機(jī)截留粒度的細(xì)泥在洗水中積聚也仍然不可避免。同時(shí)浮選精煤釆用真空過(guò)濾機(jī)脫水，由于設(shè)備自身的局限性，濾液濃度較高，不能作為循環(huán)水使用，需返回浮選機(jī)處理，從而造成煤泥在浮選系統(tǒng)積聚，進(jìn)而影響浮選效果和過(guò)濾機(jī)本身的脫水效果。

3） 跳汰機(jī)分選效果差、存在問(wèn)題多，不能滿(mǎn)足正常生產(chǎn)。隨著沙曲礦井北翼工作面的投產(chǎn)，礦井原煤由易選煤變成難選煤,跳汰機(jī)在洗選過(guò)程中，分選效果差，精煤產(chǎn)品灰分平均在10%左右，沙曲選煤廠為了使跳汰機(jī)適應(yīng)入選難選原煤的實(shí)際情況，先后進(jìn)行了跳汰機(jī)篩板孔徑、排料機(jī)構(gòu)、空氣過(guò)濾、自動(dòng)控制、浮漂等改造的嘗試，并且在操作方法上進(jìn)行了不斷摸索，雖然能生產(chǎn)出合格精煤,但分選效果沒(méi)有明顯改善。從近幾年生產(chǎn)指標(biāo)看，中煤帶煤損失平均35%左右，砰石帶煤損失在10%以上，并且精煤中細(xì)粒砰石污染嚴(yán)重，數(shù)量效率低，在89%左右。

4） 礦井煤質(zhì)變壞，目前排肝系統(tǒng)不能適應(yīng)生產(chǎn)需要。由于礦井原煤煤質(zhì)變壞，夾砰層增多變厚，造成砰石大量增加，經(jīng)常砸壞選煤廠的設(shè)備，而且由于砰石量太大手選選不過(guò)來(lái)，所以直接將大于50mm的物料直接外排，造成了不必要的損失。

針對(duì)以上問(wèn)題雖采取了一系列措施，但效果不佳。隨著礦井生產(chǎn)能力的擴(kuò)大和井下煤質(zhì)的變化，需要建立與礦井能力相匹配的選煤廠和適合井下煤質(zhì)的洗選工藝，經(jīng)過(guò)大量的調(diào)查研究，決定進(jìn)行選煤工藝改造。

2沙曲選煤廠技術(shù)改造方案探討

針對(duì)入選原煤的可選性和能源的合理利用，釆用重介旋流器工藝最為適宜，因其分選精度高，中砰帶煤損失低，數(shù)量效率高，約在95%左右，適用于分選難選和極難選煤。

2-1有壓、無(wú)壓入洗方式的比較

1）有壓入料分選下限低，分選效果好，尤其適用于細(xì)粒級(jí)含量高的原煤。廠房高度低,投資省，設(shè)備（國(guó)外兩產(chǎn)品旋流器）處理量大，有利于高效的裝配式廠房布置。有壓入料將帶來(lái)物料過(guò)粉碎,但從煤質(zhì)分析可知，解離的越細(xì)（不包括一0.5mm）,精煤回收率越高，因此，選擇有壓入料方式適合我廠煤質(zhì)。

對(duì)于矸石泥化問(wèn)題,從以下幾方面考慮：

a）設(shè)選前脫泥，保證大部分煤泥進(jìn)入旋流器前已經(jīng)脫掉，即使有泥化對(duì)分選效果的影響也不會(huì)很大；

b） 從混合桶的結(jié)構(gòu)看，其外形象一垂直安裝的梯形溜槽，煤介混合室容積并不大，有效地避免了原煤在混合桶懸浮液中長(zhǎng)時(shí)間浸泡所帶來(lái)的砰石泥化現(xiàn)象；

c） 布置廠房時(shí)，盡量縮短煤介混合物的管路輸送距離，泥化也就失去了滋生的環(huán)境。

2）無(wú)壓入料簡(jiǎn)化了工藝，避免末煤的過(guò)粉碎，多與三產(chǎn)品旋流器結(jié)合,近年來(lái)很受用戶(hù)歡迎。其不足之處為:a）對(duì)末煤、粉煤的分選精度略低,對(duì)于沙曲選煤廠末煤含量大的稀缺主焦煤來(lái)說(shuō)不太合適；b）物料必須被提升至高處，廠房體積增大,投資增大;c）兩產(chǎn)品旋流器噸煤介質(zhì)循環(huán)量比三產(chǎn)品旋流器少1n?左右，入料泵功耗低,能耗小。三產(chǎn)品旋流器的配套磁選機(jī)臺(tái)數(shù)多，介耗也相對(duì)較高。

綜合考慮后，設(shè)計(jì)選擇有壓兩產(chǎn)品主再洗入料方式適合本廠煤質(zhì)。

2-2選前脫泥不脫泥的比較

1） 入洗煤中原生煤泥含量大（14.72%），浮沉煤泥含量也較大，加之煤質(zhì)較脆、易碎，且砰石有泥化現(xiàn)象，因此設(shè)選前脫泥環(huán)節(jié)很有必要。選前脫泥的優(yōu)點(diǎn)是:分選精度高，分選效率高，介質(zhì)損失少。由于入料中非磁性物含量少,故脫介效果好。脫泥后進(jìn)入重介系統(tǒng)的煤泥量基本上為一定值，保證了介質(zhì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,分流量變化小，因而介質(zhì)密度的調(diào)節(jié)變得十分簡(jiǎn)捷，只須控制補(bǔ)加清水量一個(gè)因素。其次脫掉了大量煤泥，從源頭上最大限度的減少了泥化現(xiàn)象,給分選作業(yè)帶了諸多好處。脫泥后，進(jìn)入重介系統(tǒng)的總物料量減少，提高了設(shè)備的處理能力，對(duì)于大型、特大型選煤廠投資將大大降低。此外，從廠房布置上講，脫泥更有利于模塊化廠房布置。其缺點(diǎn)是工藝環(huán)節(jié)增多，脫掉的粗煤泥還需要增加處理設(shè)備，但與上述優(yōu)點(diǎn)相比，這些缺點(diǎn)顯得微乎其微，完全可以舍棄。

2） 如采用選前不脫泥工藝，雖然簡(jiǎn)化了工藝環(huán)節(jié),但卻增加了后續(xù)設(shè)備的負(fù)荷，且廠房體積將明顯增大。不脫泥入洗意味著全部煤泥進(jìn)入重介旋流器，加之砰石易泥化，因此小小的波動(dòng)將對(duì)懸浮液的流變特性影響很大，直接影響到分選效果的好壞。此外煤泥量大，介質(zhì)損失大，脫介噴水量大，配套的磁選機(jī)臺(tái)數(shù)多。從煤泥分選的角度考慮，煤泥在整個(gè)重介系統(tǒng)沒(méi)有得到分選（普遍認(rèn)為旋流器分選下限為0.5mm）,也沒(méi)有得到回收，仍返回了煤泥水系統(tǒng)，是重復(fù)入洗,無(wú)論從技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都是不可取的。

綜合考慮后，設(shè)計(jì)選擇選前脫泥工藝。

2.3動(dòng)篩排砰工藝探討

1） 動(dòng)篩跳汰作為近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的分選方法，其優(yōu)點(diǎn)是分選上限大，可達(dá)300mm,所需循環(huán)水量小，極適合于大塊煤，特別是砰石含量較高的塊煤的排砰，且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，有利于后續(xù)重介系統(tǒng)的分選。

2） 動(dòng)篩排砰技術(shù)已經(jīng)成熟，其工藝簡(jiǎn)單、易操作，國(guó)內(nèi)很多礦井和選煤廠已成功使用，而且效益顯著。大量奸石直接經(jīng)動(dòng)篩排出而不進(jìn)入洗選系統(tǒng)，改造后入選原煤灰分可由現(xiàn)在的33%左右降至25%，而且減少了洗選轉(zhuǎn)載過(guò)程中的二次碎化和泥化，既達(dá)到了除研降灰的目的，又有利于洗選作業(yè)。

3） 由于重介旋流器對(duì)入料粒度要求嚴(yán)格，所以選擇動(dòng)篩排砰工藝做為重介改造的配套工程。

2.4煤泥回收工藝的比較

由于煤泥中粗粒級(jí)含量較多，可選性好,針對(duì)該特點(diǎn)，設(shè)計(jì)選擇螺旋分選機(jī)和煤泥重介旋流器兩種方法進(jìn)行比較。

1）螺旋分選機(jī)分選密度偏高（1.7kg/L?1.8kg/L）,分選效率低，而且當(dāng)洗8級(jí)精煤時(shí)，原煤可選性已發(fā)生很大變化（難選煤），因此不宜作為煉焦煤出低灰產(chǎn)品的分選手段。

2） 若釆用煤泥重介旋流器（一般與無(wú)壓三產(chǎn)品旋流器配套），+0.125mm的粗煤泥可以得到有效的分選，從而彌補(bǔ)了大直徑無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器分選下限偏粗的不足，同時(shí)也大大減少了進(jìn)入浮選的煤泥量,在工藝上有揚(yáng)長(zhǎng)避短的功效，而且降低了洗選加工成本。但從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研反映，煤泥重介旋流器調(diào)配介質(zhì)密度困難（一般不能調(diào)節(jié)），分選精度難于控制。

3） 最主要的原因是不管采取上述那種方法，粗粒級(jí)回收后，經(jīng)計(jì)算，入浮濃度只有40g/L左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足直接浮選對(duì)濃度的要求。如果只為了回收粗煤泥而增設(shè)濃縮浮選工藝，就使系統(tǒng)復(fù)雜化，無(wú)論對(duì)泥化還是細(xì)粒級(jí)物料積聚均會(huì)產(chǎn)生不利影響。

通過(guò)上述分析，煤泥（-0.5mm）選擇直接浮選工藝。

concluding remarks

總之,近年來(lái)隨著煤炭市場(chǎng)的好轉(zhuǎn)，選煤行業(yè)新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備發(fā)展較快，各大選煤廠都在進(jìn)行技術(shù)改造，在方案的選擇上也是仁者見(jiàn)仁、智者見(jiàn)智，但是筆者認(rèn)為，單純的評(píng)論哪種工藝好、哪種設(shè)備好是不科學(xué)的，必須根據(jù)比較真實(shí)的煤質(zhì)資料，選擇適合煤質(zhì)資料的選煤工藝和設(shè)備。目前，沙曲選煤廠技術(shù)改造已經(jīng)完成進(jìn)入試生產(chǎn)階段，通過(guò)近兩個(gè)月的試運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)行狀況良好，基本達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。

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