淺析重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展情況

我國是以煤為主要能源的國家，根據(jù)我國“十一五”發(fā)展綱要，中國要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，從粗放型經(jīng)濟(jì)向集約型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的發(fā)展模式向可持續(xù)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變;這就要求我國煤炭行業(yè)大力發(fā)展洗選工藝，走煤炭綜合利用、能源清潔生產(chǎn)的道路。隨著潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，提高了我國原煤的入洗比例。重介質(zhì)選煤以分選效率高、對煤質(zhì)適應(yīng)能力強(qiáng)、可采用低密度分選、操作方便、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)，得到選煤業(yè)的重視。

1、我國重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展概況

煤炭洗選利用是煤炭生產(chǎn)和綜合利用的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)煤炭清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的前提條件。近年來，我國在重介質(zhì)選煤工藝和設(shè)備等方面取得了可喜的進(jìn)步。重介質(zhì)選煤工藝包括:重介質(zhì)排矸、塊末煤重介質(zhì)分選、跳汰中煤或精煤再選等。目前，我國已經(jīng)掌握了重介質(zhì)選煤技術(shù)，能自行設(shè)計(jì)大中型重介質(zhì)選煤工藝的選煤廠。尤其是在重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)方面，自主研制開發(fā)了一系列大直徑的三產(chǎn)品重介旋流器，某些技術(shù)和指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到或者超過世界領(lǐng)先水平。

“十五”期間，在國家政策扶持和市場推動(dòng)下，重介質(zhì)選煤技術(shù)發(fā)展迅速，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新工藝和新設(shè)備，促進(jìn)了重介質(zhì)選煤技術(shù)的推廣應(yīng)用，提升了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、重介質(zhì)選煤設(shè)備的發(fā)展概況

為了滿足煤炭需求的增加，解決原煤質(zhì)量貧、細(xì)、雜的現(xiàn)狀，當(dāng)前選煤設(shè)備的研制開發(fā)，主要朝著增大設(shè)備處理能力、提高分選效率的方向發(fā)展。根據(jù)分選原理的不同，重介質(zhì)選煤設(shè)備主要分為兩類:第一類是重介分選機(jī)，是在重力場中分選，第二類是重介質(zhì)旋流器，是在離心力場中分選。

2.1 重介質(zhì)分選機(jī)

我國已經(jīng)研制出雙錐形重介分選機(jī)、斜輪重介分選機(jī)、立輪重介分選機(jī)。斜輪重介分選機(jī)是由分選槽、斜提升輪、六角輪、傳動(dòng)裝置等部件組成，其優(yōu)點(diǎn)有:分選效率高;懸浮液的循環(huán)量少，密度比較穩(wěn)定分選粒度范圍寬，上限可達(dá)1000mm。立輪重介分選機(jī)的分選機(jī)理與斜輪分選機(jī)基本相同，不同的地方是;立輪分選機(jī)的提升輪垂直安裝在分選槽內(nèi)，分選時(shí)采用水平流和下降流，即合格懸浮液從給料端以水平方式給入分選機(jī)，在分選槽底部的排料閘門排出部分懸浮液。立輪分選機(jī)具有布置緊湊、傳動(dòng)簡單、提升輪耐磨損、維修量小、占地面積小、制造容易等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明:重介分選機(jī)具有分選精度高、分選效果好、分選粒度范圍寬、處理量大等優(yōu)點(diǎn)適用于塊煤的主、再選和排矸作業(yè)。

2.2 重介質(zhì)旋流器

我國從1965年開始研制開發(fā)重介旋流器，重點(diǎn)是擴(kuò)大旋流器的入料上限和降低分選下限。多年來經(jīng)科研人員的努力，現(xiàn)在旋流器的入料上限已經(jīng)達(dá)到50mm，分選下限已降到0.04-0.05mm，基本實(shí)現(xiàn)50-0 mm不脫泥全部入洗。重介質(zhì)旋流器選煤的優(yōu)點(diǎn):分選粒度范圍寬，分選效率高，工藝流程簡單，投資少，操作方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，處理能力大等。

2.3 常見的重介質(zhì)選煤設(shè)備

目前常見的重介質(zhì)分選設(shè)備有:分選大于6mm或13 mm的塊煤斜輪重介質(zhì)分選機(jī)和立輪重介質(zhì)分選機(jī)，分選末煤的重介質(zhì)旋流器。立輪重介分選機(jī)的類型比較多，常見的有德國太斯卡型、波蘭的DIsA型，我國自行設(shè)計(jì)研制的JL型。重介質(zhì)旋流器有:圓錐形重介質(zhì)旋流器(例如荷蘭DSM型)，圓筒形重介質(zhì)旋流器(例如美國DwP型)，圓筒圓錐形重介質(zhì)旋流器(例如三產(chǎn)品型)。

3、重介質(zhì)選煤工藝發(fā)展的近況

3.1 跳汰粗選一重介質(zhì)旋流器精選工藝

20世紀(jì)90年代，我國設(shè)計(jì)的興隆莊選煤廠、桃山選煤廠、盤北選煤廠、北崗選煤廠等采用該工藝流程;該工藝適合于原煤可選性好，用跳汰方法可以實(shí)現(xiàn)分選的選煤廠。優(yōu)點(diǎn)是采用跳汰機(jī)預(yù)先排矸，可以降低矸石對重介質(zhì)旋流器分選效果的影響，減少重介質(zhì)分選的入料量和旋流器的磨損，且精煤產(chǎn)品質(zhì)量高，缺點(diǎn)是工藝流程復(fù)雜，設(shè)備種類臺(tái)數(shù)多，中煤里損失一部分精煤因此精煤產(chǎn)率低。

3.2 兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝

該工藝是重介質(zhì)分選工藝的基本形式，通過重介質(zhì)旋流器的離心作用分選出輕產(chǎn)物精煤和重產(chǎn)物矸石。該工藝適合于原煤可選性好、中煤含量低的原煤分選。優(yōu)點(diǎn)是分選粒度范圍寬，分選效果好。

缺點(diǎn)是介質(zhì)回收流程復(fù)雜，管理不方便。

3.3 三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝

三產(chǎn)品重介旋流器是由一臺(tái)圓柱旋流器和一臺(tái)圓錐旋流器串聯(lián)組成。第一段為主選，采用低密度懸浮液分選，選出精煤和再選入料，同時(shí)由于懸浮液的濃縮作用，為第二段準(zhǔn)備了高密度懸浮液。第二段再選，分選出中煤和矸石。

該工藝可用單一低密度重懸浮液一次分選出精煤、中煤、矸石三種產(chǎn)品，節(jié)省了一套高密度重懸浮液的制備、輸送、回收系統(tǒng)，簡化了工藝流程，減少了設(shè)備臺(tái)數(shù)，節(jié)省廠房空間，便于生產(chǎn)管理。該工藝有有壓給料和無壓給料兩種。無壓給料工藝以流程簡單、操作方便、建設(shè)投資少等優(yōu)點(diǎn)，被廠家普遍看好，成為我國當(dāng)前主要的分選工藝，并推廣使用;缺點(diǎn)是該工藝對中煤密度的調(diào)節(jié)比較困難。

4、結(jié)束語

為了保護(hù)環(huán)境和提高煤炭的利用率，發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)、能源清潔生產(chǎn)是唯一的道路;所以必須加快發(fā)展選煤技術(shù)，提高原煤人洗比例。隨著重介旋流器分選技術(shù)和配套設(shè)備的完善，重介質(zhì)選煤技術(shù)的應(yīng)用會(huì)越來越廣。因此，大力發(fā)展重介質(zhì)選煤技術(shù)具有深遠(yuǎn)的意義。