關于貧瘦煤洗選方法的探討

孟令麗

（黑龍江工業學院 環境工程系，黑龍江 雞西 158100）

貧瘦煤在我國的總儲量并不高，其屬于一種相對稀有的資源.研究表明，貧瘦煤具有高發熱量優點的同時，其本身還兼具低硫、低磷以及高可磨性等屬性，是高爐用煤、化工用煤首選的良好材料，學界將其稱之為綠色煤炭.然而鑒于其本身具有質軟、易碎等特點，在相當長的一段時間內被認為無法進行洗選加工.隨著科學技術的不斷發展，現階段越來越多的鋼鐵公司為控制鋼鐵生產成本紛紛使用高爐噴吹煤技術，從而為貧煤、貧瘦煤以及無煙煤提供了新的應用市場.然而由于技術的限制，某選煤廠在貧瘦煤洗選方法上依然存在著不小的問題，筆者通過詳細研究，提出可操作性強的具體策略，現整理如下：

1 某礦區貧瘦煤原煤情況以及洗選出現的原因

某礦區貧瘦煤原煤粒度組成如下表所示，通過對表一的觀察不難發現，該選煤廠的原煤煤質是十分軟的，同時易碎也是其另外一大特點.在以粉煤為主的產品中，小于6mm的產品中粉煤含量超過70%，小于0.5mm的原生煤泥量超過30%，小于0.5mm的生產煤泥量超過50%，洗選加工難度由此可見一斑.

表一 某礦區原煤粒度組成

在煤質相對較硬的選煤廠中，想要在生產的不同環節對煤進行碎化并不是什么困難的事情，然而通過對該選煤廠的實際情況分析，我們認為想要進行全程碎化需要解決大量的技術難題.一旦沒有有效處理，既有可能出現選后精煤成為煤泥，原生煤泥被加工成細泥的不良后果，這便是導致相當長一段時間內鄭州礦區原煤無法開展洗選的關鍵因素.針對此種現象，筆者經過考察后認為防碎、防泥化是整個問題的關鍵，由于這個問題直接關系著生產工藝的各個環節，必須在全程對其給予重視.在具體的操作過程中，筆者認為要明確產品定位、選擇最為科學的選煤工藝、最大限度減低煤的碎化以及煤泥對于重介分選的影響，同時做好浮選精煤脫水工作，才可以保證貧瘦煤洗選工作的順利進行.

2 針對貧瘦煤洗選策略的研究

2.1 明確產品定位

明晰的產品定位對于選煤廠選址而言是一項最為關鍵的問題.在進行產品定位的時候，必須首先對本廠的產品質量進行詳細的預測，工廠要安排專人詳細的了解化工、鋼鐵這兩個行業的基本情況，明確這兩個行業在質量以及價格上對煤炭產品的需求，高爐用煤比較注重產品的灰分以及硫、磷質量，在價格上也相對要高的多.該礦區原煤在經過分選、加工處理之后，各項指標全部滿足高爐用煤的標準，因此該選煤廠最終確定以服務高爐用煤為產品最終的定位.

2.2 對于選煤工藝的仔細斟酌

通過對該選煤廠的原煤分析，最終確定原煤主要由粉煤構成，考慮到0.5mm左右的原煤中粗煤泥含量相對較高的客觀現實，鑒于該部分煤泥在分選過程中，是處于重介以及浮選的臨界點的特殊地位，兩種傳統的選煤方法都難以取得令人滿意的分選效果.筆者在全面研究TBS分選效果之后，最終確定使用粗煤泥分離的方法對該部分分離出來單獨處理.

第一，進行混煤分選.對于高爐用煤精來講，煤灰分的比例應當控制在11%之下.分選密度必須保證在1.5g/cm3左右，某選煤廠的分選密實際上為1.5±0.1g/cm3，含量確定在30.12%，可以歸入難選煤行列，混煤分選最優的選擇方法為重介旋流器分選.將粒度組成分析看做是分析角度，鑒于此次分選的原煤粉煤量大，常見的分選設備在適應性性上難以滿足要求，因此此次選擇使用重介旋流器分選.為了最大限度對工藝進行簡化，從而將煤的碎化環節進一步降低并能有效控制次生煤泥量，最終確定使用無壓三產品重介旋流器.

第二，粗煤泥分選.由于粗煤泥在原煤總量中所占到的比例在15%左右，精煤產率超過75%，因此高效的分選粗煤泥是提升精煤綜合產率的關鍵措施之一.筆者結合該廠的實際情況并對現階段我國粗煤泥分選進行大量調研之后，確定目前國內進行粗煤泥分選最常見的方法為粗煤泥重介以及TBS兩種.在參考煤質與其他選煤廠使用效果后，最終決定選擇使用TBS方式進行分選.

第三，對煤泥進行分選.僅從理論層面研究，使用浮選柱就可以很好地對細泥進行分選.然而結合該選煤廠的實際應用情況，該種方法的效果并沒有得到預定的效果.經過大量的實地調查，筆者發現傳統的機械攪拌式浮選機在廣大選煤廠的應用中，評分結果是相對較高的.基于此對不同煤泥分選方法進行煤泥浮選試驗，此次試驗結果如表二所示.

表二 煤泥分步釋放試驗結果比較表

在此次試驗中煤樣灰分都控制在17%左右，然而精煤產率卻有著十分明顯的差別，當浮選精煤灰分保持在10%時，使用普通浮選機進行的浮選分步釋放試驗獲得的精煤產率為72.01%，而使用艾姆科浮選機的試驗結果則顯示精煤產率為77.57%.在經過綜合比較之后，筆者認為使用無壓重介旋旋流器與TBS工藝相結合再加上浮選的方法，能夠取得較好的實驗效果.

2.3 浮選精煤脫水

浮選精煤脫水對于絕大部分選煤廠來講都不算問題，然而對于此次試驗對象而言卻是十分重要的.與其它選煤廠相比，該廠的精煤產品全部都是粉煤，需要注意的是浮選精煤所占到的比例遠遠超過50%，浮選精煤的產品中所含的水分以及顆粒形狀，都會對精煤產品的儲裝以及銷售環節帶來后續的影響.為獲得水分含量較低、形狀結構更加松散的浮選精煤產品，筆者通過煤泥脫水試驗，結果表明使用加壓過濾機進行6次排料之后，所得的產品水分全部都能夠保證在17%以下，平均單位處理能力都保證在0.5t/m2以上，效果較好.因此浮選精煤脫水使用加壓過濾機，是相對理想的選擇.

2.4 降低煤的碎化及煤泥對重介分選的影響

第一，采用原煤預先脫泥策略.該種方法最明顯的優勢是可以顯著的降低重介旋流器入料中所含的煤泥量，明顯提升重介分選的指標，同時大大控制重介質所產生的損耗.更需要看到的是，該種方法能夠直接創造條件讓煤泥進入到TBS分選系統之中，而不必像傳統方式那樣需要經過重介旋流器、脫水脫介以及查漿泵、磁選機等多余的環節，從而杜絕煤泥進一步的細化過程，減少浮選系統所承受的壓力，提升煤泥脫水的實際效果.

第二，使用無壓入料三產品重介旋流器.這樣做的好處同樣有兩個，首先可以大大降低有壓入料在處理過程中對于原煤的碎化.其次在于可以一次性完成對精煤、中煤以及矸石的分離，選煤環節更加簡單，大大降低了煤的碎化機會，便于對次生煤泥進行控制.

3 結語

貧瘦煤屬于一種相對稀有的資源.研究表明，貧瘦煤具有高發熱量優點的同時，其本身還兼具低硫、低磷以及高可磨性等屬性，是高爐用煤、化工用煤中的良好材料，筆者針對現階段貧瘦煤洗選所存在的問題，經過考察后認為防碎、防泥化是整個問題的關鍵，由于這個問題直接關系著生產工藝的各個環節，因而必須在全程對其進行重視.在具體的操作過程中，筆者以為只有從明確產品定位、選擇最為科學的選煤工藝、最大限度減低煤的碎化以及煤泥對于重介分選的影響，同時做好浮選精煤脫水工作，才可以保證貧瘦煤洗選工作的順利進行.

〔1〕薛麗群，楊猛霍，國杰.加壓過濾機用于選煤廠煤泥水處理的試驗研究[J].煤炭加工與綜合利用，2010(5):20~22．

〔2〕左濤.浮選精煤脫水研究與實踐[J].安徽工程科技學院學報:自然科學版，2011，19(2):67～70．

〔3〕余暉.重介旋流器選煤工藝在望峰崗選煤廠技術改造中的應用[J].煤炭加工與綜合利用，2011(3):39～41．