選煤廠產品結構優化改造

神東洗選中心布爾臺選煤廠 內蒙古 鄂爾多斯 017209

1 引言

煤炭資源在我國的能源結構中占有這重要的地位，隨著我國對于可持續發展戰略的重視和相關措施法規的應用，人們越來越重視環境保護和可持續發展的重要性。煤炭的應用也面臨著矛盾問題：環境保護和煤炭的合理使用，在煤炭產品中，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，如果不對工藝進行嚴格控制和優化，很容易導致選煤質量不達標的情況出現。目前，煤炭洗選的主要工藝是重介質選煤方法，本文首先對重介質選煤方法進行簡單介紹，進而結合某選煤廠末煤重介質選取過程中的現狀和改進優化措施進行分析說明，以期為相關的選煤提供參考。

2 重介質選煤工藝方法

重介質選煤工藝是通過待選物質的密度差異對凈煤和煤矸石進行分離的技術方法。該方法的原理主要是阿基米德原理。在重介質選煤過程中，需要根據目標分選煤種的特點進行優化設計，同時還需要對重介質選煤的介質進行優化選擇，以保證選煤的效率和同時保證介質使用滿足環保的要求。

重介質選煤工藝的關鍵點是選擇合適的重質介質，將待選煤種和重質介質按照一定的速度投加到分選的設備之中，按照分選物質的密度差異將待選煤種分為重產物和輕產物。針對目前的工藝情況，主要的重介質選煤工藝方法有以下幾種：

(1)塊煤重介質分選-末煤重介質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、矸石泥化嚴重的情況，另外如果煤場對于末煤的品質要求較嚴格，也可使用該工藝方法?？傊?，塊煤重介質分選-末煤重介質旋流器的分選工藝可以滿足大型煤場對于工藝的要求，但此種工藝過程運行復雜程度相對價高，且運行工藝管理難度大，介質的回收成本偏高，導致經濟性相對差。

(2)跳汰粗選-重介質旋流精選工藝過程。該工藝方法是在重介質選煤過程之前添加一個預處理的工序，即跳汰排矸，將密度在一定區間內的煤矸石進行篩選，從而降低煤矸石含量的波動對于最終選煤質量和選煤設備的影響，降低旋流器的磨損。同時可以在一定程度上減小重介質使用量，提升經濟性。通過實際的運行狀況看，通過該工藝方法，對原煤含矸率相對較高的煤種分選，具有顯著的優勢。

(3)重介淺槽排矸工藝技術。重介質選煤工藝的核心設備是分選機，重介質淺槽工藝能夠有效提升分選的效率，同時可以保證較廣的分選力度，一般對于粒徑要求6mm-300mm的范圍，通過重介淺槽工藝均可實現。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度。

3 選煤廠洗選工藝現狀

布爾臺煤礦是神華神東煤炭集團建設的生產能力、主運輸系統提升能力、煤炭洗選加工能力世界第一的大型礦井，位于內蒙古自治區鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內，井田面積193平方公里，地質儲量33億噸。

布爾臺區域各礦井都存在在著不同程度的地質構造影響，整體原煤質量相對較差。原煤含矸率高且矸石遇水極易泥化，泥化后將產生大量高灰細泥，大量的高灰細泥致使煤泥水沉降、處理困難，致使末煤系統的入洗能力與煤泥水沉降、處理方面的矛盾將更加凸顯，由于煤泥不能及時排出系統，煤泥在系統內循環集聚，導致煤泥水系統各環節、設備的能力不能充分發揮，進而影響末煤系統整體效能。目前末煤系統入洗率僅為25%，對于大部分-13mm末煤沒有有效的控制手段，無法實現商品煤質量的全面提升。

4 末煤選前脫粉工藝

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

5 末煤選前脫粉產品結構及經濟效益測算

1.塊精煤：粒度200～25mm灰分Ad≤6.2%、水分Mt≤16%、發熱量Qnet，ar≥5800kcal/kg，可達到神華精塊2級標準，作為優質動力煤，也可以破碎后作為特低灰進行銷售。

2.末精煤：粒度50mm灰分Ad≤6.20%、水分Mt≤18%、發熱量Qnet，ar≥5800kcal/kg塊煤系統二層精煤+末煤系統末精煤+粗煤泥，可直接作為特低灰進行銷售(粗煤泥也可通過螺旋分選機進行分選，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：則由細煤泥+脫粉后末原煤混合而成，預計發熱量在4800kcal/kg。

通過上述的改進優化工藝，可以對產品經濟性進行極大的提升，具體見表1。

表1 布爾臺選煤廠洗選方式產品及效益對照表

5 結語

發展低碳環保經濟是目前經濟發展的基調，因此對于煤炭行業來講，如何降低燃煤造成的環境污染和提高煤炭的燃燒效率、利用率是關鍵，簡言之，發展潔凈煤技術是目前和未來的發展趨勢。煤炭的分選是發展潔凈煤的前提和關鍵，重介質分選工藝對于分選煤炭、提升精煤的質量具有明顯優勢，本文結合布爾臺煤礦企業對末煤洗選產品的優化改造進行介紹，最終可看出此次改造獲得較好的經濟效益。