煤質(zhì)分析在選煤工藝選擇中的應(yīng)用研究

史澤博，高重新

（1.山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)宜興煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 孝義 032300；2.兗礦集團(tuán)菏澤能化公司趙樓煤礦選煤廠，山東 菏澤 274705）

1 調(diào)研資料與煤質(zhì)分析

在選煤工藝的設(shè)計(jì)與選擇中，需要首先對(duì)原煤的特性進(jìn)行有效分析，這樣才能保證選煤工藝選擇的科學(xué)性。對(duì)原煤煤質(zhì)的正確分析是選煤廠制定工藝流程、選擇工藝設(shè)備類型的基本參考依據(jù)。

汾西礦業(yè)集團(tuán)宜興煤業(yè)公司孟南莊選煤廠的主要原煤類型為優(yōu)質(zhì)低硫肥煤等，其入選的原煤熱值比較高，具有弱結(jié)渣性、高穩(wěn)定性等特性。本次研究選擇的選煤廠沒有煤樣的篩分浮沉方面的資料，因此，在工藝設(shè)計(jì)資料比較時(shí)，采用臨近煤場(chǎng)的資料進(jìn)行煤樣篩分浮沉實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不斷進(jìn)行校正，最終得到原煤篩分的實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及原煤在200～13mm 浮沉的綜合表，具體結(jié)果如表1、2 所示。

表1 原煤篩分實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

由表1 可以看出，宜興煤業(yè)公司孟南莊選煤廠選取的大塊煤中含有8.05%的矸，由此可以確定該原煤為高含矸量煤，同時(shí)+13mm 級(jí)含量有48.15%,灰分含量為29.11%，而-13mm級(jí)末煤的含量有51.85%，灰分含量為22.20%，從中可以看出，塊煤的灰分含量高出末煤灰分含量6.91%，說明塊煤正品的矸石含量比較多。從表1 中還可以看出，-0.5mm 粒級(jí)灰分與其粒度的減小有關(guān)，粒級(jí)灰分減小，則灰分升高，從這一點(diǎn)可以看出，原煤的細(xì)顆粒矸石粉含量較高，則矸石容易碎裂。

表2 原煤200mm-13mm 浮沉組成的綜合表

從表2 中可以看出，+13mm 塊煤浮沉組成與其主導(dǎo)密度有關(guān)，當(dāng)主導(dǎo)密度級(jí)處于-1.40kg/L 時(shí)，灰分為8.76%，產(chǎn)率則為60.10%。從表2 中還可以看出，當(dāng)次主導(dǎo)密級(jí)處于+2.0kg/L 時(shí)產(chǎn)率變?yōu)?4.36%，灰分則為82.32%，這就說明大塊煤含矸量比較高，而且矸石純度較高，可以確定大力度級(jí)原煤在排矸處理后可以明顯降低原煤的灰度。從表2 中還可以得知，1.5～1.8kg/L 密度級(jí)產(chǎn)率合計(jì)為11.23%，從中可以得知，其沒有較多中間物。

通過以上分析可知，原煤的可選性與灰分有很大關(guān)系，在精度灰分處于12.00%時(shí)，理論上的精煤產(chǎn)量是73.50%，而理論上的分選密度是1.72kg/L。當(dāng)分選密度為±0.1 時(shí)，其含量為11.43%，入選的原煤一般都是中等可選煤。

2 確定選煤工藝

（1）選擇選煤設(shè)備。選煤廠的200～13mm 塊原煤的工藝要求不高，屬于中等可選，因此，可以采用重介分選、跳汰分選等選煤工藝。汾西礦業(yè)集團(tuán)宜興煤業(yè)公司孟南莊選煤廠最常用的設(shè)備為重介淺槽分選機(jī)，該設(shè)備的分選粒度范圍處于200～6mm 之間，比其他設(shè)備的范圍廣，這樣就可以有效地減少塊煤的破碎數(shù)量，進(jìn)而達(dá)到提升塊煤產(chǎn)率、降低功耗的目的。

（2）完善選煤工藝流程。①原煤篩分。在準(zhǔn)備車間對(duì)原煤進(jìn)行200mm 篩分與撿雜，+200mm 大塊煤送進(jìn)大塊煤倉(cāng)，-200mm 原煤送入主廠房進(jìn)行再次分選。②塊煤分級(jí)與洗選。送進(jìn)主廠房的-200mm 原煤需要篩選分為200～13mm 與-13mm 兩個(gè)級(jí)別。200～13mm 這一級(jí)別的塊煤需要先進(jìn)行拖泥篩分，然后送進(jìn)重介淺槽分選機(jī)進(jìn)行洗選，洗選后可以得到矸石與洗精煤。而拖泥篩分下的煤泥需要送入末煤脫水系統(tǒng)。分級(jí)篩選下的末煤需要通過末煤出廠輸送設(shè)備輸送，形成末煤產(chǎn)品。

洗精煤則需要繼續(xù)進(jìn)行預(yù)先脫介固定篩與分級(jí)脫介篩，再次把洗精煤分為兩種類型。第一種為+13mm 塊精煤，第二種為-13mm 末精煤。塊精煤需要上倉(cāng)繼續(xù)分級(jí)，主要分為30～13mm 洗小塊、80～30mm 洗中塊、200～80mm 洗大塊三種煤產(chǎn)品。

（3）介質(zhì)回收。在洗精煤預(yù)先脫介階段固定篩下的合介需要進(jìn)行分流，分流后部分合介與其他階段（洗精煤分級(jí)脫介、矸石脫介等）脫介篩下的合介繼續(xù)混合送入合介桶。而另一部分合介則與其他階段篩下的稀介混合后送入稀介桶。稀介桶中的稀介繼續(xù)通過磁選機(jī)進(jìn)行磁選，其中的精礦則進(jìn)入介質(zhì)桶，尾礦拖泥當(dāng)作潤(rùn)濕水可以繼續(xù)使用。

（4）篩末煤脫水。篩末煤先用弧形篩進(jìn)行預(yù)脫水，再用離心機(jī)脫水，送入末煤轉(zhuǎn)載皮帶，從而混合進(jìn)末煤產(chǎn)品中。而弧形篩篩下的水進(jìn)入離心液桶，送入煤泥水桶。

（5）回收粗煤泥。利用濃縮旋流器對(duì)煤泥進(jìn)行分級(jí)濃縮，器底流用高頻篩脫水，通過末煤轉(zhuǎn)載皮帶把粗煤泥混入煤產(chǎn)品中，而溢流與篩下水進(jìn)入濃縮機(jī)。

（6）回收洗煤泥。在回收粗煤泥后的溢流與篩下水由濃縮機(jī)進(jìn)入壓濾機(jī)脫水，并把回收的煤泥轉(zhuǎn)載到刮板，然后混入末煤產(chǎn)品，而濾液則作為循環(huán)水存在。

3 結(jié)語

此次所選的選煤廠原煤為不粘煤，這種煤在民用、電力、化工方面都可以使用。通過對(duì)原煤資料進(jìn)行詳細(xì)分析，確定可以使用的基本設(shè)備與選煤工藝，這種選煤工藝可以提高精煤的產(chǎn)率，保證精煤的質(zhì)量。