選煤廠選煤工藝流程優化分析

趙洋

【摘 要】隨著我國的發展，煤炭資源成為了提振經濟的重要支柱。本文分析了我國煤炭行業選煤工藝的現狀，對選煤的工藝流程和優化方式進行針對性的論述，以期能夠為我國選煤工藝的改進和應用提供參考。

【關鍵詞】選煤廠;選煤工藝;優化

1.我國煤炭行業選煤工藝現狀

從實際意義上來講，我國在煤炭技術方面起步相對較晚，伴隨著我國經濟的飛速發展，使我國的選煤技術逐漸的接近和趕超世界先進水平，需要注意的是，我國選煤技術方面依然存在著一些問題和不足，如果不能對其進行及時解決問題，將會對我國煤炭行業的進一步發展造成直接影響和阻礙。首先，就選煤量方面而言，盡管我國的選煤量已經達到了世界先進的水平，但是整體的煤炭市場依然處于供不應求的狀態，從而對我國煤炭工業整體的發展產生了極大的影響。煤的低包涵率不僅降低煤炭的利用效率，同時也造成下游工業煤炭產品的質量有所下降，使用過程當中硫化物排放超標問題嚴重，并對環境造成了極為嚴重的污染。具體來講，在焦化行業當中，不同的煤種經過煉焦所形成產品質量差別較大。最后就選煤效率方面來講，我國選煤效率始終處于一個相對較低的水平。在選煤廠技術方面，我國選煤廠所應用的技術手段盡管取得了很大的發展，但是原煤的選煤率偏低，且選煤廠的規模相對較小，不同選煤廠的技術能力和水平都存在著極大的差異。在這些問題和因素的綜合影響之下，我國的選煤廠技術與世界先進水平相比，依然還存在著較大的差距[1]。

2.選煤所需經歷的工藝流程

一般工藝流程如下：先從礦井中取出來原煤，進入200mm左右分級篩，篩上物進行手選矸（或反手選，一般為反手選），矸石廢棄，撿出的煤塊破碎后進入篩下，篩下物進入50mm分級篩，篩上進入淺槽機進行分選，篩下進入重介系統。淺槽分選出原煤及矸石，矸石進行廢棄，原煤經破碎到50mm以下進入重介系統。

3.選煤廠選煤工藝分析

3.1重介質旋流器選煤工藝

重介質選煤技術從20世紀60年代開始引入國內，相比于其他類型的選煤方法具有更強的適應性，并且能夠有效提升選煤的精度。應用重介質旋流器選煤方法能夠有效實現對選煤工藝的自動控制，并且由于分選下限較低，因此能夠有效應用于不同煤質的選擇技術。重介質旋流器選煤工藝也是當前國內各大選煤廠主流的選煤技術，其核心技術在于利用離心力對原煤進行分選，相對而言分選過程較為復雜，能夠適用于篩選難度較大的煤種。通過對重介質旋流器設置合理的給料壓力、循環介質量等參數能夠有效對原煤進行分選。但是重介質旋流器在實際應用過程中也存在一定的局限性，由于影響重介質旋流器選煤工作效率的因素較為復雜，可能會存在螺旋流問題，系統容易發生故障，并且相比于其他類型的選煤方法，重介質旋流器選煤技術的應用成本較高，操作人員的維修檢修工作量也比較大，由于整個工藝流程相對更為復雜，對專業人員的操作門檻有所提升[2]。

3.2浮游選煤工藝

浮游選煤技術簡稱浮選，利用浮選機能夠有效區別煤與矸石表面的濕潤性差異，從而實現對原煤的篩選工作。目前國內浮選技術有著非常大的進展，風選設備在實際應用過程中性能也有了很大提升。浮選理論研究的重點和難點包括對選前原煤的預處理、浮選過程使用的藥劑以及表面活性劑的使用等。在實際應用過程中，浮選方法也具備一定的缺陷，由于浮選技術對原煤的篩選過程是通過表面濕潤性的差異進行篩選，此過程的整體適應性較差，設備適應性以及精細化程度相對較低。

3.3跳汰選煤方法

當前跳汰選煤法在國內各大選煤廠中有著非常廣泛的推廣和應用，針對動力煤的分選有著極大的應用市場。簡單來說，跳汰選煤的實質是利用水流的上下波動和重力作用，使密度更小的精煤浮到水面上層并隨著水流流走，而原煤當中密度較大的矸石等雜質則沉入到下層并通過相應的系統進行處理。跳汰選煤方法在實際應用的時候運行成本較低，并且具有非常強的適應性。由于跳汰選煤分選工藝相對簡單，并且能夠實現一定的選煤效果，在廣泛應用中得到了比較理想的效果。但是如果原煤分選密度過低或原煤中細粒含量較多的情況下，利用跳汰分選技術會損失大量精煤，難以保證分選效果。

4.優化選煤工藝流程的方法

4.1合理的應用設備來進行粗選和精選

分析表明，當進行粗選時，選擇淺槽分選機是最好的，在精選過程中效果最好的是選擇重介質旋流器。具體優點：淺槽洗選機可以將矸石和不合適高灰中煤區分開來，進行預先排矸處理，可減少重介質旋流器的物料投入，同時不影響低灰精煤的產量，從而減少不必要的成本;這種靈活巧妙的應用技術滿足了選煤廠對各種煤炭類型的生產的需求。

4.2降低精煤灰分的措施

通過重介質旋流器來分選精煤，當分選密度降低時分選精度會隨之升高。因此，選煤廠在進行煤塊粗選時使用較低成本的淺槽洗選機，而在精選時則選擇重介質旋流器。在采用這種方式時具有以下優勢：（1）將原煤投進淺槽洗選機中，洗選出高灰原煤和矸石，之后將排矸處理后的煤塊投進重介質旋流器，可以很大程度上減緩重介質旋流器的施工強度，同時對低灰精煤的產量也沒有影響。（2）一旦這該工藝被應用，選煤廠可以減少購買高精度重介洗選機的數量。另外，還可以通過不同類型的煤質來調節分選密度的范圍[3]。

4.3優化對煤泥進行脫水的系統

在煤泥脫水過程中，為了提高使用效率，需要將每個方面效果都不好的真空過濾機換成加壓過濾機，加壓過濾機具有成本低且能夠更好通過濾餅對水分中的介質進行過濾，同時脫除濾餅也更加方便。

4.4煤泥水處理系統優化措施

在實地調查中，發現只有確保洗水時不存在洗水平衡和煤泥堆積，煤泥水處理過程的閉路循環才能實現。因此，選煤廠可以采取下列優化措施：（1）減少入料礦漿含量。（2）選擇效果好的凝聚劑和絮凝劑，減少煤泥含量。（3）用透水性好、濾餅易脫落的無紡濾布代替過濾塑料網板，提高過濾效果。

4.5混料桶結構優化

專業人員改良了混料桶的結構，使之前的工作過程中因桶底的矸石集聚導致混料泵不斷隨時間增加而壓力減輕的缺陷不復存在。分為兩個改造部分：（1）改進混料桶的內外桶的相對位置，減小桶底的面積，保證混料泵隨時可以吸走矸石;（2）改進介質管的出口方向，在介質的沖擊下使內外桶旋轉，進而使原煤和介質混合充分且均勻，防止矸石沉底。通過改進的兩個部分，有效解決了矸石沉積桶底的狀況，同時改善因時間增加導致混料泵壓力降低的現狀。

4.6X系列氣室跳汰機的有效應用

X系列氣室跳汰機的有效應用，相關技術人員研制出微泡浮選設備，從而為難浮煤的分選工作提供了極大的便利，在此基礎上，為選煤廠單體設計起到了推動作用，能夠使選煤廠的工藝能夠切實滿足時代的需求，徹底解決大型振動篩的可靠性問題。從另一個角度來講，壓濾機以及全自動隔膜在不斷發展的過程當中，逐漸為煤泥脫水提供了越來越大的便利。盡管如此，我國在相關設備的發展方面依然處于相對較低的水平，相關企業、技術以及產品的市場競爭力相對較弱。正因為如此，應該我國應該進一步加大力度，對高效選煤設備進行開發，勇于創新，應用先進的材料和工藝。

5.結束語

綜上所述，煤炭在經濟發展中起著重要作用，不容忽視。但是，由于我國煤炭洗選技術歷史較為短暫，而且在過去的幾年里因為煤炭的使用不當進而威脅到環境的可持續發展，因此在今后的工作中，相關人員應當注重選煤工藝的優化，進而實現生態與經濟的同頻發展。

參考文獻：

[1]仇歡歡.選煤工藝的優化研究[J].能源與節能，2018（04）：120～121.

[2]郭冬梅.天宏選煤廠丁戊庚組煤配煤入選的探索與應用[J].煤炭工程，2018，（05）：84～86.

[3]祁建權.邵寨選煤廠選煤工藝設計[J].內蒙古煤炭經濟，2018（03）：142～143.

（作者單位：鄂爾多斯市濱海金地運營管理有限公司）