選煤廠選煤工藝設計探討

喬霈俊

摘 要：選煤工藝是否先進、科學，直接影響到選煤廠選煤質量及其經濟效益的創造。正因此，設計具備先進行、合理性、科學性的選煤工藝及其流程，成為各個選煤廠的主要研究重點?；诖?，本文以選煤工藝設計進行深入探析，以期為選煤廠經濟效益的創造提供助力。

關鍵詞：煤化工;選煤廠;設計;選煤工藝

作為選煤廠運行發展的重要基礎，選煤工藝是否合理科學關乎到選煤廠經濟效益的創造。所謂選煤工藝，是指依據原煤的物理、化學性質，借助機械處理技術進行原煤的處理，有效過濾掉原煤中的雜質，并實現對原煤進行不同質量、規格的分類。選煤工藝的設計效果，關乎到選煤廠開展原煤處理作業的質量與效率。本文以某選煤廠為例，該選煤廠位于大同市高山鎮，建成時間為2001年，該選煤廠原選煤工藝為重介旋流器單段排矸。隨著煤炭開采事業的不斷發展，該選煤廠以往開采的侏羅紀煤源已經接近枯萎，為保證開采量達到目標要求，礦井開始逐漸朝著二疊系煤田延伸。而因礦井開采需求量的不斷增大，加之煤質質量的逐漸下降，使得以往選煤工藝的應用無法滿足當前選煤需求[1]。因此，需在原選煤工藝的基礎上進行全新選煤工藝及其流程的設計。

1 原煤性質分析

搜集該選煤廠近幾年礦井煤質資料，通過分析計算進行主采煤層原煤灰分的預測，最終計算出煤礦原煤灰分占比高達39.9%。同時，以灰分占比計算結果為依據，進行礦井資料校正，如下表所示。

2 選煤工藝確定

該選煤礦原煤灰分占比高達39.9%，若不經處理直接進行原煤的銷售，無法取得競爭優勢，所以需利用先進選煤工藝進行原煤的洗選。

2.1 塊煤分選

作為現階段常用的選煤設備之一，重介質淺槽分選機具備以下優點：①設備結構簡單，生產成本較低，且易于維護養護;②設備單機處理量大，分選效率表現優異，具備自動化處理優勢[2];③適應能力強，可適應原煤含矸量、塊煤率的各種變化;④具備較高的密度調節范圍，適用范圍在1.4～1.8之間。矸石排除速率高，分選時間短，有助于產品質量的保障。因該設備具備以上優勢，所以該選煤針對塊煤分選作業的開展選擇利用重介質淺槽分選機。

2.2 末煤分選

處于對產品結構的考慮，針對中煤的洗選，既可以單獨進行分類處理，也可以適量摻入精煤進行混合處理[3]。再加上有壓重介旋流器有著較強的適應力，可處理較大波動的原煤，所以選用有壓三產品重介旋流器進行末煤的處理。因淺槽分選機下限為13mm，以此為依據將三產品重介旋流器的上限設置為13mm，其下限設置為1.5mm，以此確保各個分選設備之間有效連接。

2.3 粗泥煤分選

現階段常用的粗泥煤分選設備包括煤泥分選機、重介旋流器、螺旋分選機等。該選煤廠的原處理工藝中涉及到對重介分選系統的應用，其運行成本、管護成本較大。而煤泥分選機的應用，其分選效果相較于其他兩種設備效果較差。針對螺旋分選機的應用，具備運行成本低、穩定性強等特點，所以該選煤廠利用螺旋分選設備。

2.4 細煤泥脫水回收

選煤廠基于原有選煤工藝的分析，選用快開壓濾機、加壓過濾機聯合脫水處理系統，確保其產品水分含量達到預期要求，并且該脫水系統運行穩定性較強。

3 工藝流程制定

綜上所述，該選煤廠選煤工藝確定為：利用重介淺槽分選機進行150～13mm塊煤的分選;利用有壓三產品重介旋流器進行1.5～13mm塊煤的分選;利用螺旋分選機進行0.25～1.5mm粗煤泥的分選;利用快開、加壓過濾機進行0.25～0mm細煤泥的脫水處理[4]。

3.1 工藝流程特點

分析該工藝流程的應用，具備以下特點：①實現對末煤、塊煤的有效分選，進一步提升產品回收率;②借助快開、加壓過濾機的聯合應用，實現煤泥處理工藝中洗水的閉路循環;③為適應選煤市場變化，該工藝流程可實現對不同洗混煤方案的靈活適應。

3.2 工藝布置

該選煤系統具體分為原煤準備系統、淺槽分選系統、三產品旋流器分選系統、煤泥處理系統以及螺旋分選系統。

3.3 準備系統

原煤經輸送機運輸，運輸至車間，首先經分級篩進行初步分級，將大于150mm以上的原煤篩選出來并運輸至手選處。除雜后的雜物與矸石經運輸機運輸至矸石倉。篩選后的大塊煤進行破碎處理，確保原煤直徑低于150mm。

3.4 淺槽分選系統

原煤需先利用香蕉篩進行分級并脫泥處理，大于13mm的原煤進入重介淺槽分選機進行處理，小于13mm、大于1.5mm的原煤進入重介質旋流器進行處理。原煤在淺槽分選機中脫介、脫水后，將原煤打入破碎機，按標準設計要求進行原煤破碎，利用洗混煤產品輸送機將破碎后50～13mm精煤進行運輸。

3.5 三產品重介旋流器系統

原煤經脫泥、分級篩選后，1.5～13mm的下層末煤進入有壓三產品重介旋流器進行處理，分選出矸石、精煤、中煤三種產品。

3.6 粗煤泥分選系統

利用分配器將分級旋流器的底流分配至各個螺旋分選機內，并進行螺旋矸石、螺旋精煤的分選。

3.7 煤泥水處理系統

設置雙層濃縮機，利用底流泵將底流分別打入快開壓濾機與加壓過濾機的料筒中，并進行脫水回收。

4 結束語

通過選煤工藝的創新設計，選擇具備先進性的選煤設備，提升工藝布置的合理性，確保該選煤廠整體選煤作業流程的高效性與穩定性，提升選煤廠洗選工藝的技術水平，滿足客戶對原煤洗選的具體質量標準要求。

參考文獻：

[1]呂銳.選煤廠選煤工藝設計探討[J].科技創新與應用，2014， 000（023）：108-108.

[2]孔亭，向佩，申加龍.有關選煤廠選煤工藝設計的研究[J].山東工業技術，2015，000（001）：119.

[3]耿長勇.選煤廠選煤工藝設計分析[J].內蒙古煤炭經濟，2017，000（009）：21，26.

[4]辛戰文.馬脊梁選煤廠選煤工藝設計與應用[J].露天采礦技術，2018，33（05）：76-80.