選煤廠設計中副產品的優化

陳立龍

(唐山森普工程設計有限公司，河北 唐山 064000)

選煤廠設計的主要目的是有計劃地解決新建廠或擴建廠的建筑、設備安裝和進行生產時所需要的原材料供應、勞動力配備等一系列重大問題，并給出保證投產后可能達到的最佳技術經濟指標，因此產品結構的合理化就顯得格外重要，主要產品結構的合理化與煤質特征、市場環境、地理位置、企業決策等有很大關系，因為影響因素較多，情況各異，對于主要產品的結構合理化，就不再進行贅述，本文主要對選煤廠設計中副產品優化的可能性進行分析和探討。

1 常規優化

選煤廠產品中，可稱之為副產品的有中煤、矸石及尾煤泥。傳統選煤廠中，采取一次浮選配合一次濃縮工藝，即精煤磁選機尾礦截粗后采用浮選工藝，浮選機精礦作為最終精煤產品，浮選尾礦進入濃縮機，壓濾后作為最終的煤泥處理。目前部分選煤工藝對于煤泥部分所采取的二次浮選配合二次濃縮工藝，最能直接體現對選煤廠副產品的優化設計。

1.1 二次浮選

選煤廠二次浮選工藝是對中煤產品的優化，其一次浮選的精礦產品通過臥式沉降過濾式離心機回收，由于離心液顆粒較細，灰分超標，但這部分產品回收后摻入中煤比較浪費，通過工藝優化，將這部分產品通過二次浮選，浮選出一部分合格精煤，采用精煤壓濾機回收，可提高精煤產率，增加經濟效益，尾礦產品可酌情進入中煤或尾煤泥回收系統。

1.2 二次濃縮

選煤廠二次濃縮工藝是對尾煤泥產品的優化，其中磁選尾礦及一次浮選機尾礦，先通過一段深錐濃縮機分級，顆粒較大的煤泥優先沉降到濃縮機底部，該部分粗顆粒煤泥灰分相對偏低，通過臥式沉降過濾式離心機脫水回收后摻入中煤，可提高中煤產率，增加經濟效益，濃縮機溢流進入到二段濃縮機沉降，采用尾煤壓濾機回收，作為尾煤泥。

2 特殊優化

由于原煤煤質差異較大，所處地理位置及市場環境不盡相同，所以一些特殊優化只以實際優化案例舉例，僅提供一種副產品優化的可能性，具體是否可以實施，仍需各廠結合自身煤質及其相應條件綜合考慮。

2.1 中煤泥篩下水去浮選

貴州久泰邦達能源開發有限公司盤縣淤泥鄉昌興煤礦選煤廠，是一座設計能力1.5 Mt/a的礦井型選煤廠，設計之初通過煤質資料的分析，僅通過中煤磁選機尾礦經過煤泥弧形篩截粗，篩下水去浮選這一工藝設計，精煤產率整體增加了1%以上，通過對該中煤產品的優化，為企業帶了可觀的經濟效益。

2.2 浮選尾礦去深度浮選

貴州久泰邦達能源開發有限公司盤縣紅果鎮紅果煤礦選煤廠，是一座設計能力1.8M t/a的礦井型選煤廠，設計時浮選尾礦考慮兩種路徑，可根據市場因素靈活調節。一是浮選尾礦直接去尾煤濃縮機，其尾煤泥灰分為51%左右，雖然煤泥易處理，但經濟損失較大；二是浮選尾礦去深度浮選濃縮池沉降后，底流去深度浮選，深度浮選精礦通過壓濾機回收，可根據其灰分摻入到精煤產品或者單獨落地成為高灰精煤產品，通過對該尾煤泥產品的優化，為企業帶來一定的經濟效益。

2.3 中煤破碎再洗

六盤水紅果經濟開發區青林河選煤廠，是一座設計能力0.9 Mt/a的礦井型選煤廠，由于該礦井正在生產擴建中，所提供原煤不足，且原煤內灰達到10.5%左右。該廠洗選灰分為10.5%的精煤產品，洗后中煤灰分約為30%左右，通過對塊中煤進行破碎再洗。塊中煤再洗后得到的精煤灰分約為20%左右，一可單獨售賣，二可摻入部分低灰精煤作為高灰精煤出售，三可摻入未破碎的原中煤中作為低灰中煤產品出售，整體中煤產品靈活多樣，滿足市場的各種需求。塊中煤再洗后中煤灰分40%左右，作為最終中煤產品，通過對該中煤產品的優化設計，僅一年時間就為企業帶來了純利潤800多萬元。

2.4 粉矸石摻入中煤

貴州久泰邦達能源開發有限公司盤縣紅果鎮紅果煤礦選煤廠，是一座設計能力1.8 Mt/a的礦井型選煤廠。由于該礦井原煤內灰高，精煤產品隨市場行情會波動，所以設計時粉矸石考慮2種路徑，一是當市場需要低灰精煤產品時，為保證精煤灰分，洗選密度會適當降低，低灰精煤產品與原煤內灰過于接近，造成中煤中精煤損失增加，導致中煤發熱量過高，摻入部分粉矸石，可以增加中煤產率，使中煤發熱量相對合適，通過發熱量與產率的配合調節，優化粉矸石產品，為企業帶來了值觀的經濟效益；二是當市場需要正常精煤產品時，選擇合適的分選密度，中煤發熱量合適，其粉矸石直接摻入矸石產品，避免污染中煤產品。

2.5 粉矸石產品單獨回收

內蒙古同達煤炭有限責任公司丁家渠煤礦選煤廠，是一座設計能力1.2 Mt/a的礦井型選煤廠，其矸石磁選機尾礦先通過煤泥篩進行分級，再通過立式離心機脫水，單獨回收落地，該產品單獨落地，其發熱量比重介質選矸石發熱量高4.18MJ/kg左右，通過優化矸石產品結構，為企業帶來了直觀的經濟效益。

3 結 語

隨著人工及耗材費用的提高，選煤廠的凈利潤會有所下降，對于擬建設的選煤廠，盡量在工藝設計之初，充分分析煤質資料和當地環境及市場狀況，為一些副產品提供靈活的去向。已投入生產的選煤廠，尤其是建成多年的老選廠，希望可以通過以上的一些實際案例，給予一定參考。合理的工藝設計，既能滿足選煤廠主產品的指標需求，又能給副產品提供一些靈活的組合，從而給企業帶來最直接的經濟效益。