1選煤廠現有生產系統現狀

華晉焦煤有限責任公司沙曲選煤廠為礦井型選煤廠，主要入選沙曲礦井原煤，現有選煤廠生產能力為1.50Mt/a,原煤準備車間和產品跨線式裝車倉均按3.00Mt/a一次形成。目前選煤工藝為：混合跳汰一煤泥濃縮浮選，浮選精煤過濾一尾煤濃縮壓濾脫水聯合工藝。可生產灰分在8.5%?10.00%之間的多規格、多品種的精煤產品。

入洗原煤首先經50mm預先分級，+50mm塊煤經檢查性手選和破碎后，與篩下物料混合，經跳汰分選，選出精煤、中煤、砰石三種產品。砰石由汽車排至砰石堆放場。中煤脫水后銷售，也可經破碎后作鍋爐房用煤。精煤進入13mm分級脫水作業，篩下進入撈坑，撈坑斗子提升機撈出物經脫泥篩和離心機二次脫水后，與塊精煤混合為最終精煤產品。撈坑溢流濃縮，釆用濃縮浮選工藝，浮選精煤采用過濾機脫水,摻入跳汰精煤、浮選尾煤經濃縮后壓濾脫水。為減輕煤泥水系統負荷,在煤泥濃縮機和尾煤濃縮機底流增加了分流環節，分流出的煤泥水經高頻篩回收后，分別摻入精煤和中煤。

現有生產系統存在的主要問題如下：

1）跳汰、浮選工藝系統能力不相匹配。

由于原設計釆用的煤質資料一0.5mm原生煤泥量僅為7.72%，而實際生產中卻達到了15%左右，另外原煤儲煤場采用推土機往復作業，使原煤遭受二次碾壓，次生煤泥量增大，導致煤泥水系統處理能力嚴重不足，而原設計主選設備為一臺35m²跳汰機，設備入洗能力過大，由于煤泥水系統的處理能力和主選系統生產能力嚴重失調’，無法維持跳汰機正常的工作條件。雖然選煤廠進行了技術改造，但仍不能滿足生產要求。

2）浮選系統工藝落后，煤泥積聚，無法保證系統正常生產。沙曲洗選廠現有浮選工藝為濃縮浮選工藝，浮選精煤過濾機脫水,濃縮機溢流直接作為循環水使用。，

濃縮浮選流程的主要缺點在于煤泥水中小于濃縮機截留粒度的細泥隨溢流在洗水中不斷循環，繼續泥化，致使循環水中細泥積聚，洗水濃度逐漸上升，跳汰機作業條件惡化，破壞了洗選下限，’污染了精煤。現選煤廠實際生產中將濃縮浮選改為半直接浮選，加大煤泥濃縮作業的底流量，降低煤泥濃縮機的溢流濃度，以改善該部分循環水的質量。加大濃縮機的底流排放量，使底流濃度降低到10.g/L,濃縮機已基本不起濃縮作用，并且有了煤泥濃縮機這一環節，不管如何加大底流排放量，總會造成細泥在洗水中死循環的后果，小于濃縮機截留粒度的細泥在洗水中積聚也仍然不可避免。同時浮選精煤釆用真空過濾機脫水，由于設備自身的局限性，濾液濃度較高，不能作為循環水使用，需返回浮選機處理，從而造成煤泥在浮選系統積聚，進而影響浮選效果和過濾機本身的脫水效果。

3） 跳汰機分選效果差、存在問題多，不能滿足正常生產。隨著沙曲礦井北翼工作面的投產，礦井原煤由易選煤變成難選煤,跳汰機在洗選過程中，分選效果差，精煤產品灰分平均在10%左右，沙曲選煤廠為了使跳汰機適應入選難選原煤的實際情況，先后進行了跳汰機篩板孔徑、排料機構、空氣過濾、自動控制、浮漂等改造的嘗試，并且在操作方法上進行了不斷摸索，雖然能生產出合格精煤,但分選效果沒有明顯改善。從近幾年生產指標看，中煤帶煤損失平均35%左右，砰石帶煤損失在10%以上，并且精煤中細粒砰石污染嚴重，數量效率低，在89%左右。

4） 礦井煤質變壞，目前排肝系統不能適應生產需要。由于礦井原煤煤質變壞，夾砰層增多變厚，造成砰石大量增加，經常砸壞選煤廠的設備，而且由于砰石量太大手選選不過來，所以直接將大于50mm的物料直接外排，造成了不必要的損失。

針對以上問題雖采取了一系列措施，但效果不佳。隨著礦井生產能力的擴大和井下煤質的變化，需要建立與礦井能力相匹配的選煤廠和適合井下煤質的洗選工藝，經過大量的調查研究，決定進行選煤工藝改造。

2沙曲選煤廠技術改造方案探討

針對入選原煤的可選性和能源的合理利用，釆用重介旋流器工藝最為適宜，因其分選精度高，中砰帶煤損失低，數量效率高，約在95%左右，適用于分選難選和極難選煤。

2-1有壓、無壓入洗方式的比較

1）有壓入料分選下限低，分選效果好，尤其適用于細粒級含量高的原煤。廠房高度低,投資省，設備（國外兩產品旋流器）處理量大，有利于高效的裝配式廠房布置。有壓入料將帶來物料過粉碎,但從煤質分析可知，解離的越細（不包括一0.5mm）,精煤回收率越高，因此，選擇有壓入料方式適合我廠煤質。

對于矸石泥化問題,從以下幾方面考慮：

a）設選前脫泥，保證大部分煤泥進入旋流器前已經脫掉，即使有泥化對分選效果的影響也不會很大；

b） 從混合桶的結構看，其外形象一垂直安裝的梯形溜槽，煤介混合室容積并不大，有效地避免了原煤在混合桶懸浮液中長時間浸泡所帶來的砰石泥化現象；

c） 布置廠房時，盡量縮短煤介混合物的管路輸送距離，泥化也就失去了滋生的環境。

2）無壓入料簡化了工藝，避免末煤的過粉碎，多與三產品旋流器結合,近年來很受用戶歡迎。其不足之處為:a）對末煤、粉煤的分選精度略低,對于沙曲選煤廠末煤含量大的稀缺主焦煤來說不太合適；b）物料必須被提升至高處，廠房體積增大,投資增大;c）兩產品旋流器噸煤介質循環量比三產品旋流器少1n?左右，入料泵功耗低,能耗小。三產品旋流器的配套磁選機臺數多，介耗也相對較高。

綜合考慮后，設計選擇有壓兩產品主再洗入料方式適合本廠煤質。

2-2選前脫泥不脫泥的比較

1） 入洗煤中原生煤泥含量大（14.72%），浮沉煤泥含量也較大，加之煤質較脆、易碎，且砰石有泥化現象，因此設選前脫泥環節很有必要。選前脫泥的優點是:分選精度高，分選效率高，介質損失少。由于入料中非磁性物含量少,故脫介效果好。脫泥后進入重介系統的煤泥量基本上為一定值，保證了介質系統的穩定性,分流量變化小，因而介質密度的調節變得十分簡捷，只須控制補加清水量一個因素。其次脫掉了大量煤泥，從源頭上最大限度的減少了泥化現象,給分選作業帶了諸多好處。脫泥后，進入重介系統的總物料量減少，提高了設備的處理能力，對于大型、特大型選煤廠投資將大大降低。此外，從廠房布置上講，脫泥更有利于模塊化廠房布置。其缺點是工藝環節增多，脫掉的粗煤泥還需要增加處理設備，但與上述優點相比，這些缺點顯得微乎其微，完全可以舍棄。

2） 如采用選前不脫泥工藝，雖然簡化了工藝環節,但卻增加了后續設備的負荷，且廠房體積將明顯增大。不脫泥入洗意味著全部煤泥進入重介旋流器，加之砰石易泥化，因此小小的波動將對懸浮液的流變特性影響很大，直接影響到分選效果的好壞。此外煤泥量大，介質損失大，脫介噴水量大，配套的磁選機臺數多。從煤泥分選的角度考慮，煤泥在整個重介系統沒有得到分選（普遍認為旋流器分選下限為0.5mm）,也沒有得到回收，仍返回了煤泥水系統，是重復入洗,無論從技術上還是經濟上都是不可取的。

綜合考慮后，設計選擇選前脫泥工藝。

2.3動篩排砰工藝探討

1） 動篩跳汰作為近年來發展起來的分選方法，其優點是分選上限大，可達300mm,所需循環水量小，極適合于大塊煤，特別是砰石含量較高的塊煤的排砰，且系統簡單，有利于后續重介系統的分選。

2） 動篩排砰技術已經成熟，其工藝簡單、易操作，國內很多礦井和選煤廠已成功使用，而且效益顯著。大量奸石直接經動篩排出而不進入洗選系統，改造后入選原煤灰分可由現在的33%左右降至25%，而且減少了洗選轉載過程中的二次碎化和泥化，既達到了除研降灰的目的，又有利于洗選作業。

3） 由于重介旋流器對入料粒度要求嚴格，所以選擇動篩排砰工藝做為重介改造的配套工程。

2.4煤泥回收工藝的比較

由于煤泥中粗粒級含量較多，可選性好,針對該特點，設計選擇螺旋分選機和煤泥重介旋流器兩種方法進行比較。

1）螺旋分選機分選密度偏高（1.7kg/L?1.8kg/L）,分選效率低，而且當洗8級精煤時，原煤可選性已發生很大變化（難選煤），因此不宜作為煉焦煤出低灰產品的分選手段。

2） 若釆用煤泥重介旋流器（一般與無壓三產品旋流器配套），+0.125mm的粗煤泥可以得到有效的分選，從而彌補了大直徑無壓三產品重介旋流器分選下限偏粗的不足，同時也大大減少了進入浮選的煤泥量,在工藝上有揚長避短的功效，而且降低了洗選加工成本。但從現場調研反映，煤泥重介旋流器調配介質密度困難（一般不能調節），分選精度難于控制。

3） 最主要的原因是不管采取上述那種方法，粗粒級回收后，經計算，入浮濃度只有40g/L左右，遠遠不能滿足直接浮選對濃度的要求。如果只為了回收粗煤泥而增設濃縮浮選工藝，就使系統復雜化，無論對泥化還是細粒級物料積聚均會產生不利影響。

通過上述分析，煤泥（-0.5mm）選擇直接浮選工藝。

結語

總之,近年來隨著煤炭市場的好轉，選煤行業新工藝、新技術、新設備發展較快，各大選煤廠都在進行技術改造，在方案的選擇上也是仁者見仁、智者見智，但是筆者認為，單純的評論哪種工藝好、哪種設備好是不科學的，必須根據比較真實的煤質資料，選擇適合煤質資料的選煤工藝和設備。目前，沙曲選煤廠技術改造已經完成進入試生產階段，通過近兩個月的試運行，設備運行狀況良好，基本達到設計生產能力。

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