陳中

摘 要：山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司選煤廠因煤質(zhì)變化，原有塊煤動篩分選精度低，末煤有時也不能滿足電廠發(fā)熱量的要求。針對石港礦煤質(zhì)資料，分析了技術(shù)改造的方案和系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)，將原有動篩分選系統(tǒng)改為重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)；分選下限也由25mm降低至13mm。經(jīng)過技術(shù)改造后，提高了分選系統(tǒng)對煤質(zhì)變化的適應(yīng)性，提高了系統(tǒng)的自動化水平，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：塊煤；技術(shù)改造；重介質(zhì)淺槽分選機(jī)

1 選煤廠存在的問題

山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司選煤廠原有生產(chǎn)工藝為100～25mm粒度原煤采用動篩跳汰機(jī)排矸，動篩精煤直接作為塊煤產(chǎn)品，-25mm末煤直接作為動力煤銷售。

隨著山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司井下煤質(zhì)變差，原有動篩排矸工藝不能滿足礦井生產(chǎn)和市場的需求，主要表現(xiàn)為：

（1）動篩跳汰機(jī)分選精度變差，矸石中夾帶精煤現(xiàn)象嚴(yán)重，造成了精煤的損失。

（2）原煤煤質(zhì)波動較大，造成塊精煤質(zhì)量不穩(wěn)定，不能滿足用戶對塊煤產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

（3）-25mm末煤質(zhì)量不穩(wěn)定，不能滿足用戶對動力煤產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司選煤廠原有工藝落后，沒有考慮到煤質(zhì)變化對工藝系統(tǒng)的影響，適應(yīng)性差，不能滿足市場對洗選產(chǎn)品的要求。針對以上問題，增強(qiáng)生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，滿足用戶對產(chǎn)品的要求，決定對選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。

2 技術(shù)改造方案

2.1煤質(zhì)資料分析

本次技術(shù)改造分析采用的資料是山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司原煤篩分浮沉資料。原煤篩分試驗(yàn)報告表見表1，根據(jù)資料可以看出：原煤灰分為40.74%，煤質(zhì)較差；25-13mm塊煤灰分達(dá)56.47%，若直接摻入末煤中作為動力煤會造成動力煤煤質(zhì)變差。因此，分選下限應(yīng)由25mm降至13mm，20-13mm塊煤分選后可以作為小塊產(chǎn)品，也可以摻入末煤中以保證動力煤質(zhì)量。

根據(jù)浮沉資料，入選原煤綜合級+2.0kg/l含量高達(dá)48.36%，說明矸石含量大；1.5～1.8kg/l含量均在5%以下，中間密度計(jì)含量低，可選性較好。

2.2選煤方法

目前，可以替代動篩跳汰機(jī)且分選效果較優(yōu)的塊煤分選方法，成熟的有重介質(zhì)斜/立輪分選和重介質(zhì)淺槽分選。

（1）重介質(zhì)斜/立輪分選

重介質(zhì)斜/立輪分選具有分選精度高，分選粒級寬的特點(diǎn)，但近年來我國已經(jīng)很少使用，主要原因是體積過大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備價格高、維護(hù)困難，配套系統(tǒng)復(fù)雜，建設(shè)及生產(chǎn)費(fèi)用偏高。因此，不采用該分選方法。

（2）重介質(zhì)淺槽分選

重介質(zhì)淺槽分選機(jī)是利用煤和矸石在重介懸浮液中由于密度的不同而自然分層來完成分選，屬專用于處理塊煤的高效分選設(shè)備，近年廣泛應(yīng)用于各類動力煤選煤廠塊煤分選作業(yè)。淺槽分選機(jī)的分選長度一般只有 1.6～1.8m，煤和矸石在懸浮液中的停留時間很短，大約是普通跳汰機(jī)的 1/5～1/8、動篩跳汰機(jī)的 1/2～1/3；煤和矸石在淺槽內(nèi)的運(yùn)動十分平穩(wěn)，煤和矸石在懸浮液中很少相互擠壓摩擦，可認(rèn)為是相對靜態(tài)分選，因此可以最大限度地提高設(shè)備的分選精度，減輕分選作業(yè)產(chǎn)生的次生煤泥量。重介質(zhì)淺槽分選機(jī)設(shè)備體積小，可以減少廠房體積，單臺設(shè)備通過能力大，產(chǎn)品回收率高，對原煤入選量及粒度組成波動適應(yīng)性強(qiáng)。此外，淺槽分選機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作和維護(hù)，易損件為刮板更換方便，分選工藝布置簡單、能耗低，生產(chǎn)成本低。

技術(shù)改造確定采用重介質(zhì)淺槽分選工藝作為動篩跳汰機(jī)的替代工藝。

3 系統(tǒng)工藝

根據(jù)前面的煤質(zhì)分析與選煤方法的比選結(jié)果以及重介質(zhì)淺槽分選機(jī)的入料粒度要求，最終確定生產(chǎn)系統(tǒng)選煤工藝為：原煤準(zhǔn)備至-100mm，100～13mm塊煤采用重介質(zhì)淺槽分選，重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)粗煤泥采用高頻篩+煤泥離心機(jī)脫水回收，重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)細(xì)煤泥采用濃縮機(jī)+壓濾機(jī)回收。最終產(chǎn)品平衡表見表2。

改造后的重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)工藝流程如下：

（1）重介質(zhì)分選系統(tǒng)

100～13mm塊煤采用重介質(zhì)淺槽分選機(jī)進(jìn)行分選，分選出精煤和矸石兩種產(chǎn)品。

（2）產(chǎn)品脫介、脫水系統(tǒng)

重介質(zhì)淺槽分選機(jī)溢流經(jīng)固定篩、精煤脫介脫水篩后作為精煤產(chǎn)品運(yùn)輸至產(chǎn)品倉上進(jìn)行產(chǎn)品分級和儲存；淺槽分選機(jī)矸石經(jīng)固定篩、矸石脫介脫水篩后直接作為矸石產(chǎn)品。

（3）介質(zhì)回收及添加系統(tǒng)

精煤固定篩下分流后的合格介質(zhì)、精煤脫介篩下合格介質(zhì)、矸石固定篩及脫介篩下的合格介質(zhì)均返回合格介質(zhì)桶循環(huán)使用。精煤固定篩下合格介質(zhì)分流部分及精煤、矸石稀介質(zhì)進(jìn)入磁選機(jī)進(jìn)行磁選，磁選精礦返回合格介質(zhì)桶循環(huán)使用。介質(zhì)添加采用磁鐵粉加水配制成濃介質(zhì)，輸送至介質(zhì)系統(tǒng)使用。

（4）煤泥回收系統(tǒng)

磁選尾礦進(jìn)入分級旋流器分級，分級旋流器底流進(jìn)入高頻篩+煤泥離心機(jī)脫水，回收粗煤泥摻入末煤產(chǎn)品中；分級旋流器溢流采用濃縮機(jī)+壓濾機(jī)回收，作為煤泥產(chǎn)品。

4 應(yīng)用效果

山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司選煤廠技術(shù)改造完成后，合格介質(zhì)密度以1.55～1.60kg/l進(jìn)行操作控制，塊煤灰分控制在16%以下并實(shí)現(xiàn)精確調(diào)節(jié)；介耗在0.4kg/t以下，矸石中帶煤量在1%以下；改造后，從未發(fā)生過矸石帶煤情況，取得了比較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

5 結(jié)束語

山西石港煤業(yè)有限責(zé)任公司選煤廠技術(shù)改造后，將原有落后的動篩排矸系統(tǒng)改為重介質(zhì)淺槽分選系統(tǒng)，分選下限由25mm降低到了13mm，增加了對煤質(zhì)波動的適應(yīng)性，提高了分選精度，保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，具有很大的推廣性。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴少康.選煤工藝設(shè)計(jì)使用技術(shù)手冊（第二版）[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2016.

[2]謝光元.選礦學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

[3]李慧，辛忠偉，李新宏. 重介淺槽分選機(jī)工作機(jī)理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].中國礦業(yè)，2009（12）：427-430