正明煤业公司选煤厂选煤方法分析

摘要：本文分析了正明煤业有限公司选煤厂的基础煤质资料，多方位分析了多种选煤方法，并最终研究得出最适合本矿实际情况的选煤方法。

关 键 词： 选煤厂;选煤方法;分析

Abstract: This paper analyzes the Zhengming coal company coal preparation plant base of coal quality data, comprehensive analyzes a variety of preparation methods, and ultimately the results of coal preparation method is most suitable for the actual situation of the mine.

Key words: coal preparation plant; preparation method; analysis

中图分类号：TK22 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

山西汾西瑞泰井矿正明煤业有限公司选煤厂原煤来自正明矿井（2.1Mt/a）和正珠矿井（0.9Mt/a），正明矿井前期开采2号煤和3号煤，属中灰、中等挥发分、低硫、高发热量的焦煤、瘦煤和贫瘦煤，可作为炼焦煤或炼焦配煤。正珠矿井前期开采15号煤，15号煤层属中灰、低挥发分、中高硫、高发热量的贫瘦煤和瘦煤，可作为炼焦配煤或动力用煤。近期组织公司技术人员对矿井煤质进行分析，并初步审定经济、合理、适合我矿实际情况的选煤方法。

1.基础资料分析

1.1筛分资料分析

(1)正明矿井前期、正珠矿井前期、正明矿井后期和正珠矿井后期原煤灰分分别为33.31%、30.58%、31.32%和32.85%，正明矿井和正珠矿井前期综合后原煤灰分为32.49%，均为中高灰分煤。

(2) 正明矿井前期、正珠矿井前期、正明矿井后期、正珠矿井后期和两矿前期综合后+50mm粒度级含量在15%左右，该粒级矸石含量在6.20%以上，均为高含矸煤，应将矸石提前排除。

(3)正明矿井前期、正珠矿井前期、正明矿井后期、正珠矿井后期和两矿前期综合后主导粒级均为3～0.5mm级，产率均在22.50%左右，-0.5mm粒级灰分均远低于原煤平均灰分。

(4)正明矿井前期和正珠矿井后期(两矿上组煤)各粒度级灰分随着粒度的减小总体呈下降趋势，说明煤脆易碎；

1.2浮沉资料分析

(1)矿井前期50～1mm级原煤浮沉组成中-1.30 kg/L、1.30～1.40kg/L和 +2.00 kg/L含量相差不大，产率分别为17.86%、22.24%和24.04%，灰分为3.27%、7.15%和82.35%，矸石灰分为83.34%，矸石较纯,对其+2.00 kg/L排矸后灰分可由31.13%降至14.91%，将会效果明显。

(2)50～1mm级原煤中1.50～2.00 kg/L中间密度级含量为21.09%，1～0.25mm级原煤1.50～2.00 kg/L中间密度级含量为13.66%，含量均较高。

(3)50～1mm级原煤浮沉煤泥含量为1.33%，灰分为39.57%，灰分高于粒度级综合灰分，说明本矿矸石有泥化的可能。

1.3可选性分析

两矿原煤除正珠矿井前期1～0.25mm级原煤在分选密度1.8 kg/L左右时为易选，其余可选性均在中等可选～极难选之间，可选性较差。

2.选煤方法分析

选煤分选方法的选择主要从满足炼焦配煤的要求考虑，并且能够适应选煤厂后期生产动力用煤。经分析可知：灰分要求小于10%时，分选密度在1.43kg/l左右，原煤可选性为极难选，需采用分选精度高的重介分选工艺；同时，为了保证炼焦配煤质量、并排除较纯的矸石，有出中煤的必要。本次分析内容主要进行了：两产品重介质旋流器主、再洗与三产品重介质旋流器分选的比较、选前脱泥与不脱泥的比较和采用有压入料方式还是无压入料方式的比较。

2.1两产品重介质旋流器主、再洗与三产品重介质旋流器分选的比较

两产品重介旋流器主、再选的主要优点是：单台旋流器处理能力大；精煤、中煤的质量都能够保证稳定；主洗系统和再洗系统可单独开启，产品结构和定位更加灵活。缺点是：高、低两种密度的介质系统并存，工艺流程和工艺布置较为复杂，投资及生产费用较高；中煤、矸石需要分选两次，重复洗选量大，会增多次生煤泥量。

三产品重介旋流器分选的优点是：用一套低密度介质系统就可以实现低、高两个密度的分选，生产出三种产品，从而简化了介质流程和工艺环节，紧凑了工艺布置，并可节省投资和降低生产成本。缺点是：第二段分选密度受第一段分选密度的影响，不能任意调节。

由于选煤厂后期正明矿井原煤生产动力用煤，仅对其进行排矸即可满足要求。采用二产品重介旋流器主、再选。主洗系统和再洗系统可单独开启，当选煤厂生产动力用煤时，可只开启主洗系统，对原煤进行排矸；当选煤厂生产炼焦用煤时，可开启主洗系统和再洗系统，生产低灰精煤。

2.2选前脱泥与不脱泥的比较

自从我国研制的3NWX1300/920A大型无压给料三产品重介旋流器成功投入使用后，无压不脱泥重介旋流分选工艺被国内中小型炼焦煤选煤厂广泛接受，但采用不脱泥入洗工艺流程存在许多致命的弱点，

为了用旋流器和浮选两大工艺环节实现50～0mm原煤全粒级分选，传统工艺脱介筛筛孔最大尺寸设置为0.5mm，极大限制了脱介筛的处理能力和脱介效果，只能靠增加脱介筛的台数、规格和增加喷水量来解决，工艺上要求更大的主厂房体积，导致系统环节复杂，即便如此，也很难保证脱介效果，选煤厂的介耗和能耗居高不下。

目前，脱泥重介旋流器分选已经成为重介旋流器工艺的主流设计，国外设计的重介旋流器分选工艺，无一不采用脱泥工艺，脱泥筛筛孔尺寸普遍在1mm以上，加上采用湿法脱泥，保证了脱泥的效果。为了充分发挥脱泥的效果，脱泥筛筛孔尺寸至少应在1mm以上，否则很难充分发挥脱泥的优势，但过分提高脱泥筛筛孔尺寸，势必增大后续煤泥水系统，尤其是粗煤泥分选系统的负荷，针对入厂原煤粒度的特点，初步考虑采用1.0mm脱泥，而1.0mm也是粗煤泥分选设备的理想分选上限。

2.3有压入料方式与无压入料方式的比较

对于本矿选煤厂，通过上述选前脱泥与否的讨论，当采用1mm选前脱泥后，入重介旋流器的煤泥含量比较稳定，波动系数小，为重介旋流器高效分选创造了有利可靠的条件；无论原煤入料采用何种方式，重介旋流器都能实现高精度分选。

考虑到有压入料方式分选精度更高，厂房布置高度低、基建投资低，而且现场也多采用有压入料和两产品重介旋流器的组合等诸多因素，经综合技术比较分析，本可研确定采用有压入料方式。

综上所述，本矿选煤厂采用脱泥有压两产品重介质旋流器主、再洗工艺对-50mm原煤进行分选，该工艺分选精度高、介耗低且系统灵活，能够实现精煤产品回收最大化、产品结构和定位灵活化，与本矿煤质最为适宜。

2.4粗煤泥分选方法

目前粗煤泥分选的方法有螺旋分选机分选、煤泥重介分选和干扰床分选机等。下面就螺旋分选机、煤泥重介和干扰床分选机分选粗煤泥的情况分析如下：

螺旋分选机：螺旋分选机主要由矿浆分配器、中心柱、螺旋溜槽和产品截取器等组成。缺点是分选精度低、设备难以大型化及分选密度高(很难控制到1.7kg/L以下)，产品质量易波动，多用于动力煤选煤厂。

煤泥重介旋流器：煤泥重介系统在生产中，不能独立设置，而是与不脱泥重介系统配合使用，入料来自块煤重介系统的分流部分，生产中需要采用超细粒的介质粉，这种磁铁矿粉在市场上很难购到，且价格昂贵。

干扰床分选机：三产品干扰床分选机(TPS、以下简称“TPS”)是在普通干扰床分选机的原理基础上，针对其存在的不足，利用两段分选来实现更加高效的粗煤泥分选设备，它实现了一个机体两段分选，同样体积的一台TPS比传统的TBS处理量更大，粗煤泥分选更加精确，适应性更强，尤其对入洗原煤性质变化大、难选甚至极难选的情况，TPS表现了比传统两产品TBS无比的优越性。

由前面煤质分析可知，本矿粗煤泥可选性属难选～极难选，TPS更适宜于本厂，设计最终推荐采用TPS分选本矿的粗煤泥。所以决定1～0.25mm粗煤泥采用TPS分选。

3.选煤方法总结

综上所述，初步决定我矿选煤厂的选煤方法为：

300～50mm采用动筛跳汰机进行分选，50～1mm采用脱泥有压两产品重介旋流器主、再洗分选，1～0.25mm采用TPS分选，-0.25mm煤泥采用压滤机脱水回收。

参考文献

[1]陈建中,沈丽娟主编.选矿机械.徐州:中国矿业大学出版社

[2]王敦曾主编.选煤新技术的研究与应用.北京:煤炭工业出版社,1999

[3]匡亚莉主编.选煤工艺设计与管理.徐州:中国矿业大学出版社

[4]杨松如,陈怀珍主编.动力煤利用技术.北京:中国标准出版社