大块煤分选加工技术与工艺

[摘 要]选煤技术对于实现煤炭资源的综合利用、节约能源、减少环境污染具有十分重要而又不可替代的作用，大块煤分选在选煤过程中意义重大。实行大块煤分选，增加大块煤产品后，可以大幅度的增加经济效益。

[关键词]大块煤分选 滚筒选煤机 重介斜（立）轮分选 动筛跳汰机 深床型重介质流化床

中图分类号：V261.94 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0031-01

引言

国际上公认选煤是实现煤炭高效、洁净利用的首选方案。加快发展选煤技术对于实现煤炭资源的综合利用、节约能源、减少环境污染具有十分重要而又不可替代的作用。在露天矿中，大块煤含量大，这种煤炭粒度大于重介质旋流的最大入料上限，不能直接用三产品重介质旋流器分选，要先用破碎机破碎到小于50mm，然后再分选。与原有选矸系统相比，大块煤生产系统具有明显的优越性：去掉了大块煤的破碎工序，避免了破碎过程中设备磨损，噪音大，粉尘多等问题，改善了筛分楼的工作环境.根据市场及选煤厂的销售情况调查，大块煤产品的销路较好，且销售价格比破碎后洗块煤综合价格高，增加大块煤产品后，可以大幅度的增加经济效益。

1 块煤分选的意义

我国大部分煤矿都有完善的的选矸系统，生产工艺多是在拣矸后把块煤破碎50mm以下再用重介质旋流器分选.由于生产大块煤的筛分拣矸系统主要靠人工分选.原手选工艺存在的问题.一，工人劳动强度大，生产效率低.手选工是地面生产系统中劳动强度最大的工种之一，是影响生产成本的主要因素之一.二，分选效率低，产品质量不能保证.由于大块煤，矸石表面形状及颜色差异不大，较难识别.手选块煤中含矸率高，灰分高.必须破碎入洗，进行第2次分选加工.另外，手选矸石中含煤率也常超标.随着农村小企业的迅速发展，对大块煤的需要量越来越多，人工拣出大块煤的方式已满足不了需要，供求矛盾十分突出。改造选矸系统，采用动筛跳汰或重介质分选工艺生产大块煤产品，对社会，对煤矿都是有利的.

2 块煤分选方法

为生产大块煤， 应在大块煤进入破碎机前把大块煤分离出来， 不使大块煤进入破碎机。可以用手选方式在拣矸带式输送机上拣出大块煤， 直接进入块煤仓，这种生产大块煤方式效率低，产品质量不能保证，已经满足不了需要。现在改造选矸系统，应用机械排矸方法。主要有如下几种排矸工艺：

2.1 常用的大块煤分选工艺

2.1.1 滚筒碎选机选矸

滚筒碎选机是利用煤和矸石硬度不同，实现煤与矸石分离的目的，采用滚筒碎选机可将选矸、破碎和筛分三个作业合为一体，达到一机多用的目的。但采用这种设备之前必须对原煤做跌落试验，查明煤与矸石在可碎性上是否有明显的差异，一般要求跌落试验在20次以内，大于50 mm 级的含煤率低于1 % ，否则不宜采用滚筒碎选机选矸。滚筒碎选机选矸的主要缺点是振动噪声大，当原煤水分小于7 %时，还需考虑除尘设施。

2.1.2 重介质分选机选矸

重介质分选机选矸用重介质分选机代替人工拣矸，分选效果好，保证产品质量，提高经济效益。因此，在大块煤含矸率超过30 %～35 %时，应采用重介质分选机选矸，尤其适用于动力煤选煤厂和露天矿选煤厂的块煤选矸。其优点是拣矸效率高，入选物料范围宽，能适应煤质变化，而且对易泥化的褐煤也可获得较好的分选效果。主要缺点是工艺系统复杂、设备磨损严重、投资大，生产成本高。

2.1.3 动筛跳汰机选矸

动筛跳汰机是由驱动系统使筛板作上下交变运动，并由筛板带动物料运动而分选。用动筛跳汰机选矸与其它选矸工艺相比具有工艺系统简单、辅助设备少、操作容易、耗水量小、煤泥水处理系统简单、占地面积小、加工成本低等优点。缺点是入选粒度上限目前仅能达到200mm，且对入选原煤的粒度下限率有一定的要求。

确定块煤入选下限为50mm，适应300mm～50 mm块煤的分选方法有螺旋滚筒分选、斜轮或浅槽分选机、动筛跳汰机。若采用螺旋滚筒分选虽然其处理能力大，操作简单，但占地面积大，分选时间长，矸石反复跌落泥化现象严重；若采用斜轮或浅槽分选机虽然分选效率高、处理量大，但系统复杂，需要介质悬浮液回收系统，包括脱介筛、介质桶、泵类等设备，相对投资高，成本较高，同时循环水用量大，容易造成矸石泥化；动筛跳汰机排矸系统因其结构紧凑、工艺系统简单、管理方便、运营费低而占优势。采用国产动筛跳汰机的排矸系统初期投资还低，更具优势。

综上分析，采用动筛跳汰机分选块煤更合适。

2.2 动筛排矸工艺探讨

1）动筛跳汰作为近年来发展起来的分选方法，其优点是分选上限达到300mm，所需循环水量小，极适合于大块煤，特别是矸石含量较高的块煤的排矸，且系统简单， 有利于后续重介系统的分选。

2）动筛排矸技术已经成熟， 其工艺简单、易操作，国内很多矿井和选煤厂已成功使用，而且效益显著大量矸石直接经动筛排出而不进入洗选系统，改造后入原煤灰分可由现在的33 % 左右降至25 % ，而且减少了洗选转载过程中的二次碎化和泥化， 既达到了除矸降灰的目的，又有利于洗选作业。

3）由于重介旋流器对入料粒度要求严格， 所以选择动筛排矸工艺做为重介改造的配套工程。原煤中杂物较多，流程中设置检查性手选。检查性手选主要担负捡除大块煤中雷管、木块、铁器等杂物。若原煤中杂物不多可不设此环节。动筛精煤可直接作为产品销售。当块精煤销路不畅时，可以考虑破碎入主厂房再选，系统灵活、简单、可靠。

2.3 其他大块煤选煤工艺

2.3.1>50mm大块煤深床型重介质流化床选煤技术

普通空气重介质流化床是用于分选50-5mm粗粒煤的， 因此流化床深控制在400mm左右即可保证足够的分选空间，满足分选需要，并且易于控制气泡的生成长大， 保证床层密度的均匀稳定性。为了满足我国十大露天煤矿大块（300mm-50mm）的排矸分选，需要研究深床型空气重介质流化床。显然，要满足大块煤分选的需要， 流化床的床深必须控制在1200mm左右，我们着重研究了深床型空气重介质流化床气体分布原则，加重质物性及大块煤分选动力学，达到床层密度均匀、气泡小且兼并少的流化床， 在实验室1m2模型机上实现了大块煤的有效分选， Ep值0.02。