干坝子洗煤厂生产系统整改

杨子海,廖海林

(1.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.河北省煤炭洗选工程技术研究中心，河北 唐山 063012；3.重庆南桐矿业有限责任公司干坝子洗选厂，重庆 400800)

重庆南桐矿业有限责任公司干坝子洗煤厂(以下简称“干坝子洗煤厂”)是一座群矿型洗煤厂，原有1.20 Mt/a的重介选煤系统1套，1.20 Mt/a的动力煤筛分、破碎系统和0.60 Mt/a的矸石选硫系统各1套。入选原煤主要为东林与鱼田堡的混煤，煤种以瘦煤为主；精煤主要用于炼焦，中煤和矸石主要用于发电。近年来，随着矿井扩能工作的开展和综采技术的陆续投入，预计2020年入厂原煤量将达到1.98 Mt/a。从各矿井的煤炭产能来看，洗选甲级精煤的原煤资源预计在1.19～1.29 Mt/a之间。

目前，乙级精煤在产品销售中占有很大比重，该选煤厂在加大乙级精煤产量后，仍难以满足市场需求。但由于采用重介系统洗选乙级精煤，不仅影响生产甲级精煤的效率，还增加了乙级精煤的生产成本。为了适应当前的煤炭市场变化，优化产品结构，提高企业经济效益，需要对干坝子洗煤厂的生产系统进行整改。基于实际情况综合考虑，该选煤厂需要增加洗选乙级精煤并兼顾洗选电煤的生产系统，以满足日益增加的生产需要。

1 洗选方案

1.1 洗选工艺选择

1.1.1 乙级精煤洗选工艺选择

根据乙级精煤的产品指标要求，灰分在16%～18%之间，硫含量<3%。洗选乙级精煤的原料煤为东林原煤，参照GB/T 477—2008《煤炭筛分试验方法》[1]和GB/T 478—2008《煤炭浮沉试验方法》[2]对全粒级原煤的粒度组成和>0.5 mm粒级原煤的密度组成进行检测，结果见表1、表2。

表1 东林全粒级原煤筛分试验结果

表2 东林>0.5 mm粒级原煤浮沉试验结果

注：>0.5 mm粒级占全粒级的产率为75.57%，灰分为35.12%，硫含量为5.83%。

由表1、表2可知：

(1)分级粒度为0.5 mm时，可以满足乙级精煤产品对硫含量的要求，但考虑到筛分面积和分选效果，该原煤不宜采用分级入选方式分选。

(2)生产乙级精煤时的分选密度为2.00 g/cm3，此时δ±0.1含量为2.04%，入选原煤为易选煤，故考虑选择跳汰分选方法[3-4]；根据原煤煤质情况，宜采用全粒级入选方式分选。

(3)<0.5 mm粒级的灰分为16.57%、硫含量为2.61%，已能满足乙级精煤的产品质量要求，故不设置浮选，煤泥经压滤机压滤后直接作为精煤产品。

1.1.2 电煤洗选工艺选择

要求的电煤产品质量指标为灰分<48%、硫含量<4%、发热量为12.55 KJ/kg。洗选电煤产品的原料煤为东林与鱼田堡的混煤，参照国家有关标准对全粒级混煤的粒度组成进行检测，结果见表3。

表3 东林与鱼田堡混煤的筛分试验结果

由表3可知：

(1)混煤以13 mm粒度分级时，<13 mm粒级物料能够满足电煤产品质量要求，故考虑采用分级入选方式分选，分级粒度定为13 mm。

(2)洗选电煤产品时分选密度为2.00 g/cm3，δ±0.1含量为2.04%，入选混煤为易选煤，故考虑采用跳汰分选方法。

(3)<0.5 mm粒级混煤的灰分为25.39%、硫含量为2.63%，已能满足电煤产品的质量要求，故考虑不设置浮选[5-6]。

此外，由于筛上物料的质量太差(Ad=71.78%, St，d=8.75%)，精煤的理论产率仅为4.26%，故考虑将这部分物料直接作为矸石处理。

根据生产车间设备与工艺布置现状，结合原生产系统的预留接口情况，确定的新增生产系统原则流程如图1所示。

1.2 主要设备选型

根据现场实际生产需要，确定系统生产能力为0.90 Mt/a，故应该选择12 m2的跳汰机。根据表1和表3数据，东林原煤<3 mm粒级产率为56.84% ，东林与鱼田堡混煤<3 mm粒级产率为45.50%，且灰分较低。考虑到入选原煤粒度偏小，为减少小颗粒精煤透筛而造成的损失，以SKT(FZ)-12复振跳汰机作为主选设备[5-7]。主要设备的选型情况见表4。

图1 新增生产系统原则流程

序号设备名称规格型号数量/台备注1跳汰机SKT(FZ)-12复振跳汰机1新增2精煤脱水分级筛ZK2048直线筛1新增3高频脱水筛ZKg1645高频筛1新增4脱水离心机WZY1200卧式振动离心机1新增5浓缩旋流器组ϕ350×5浓缩旋流器组1新增

2 生产效果

根据原煤煤质情况，调试时将主振的低压风调整为0.04 MPa，复振的低压风调整为0.035 MPa；在每个跳汰周期，辅振风阀分别在进气期前段与膨胀期后段各进气一次，从而使物料快速上升而缓慢下降，分层效果更好。在生产系统运行正常后，该选煤厂对其进行采样检查 ，复振风阀关闭与开启时的产品指标见表5、表6、表7。

表5 精煤浮沉数据

注：在未开启复振与开启复振两种状态下，精煤硫含量均为2.82%。

由表5可知：精煤的主导密度级为<1.40 g/cm3，两组的产率都较高而灰分均较低，产率都在50.50%以上，灰分为8.67%；其次为1.40～1.50 g/cm3密度级，两组的产率均在30%左右，灰分最大者为13.89%。此外，1.80～2.00 g/cm3和>2.00 g/cm3密度级的产率均较低而灰分都较高，产率最大者为2.97%，灰分最小者为44.38%；这说明精煤完全满足产品质量要求，也说明该复振跳汰机能够适应现场的生产要求。

表6 矸石浮沉数据

注：在未开启复振与开启复振两种状态下，精煤硫含量均为11.24%。

表7 矸石中>1.60 g/cm3密度级的粒度组成

由表6、表7可知：矸石中>2.00 g/cm3密度级的产率在97%以上，说明矸石纯度高，其中精煤含量少；复振开启对低密度、细颗粒精煤的分选效果更明显，透筛量能够得到有效控制，精煤损失量较小。

3 结语

为解决干坝子洗煤厂生产中存在的问题，基于生产现状分析，制定了洗选工艺，并确定了主选设备——SKT(FZ)-12复振跳汰机。目前，该跳汰机已在干坝子选煤厂投入运行，并取得了较好的分选效果，有效解决了低灰精煤损失量大的问题，同时降低了洗选加工成本，可为企业带来了可观的经济效益和社会效益。

[1] 中国煤炭工业协会.煤炭筛分试验方法：GB/T 477—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] 中国煤炭工业协会.煤炭浮沉试验方法：GB/T 478—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[3] 娄德安，贾金鑫. SKT复振跳汰机分选高变质无烟煤的应用实践[J].选煤技术，2014(6): 34-37.

[4] 潘东明，刘晓军. 复振跳汰机主振频率与复振频率关系的研究[J].选煤技术，2013(4):10-13.

[5] 杨 康，娄德安.跳汰选煤技术与设备的发展[J].选煤技术，2003(6): 14-19.

[6] 杨 康，刘 旌，杨大海，等.SKTFZ型复振跳汰机的研制[J].洁净煤技术，1998(1): 24-26.

[7] 陈贵锋.选煤[M].北京：化学工业出版社，2010.