浅谈炼焦煤选煤工艺的重要性及发展现状

2019-03-27

福建质量管理 2019年13期

(安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南 232001)

一、概述

改革开放以来，我国煤炭工业的发展取得了一系列突出的成绩，煤炭安全开采与高效利用水平已经走在世界同行业的前列，煤炭产量大幅增长，从1978年到2017年，由原来的6.2亿t提高到35.2亿t，估计到今年年底，仍会有所增加[1-3]；煤炭能源供应能力大幅提升，形成供需总体平衡的局面；煤炭清洁化利用水平提高，1980年，我国原煤入选率只有13.3%，2017达到70.2%，接近世界先进水平[4-7]。煤炭作为我国的基础产业，有力的支撑了国民经济和社会稳定的较快发展。我国煤炭洗选加工领域也取得长足进展，近年来，洗选加工领域的新技术、新装备大量应用，但随着煤炭开采技术的发展，煤炭质量逐步降低，精煤产率随之降低，提高精煤回收率，降低精煤灰分，增加企业效益，成为选煤从业人员急需思考的问题[8]。国家能源体制不断健全完善，绿色低碳成为能源发展方向，炼焦煤作为稀缺煤种，储量低，且优质资源少，要认识到炼焦煤选煤工艺的重要性及对现行工艺升级改造的紧迫性。

二、现行工艺介绍

随着选煤设备的不断更新，炼焦煤选煤工艺也不断发展，从跳汰选到重介选，包括有压两产品重介，有压三产品重介，无压两产品重介，无压三产品重介及浅槽重介。煤泥处理方面出现螺旋分级机，TBS分选机，煤泥重介旋流器，浮选柱，浮选机等，近年来，智能干选成为选煤热门话题。多种设备组合，形成了针对不同煤质特性的工艺，总结如下：

(1)块煤重介+末煤跳汰+煤泥浮选联合工艺

该选煤工艺采用100～13mm块煤主、再选斜轮，13～0.5mm末煤跳汰选，-0.5mm煤泥浮选。

该工艺适合选块煤含量多且难选，末煤易选的原煤。

(2)块末煤全重介+煤泥浮选工艺

300～13mm块煤用主，再选斜轮分选机，13～0.5mm末煤用重介旋流器，-0.5mm煤泥浮选。

该工艺适合于难选或者极难选的优质，稀缺煤种，选用时要注意减少重介质旋流器的分选负荷，简化介质回收系统。

(3)不脱泥无压三产品重介旋流器+小直径煤泥重介+煤泥浮选

50～0mm原煤选用无压三产品重介质旋流器分选，采用精煤弧形筛下分流介质和煤泥1～0mm经粗煤泥重介旋流器分选，-0.3mm煤泥浮选工艺。

该工艺通常选前不脱泥，全部原煤进入重介旋流器分选，优点在于流程简单，粗煤泥能得到一定的分选及降灰，减少脱泥设备，简化工艺，布置紧凑，降低选煤厂成本，但缺点在于进入重介质的煤泥量增大，增加了介质的消耗，对脱介环节提出了更高的要求；选煤厂用水量大，对浮选造成一定的影响。

(4)脱泥无压三产品重介旋流器+粗煤泥干扰床+煤泥浮选工艺

该工艺采用50～0mm原煤脱泥后用无压三产品重介质旋流器分选，粗煤泥用煤泥干扰床分选，-0.3mm煤泥浮选。原煤选前脱泥，使得重介旋流器的分选压力降低，分选精度和效率提高，合格介质消耗量减少，对脱介环节的要求降低，同时脱泥使得物料润湿充分，对分选有利。

(5)脱泥有压两产品重介旋流器+粗煤泥干扰床+煤泥浮选工艺

该工艺50～0mm原煤脱泥后用有压两产品重介质旋流器分选，粗煤泥用螺旋分级机和TBS干扰床分选，-0.3mm煤泥浮选。该工艺适合于原煤含泥量高，矸石含量高，原煤难选的条件。

(6)重介浅槽分选工艺

该工艺+300mm原煤用分级筛分离出矸石和煤矸，-300mm进入浅槽重介分选机，低于介质密度的精煤上浮溢出，高于介质密度的矸石下降沉淀，由刮板机排出；上浮的精煤再经过破碎，脱介后进入精煤仓，尾煤泥进入尾煤压滤系统。

(7)智能干选工艺

近年来新起的煤炭智能干选，利用X光线对物料原子序数的差异识别进行原理，煤和矸石以一定厚度的物料层进去识别系统，系统识别出煤和矸石后，利用外部空压机形成压缩空气，将矸石排出，而煤炭进入主洗系统。与传统块煤分选工艺相比，智能干选具有设备少，降低成本，管理方便，煤炭夹矸率明显下降，且不受煤质变化影响，分选稳定。