选煤厂产品结构优化改造

神东洗选中心布尔台选煤厂 内蒙古 鄂尔多斯 017209

1 引言

煤炭资源在我国的能源结构中占有这重要的地位，随着我国对于可持续发展战略的重视和相关措施法规的应用，人们越来越重视环境保护和可持续发展的重要性。煤炭的应用也面临着矛盾问题：环境保护和煤炭的合理使用，在煤炭产品中，粒径小于13毫米的煤炭称为末煤，末煤洗选过程中，由于煤炭泥量大，如果不对工艺进行严格控制和优化，很容易导致选煤质量不达标的情况出现。目前，煤炭洗选的主要工艺是重介质选煤方法，本文首先对重介质选煤方法进行简单介绍，进而结合某选煤厂末煤重介质选取过程中的现状和改进优化措施进行分析说明，以期为相关的选煤提供参考。

2 重介质选煤工艺方法

重介质选煤工艺是通过待选物质的密度差异对净煤和煤矸石进行分离的技术方法。该方法的原理主要是阿基米德原理。在重介质选煤过程中，需要根据目标分选煤种的特点进行优化设计，同时还需要对重介质选煤的介质进行优化选择，以保证选煤的效率和同时保证介质使用满足环保的要求。

重介质选煤工艺的关键点是选择合适的重质介质，将待选煤种和重质介质按照一定的速度投加到分选的设备之中，按照分选物质的密度差异将待选煤种分为重产物和轻产物。针对目前的工艺情况，主要的重介质选煤工艺方法有以下几种：

(1)块煤重介质分选-末煤重介质旋流器的分选工艺过程。该方法适合用于待选煤种中存在含泥量较高、矸石泥化严重的情况，另外如果煤场对于末煤的品质要求较严格，也可使用该工艺方法。总之，块煤重介质分选-末煤重介质旋流器的分选工艺可以满足大型煤场对于工艺的要求，但此种工艺过程运行复杂程度相对价高，且运行工艺管理难度大，介质的回收成本偏高，导致经济性相对差。

(2)跳汰粗选-重介质旋流精选工艺过程。该工艺方法是在重介质选煤过程之前添加一个预处理的工序，即跳汰排矸，将密度在一定区间内的煤矸石进行筛选，从而降低煤矸石含量的波动对于最终选煤质量和选煤设备的影响，降低旋流器的磨损。同时可以在一定程度上减小重介质使用量，提升经济性。通过实际的运行状况看，通过该工艺方法，对原煤含矸率相对较高的煤种分选，具有显著的优势。

(3)重介浅槽排矸工艺技术。重介质选煤工艺的核心设备是分选机，重介质浅槽工艺能够有效提升分选的效率，同时可以保证较广的分选力度，一般对于粒径要求6mm-300mm的范围，通过重介浅槽工艺均可实现。另外，还可以与其他的分选工艺配合使用，有效提升原煤的适应度。

3 选煤厂洗选工艺现状

布尔台煤矿是神华神东煤炭集团建设的生产能力、主运输系统提升能力、煤炭洗选加工能力世界第一的大型矿井，位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗境内，井田面积193平方公里，地质储量33亿吨。

布尔台区域各矿井都存在在着不同程度的地质构造影响，整体原煤质量相对较差。原煤含矸率高且矸石遇水极易泥化，泥化后将产生大量高灰细泥，大量的高灰细泥致使煤泥水沉降、处理困难，致使末煤系统的入洗能力与煤泥水沉降、处理方面的矛盾将更加凸显，由于煤泥不能及时排出系统，煤泥在系统内循环集聚，导致煤泥水系统各环节、设备的能力不能充分发挥，进而影响末煤系统整体效能。目前末煤系统入洗率仅为25%，对于大部分-13mm末煤没有有效的控制手段，无法实现商品煤质量的全面提升。

4 末煤选前脱粉工艺

原煤采用13mm自清洁筛板进行分级，+13mm筛上物产率为50%，则通过重介浅槽进行分选，选后产品作为精块2或特低灰进行销售，-13mm筛下物则通过弛张筛进行8mm或6mm进行脱粉(脱粉效率为70%)，经脱粉后6-13mm物料(约1140t/h)则进入旋流器进行分选，2-0.2mm粗煤泥则通过螺旋分选机进行分选(报2020年提质增效专项)，洗精煤一并通过3543、702、262转载至503上仓胶带，灰分Ad≤6.2%则可作为特低灰进行销售。-0.2mm的细煤泥部分进行半浓缩浮选，其余煤泥水浓缩后采用加压过滤和板框压滤联合脱水后，直接回收。

5 末煤选前脱粉产品结构及经济效益测算

1.块精煤：粒度200～25mm灰分Ad≤6.2%、水分Mt≤16%、发热量Qnet，ar≥5800kcal/kg，可达到神华精块2级标准，作为优质动力煤，也可以破碎后作为特低灰进行销售。

2.末精煤：粒度50mm灰分Ad≤6.20%、水分Mt≤18%、发热量Qnet，ar≥5800kcal/kg块煤系统二层精煤+末煤系统末精煤+粗煤泥，可直接作为特低灰进行销售(粗煤泥也可通过螺旋分选机进行分选，分选后的精煤灰分7.5%左右，整体特低灰灰分可控制在4.60%左右)

3.普混：则由细煤泥+脱粉后末原煤混合而成，预计发热量在4800kcal/kg。

通过上述的改进优化工艺，可以对产品经济性进行极大的提升，具体见表1。

表1 布尔台选煤厂洗选方式产品及效益对照表

5 结语

发展低碳环保经济是目前经济发展的基调，因此对于煤炭行业来讲，如何降低燃煤造成的环境污染和提高煤炭的燃烧效率、利用率是关键，简言之，发展洁净煤技术是目前和未来的发展趋势。煤炭的分选是发展洁净煤的前提和关键，重介质分选工艺对于分选煤炭、提升精煤的质量具有明显优势，本文结合布尔台煤矿企业对末煤洗选产品的优化改造进行介绍，最终可看出此次改造获得较好的经济效益。