洗选过程中洗煤机媒介的应用研究

2020-02-17邱鹏飞

机械管理开发 2020年1期

邱鹏飞

（山西大同煤矿集团大地选煤公司同忻选煤厂，山西大同 037001）

引言

随着环保意识逐渐深入人心，关于煤炭的生产加工方法也有了很大的进步，在煤炭的深加工过程中洗煤成为了一种保护环境不可或缺的方式之一。原煤经过洗选后，一般会出现煤矸石、中煤、精煤。完成洗煤过程后，此时煤的成品被称为精煤，如此一来，去除了原煤中混入的杂质，减少了煤炭转运成本，同时在很大程度上提高了煤的利用率，成品的精煤通常被用作燃料。可见应用现代洗煤和选煤机械技术意义重大。

1 洗选煤过程中常见的问题

采掘出来的原煤通常会混有大量的灰分和硫分，进行洗选操作旨在减少煤炭的灰分，以便将混入煤炭中的矸石以及夹矸煤，根据其密度、形状和物理特性等不同进行分离。与此同时，还可以控制原煤中的无机硫，适应不同用途下的煤质要求。目前，中国煤矿“高碳”采煤已对生态环境产生如下方面的影响：

1）煤矿开采以及加工过程对生态的影响主要集中在污水、废气、残渣的排放以及生产过程中产生的噪声的影响。

2）煤矿开采通常会造成地面的塌陷，直接破坏动植物的生存环境。例如，在地下采煤过程中会使矿区的地下水分布大量的煤粉、岩粉以及其他相关矿物，这些矿物均可以被分解和氧化，从而造成污染。

3）在选煤厂洗煤的废水中会有很多的漂浮煤颗粒、各种化学物质以及有害金属离子。另外，采掘煤炭会造成地下含水层的破坏，使其水文条件发生很大的改变，造成地下水系统失衡，甚至造成严重的水害。

2 同忻选煤厂洗煤机械设备及工艺

选煤是根据不同物质间的理化特性不同，利用机械方法分离混入原煤中的杂质，将洗后的煤炭按照质量和规格的不同将其进行区分，旨在满足不同的需要。根据选煤厂与煤矿的分布位置可将其分为：矿井选煤厂、群矿选煤厂、中心选煤厂以及用户选煤厂。同忻洗煤厂为矿井洗煤厂，现有工艺系统由五大部分组成：原煤储运系统（储运能力为105 000 t）、块煤分选系统、末煤分选系统、煤泥水处理系统及产品储运系统（储运能力为40 000 t）。常见的洗煤厂为一个连续的加工系统，其中包括大量的操作系统。跳汰选煤的应用比较广泛，它是根据颗粒密度的差异在竖直波动的介质中进行选煤的过程，目前，多采用水力跳汰。

1）跳汰机是洗煤厂的主要洗涤设备，其主要是针对原煤、块煤或混煤来进行分选，该机器占地小、好搬运、效果好、吞吐量大、操作方便。其中脱水的斗式提升机系列主要针对于洗煤厂分选的产品运输以及去水工作。

2）分选机主要针对1.5～0.15 mm粗煤泥进行分选工作。其中完成分选首先应该进行煤泥的浮选，其浮选工作通过向混合罐的煤浆中添加定量的化学药品，加入浮选机后进行再次加料和搅拌，煤颗粒由于其不溶于水的特性会与浮选机在搅拌过程产生的气泡吸附在一起，漂浮在煤桨的上表面，随后气泡被刮出，得到精煤，而矸石将会随着煤桨排出，称其为尾煤。

3）传动耙式浓缩机，将混合沉淀物移送至耙子，形成中部上料、边部溢流，其混合的杂物将会通过溶液的自重将其排出容器。

4）电磁振动给料机被用来存储块状和颗粒状物料，并将其均匀定量地送入跳汰或输煤装置。其中物料的输送多采用带式输送机，将洗后的物料输送至振动离心脱水机实现脱水工作，该离心机仓储空间大，运转可靠性高。选煤过程中使用的CW振动筛采用的是非线性振动弹性系统，其不仅可以实现稳定振动，还可以有效预防筛篮的堵塞。物料进出离心机的部位采用高耐磨材料，提高了使用寿命，还降低了维修难度。

3 同忻选煤厂科学的环保洗煤生产线

洗煤过程会产生大量的污水造成对环境的污染。因此，建设科学与环保相结合的生产线成为了处理该困境最直接的途径。在同忻洗煤厂由于设备众多，其执行控制动作繁琐，因此对传统的洗煤过程展开了分布式控制系统DCS改造，此项工程对于增强自动化洗煤程度、节约劳动成本、增加精煤质量以及安全生产具有重要意义。

同忻洗煤厂改变传统意义上的洗煤工艺，采用目前国际上最先进的重介质洗煤生产方式来实现高效清洁的洗煤过程，从而节约大量的水资源，降低因洗煤造成的废气、粉尘的排放。新工艺将四氧化三铁钒钛磁铁粉作为媒介，对原煤进行“干洗”，使其成为精煤，整个洗煤过程完全实现了节约用水的理念。如此一来虽然洗煤的成本出现上浮，但是企业的环保成本却大大降低，精煤的生产率提高了五个百分点，对实现洗煤废水的零排放的目标缩小了差距。