选煤技术工艺及生产管理分析

2021-03-06

当代化工研究 2021年2期

（潞安化工集团山西高河能源有限公司洗煤厂山西 046000）

引言

虽然我国能源结构正处于“提速换挡”的关键时期，但是煤炭资源作为我国战略性安全能源的地位并没有改变，同时，在使用煤炭过程中，对煤炭资源清洁高效利用提出了更高的要求，传统的粗放式煤炭资源使用方式在很多方面已经不能满足当前使用，因此，这就需要提升选煤环节的整体运行质效。

1.选煤技术工艺要点

(1)气固流化床分选技术要点

从当前选煤工作开展情况来看，该技术取得了较好的选煤效果，在具体使用时，应当精准把控如下技术要点：

该技术主要以赤铁矿粉、石英砂及磁铁矿粉等作为选煤的加重质，技术人员通过将空气均匀给入的方式，将加重质有效分散，从而得到较为稳定，与流体较为相似的流态化床层。通过采取外加能量，配合鼓风等方式，可以对该床层性质实现有效控制。从该分选系统组成来看，其主要可以分为：净化系统、介质回收系统、分选系统、除尘系统、供风系统及供料系统等，见图1。煤炭在进入到流化床后，按照密度的不同进行分层，对于密度较大的高灰矸石，可以进入到流化床的底部，对于密度相对较小的，则留在流化床的上部，通过使用排料机构的方式，将物料有效排出，最终得到矸石与精煤，实现将煤炭资源与矸石有效分开的效果。

图1 空气重介质流化床分选机示意图

选择使用该分选工艺最为突出的优势为：在分选过程中不使用水，在水资源较为稀缺的地区可以较好推广使用，特别是在预先排矸环节可以实现较好的效果。但是该技术在使用过程中，由于对入料的要求相对高，技术人员不仅要严格控制入料的粒度，同时，对物料外在水分也应当严格控制，因为，若物料整体的湿度较高，物料容易出现粘结成团，对矸石与煤炭资源的分散效果有较为不利影响。

(2)选择性破碎分选技术要点

矸石与煤炭资源是原煤的主要组成部分，在分选的过程中，对两者的物理性质差异实现较好应用是关键环节。煤炭相对于矸石来讲，硬度相对较小，特别是硫化物、碳酸盐整体的硬度非常大。在对煤炭与矸石进行破碎时，煤炭容易破碎，从而变成颗粒相对较小的物质，矸石破碎后，整体的粒径页相对较大。因此，在分选时，可充分利用这个特点，对破碎后的矸石与煤炭进行破碎之后，通过分选的方式，可以达到选择性分离的效果。在使用选择性破碎分选技术时，煤炭资要通过破碎达到分离，因此，该技术对产品块度要求较低的矿井较为适合，同时对末煤与细度煤并不会实现较好分选，若需要实现分选，则技术人员应当加入细粒级煤分选系统。在具体分选时，可选择使用煤矸液压式自动分选机，见图2。选择使用该机器，物料可以通过液压分选辊边缘线，在保证匀速的情况下，对物料进行运输。煤炭与矸石在液压分选辊的下方，在压力作用下，实现选择性破碎，矸石与煤炭会被破碎为粒径不同的部分，矸石整体的粒度相对较小，在被破碎后继续朝前运输，而煤炭整体的粒径较小，在被破碎后，经过托板下孔落下，也就得到了精煤。

图2 煤矸石液压式自动分选机原理图

(3)X射线分选技术要点

选择使用X射线分选技术，主要是对X射线穿透能力不同原理的应用，通过对矸石、煤炭进行X射线采用不同照射的方式，因为矸石、煤炭物理性质有着较大的不同，因此，得到的X射线透射率有着明显的差异，然后再使用数字化识别的方式，对X射线投射的结果进行分析，从而对矸石、煤炭实现精准识别，最后通过使用风力将矸石、煤炭实现有效分离。图3为X射线煤炭、矸石分选原理图。从当前该技术的使用情况来看，在分选块煤方面可取得较好的效果，但是对粒度相对较小的物料，整体的分选效果较差。

图3 X射线探测煤矸分选系统工作原理图

(4)重介质旋流器分选技术要点

该技术主要以磁铁矿粉与水混合，形成悬浮液，并将其作为分选介质，通过旋流的方式，形成离心力场，实现矸石与煤炭的有效分离，煤矸颗粒根据粒度和密度差异有不同的运动特征。按照设定好的重介密度，高密度颗粒以外螺旋方式，沿着旋流器内壁向底流口方向螺旋运动，从底流口排出。低密度颗粒以内螺旋方式，沿着旋流器中心位置向溢流口的方向不断运动，最终排出。整个示意图见图4所示。

图4 重介旋流器结构图

2.提升选煤生产管理实效的相关措施

（1）对选煤生产管理制度进行完善。从当前选煤生产来看，整体的生产技术、生产工艺等方面已经相对于先前出现了较大的变化，各项管理制度也需要进行针对性的优化与更新，但是从当前很多选煤过程来看，对技术较为重视、对管理较为轻视的问题相对突出，因此，对各项选煤生产管理制度进行完善非常关键。在具体实施中，应当对当前选煤过程中各项环节进行全面细致的梳理，结合选煤设备更新、选煤技术更新等方面出现的新变化、新情况，对各项管理制度进行全面的革新，推动管理制度服务于生产技术、生产效能的提升，并非限制生产技术效能的提升。同时，在制度实施之前，应当充分征求各个层面的意见，防止出现“闭门造车”的问题发生。特别是对一线技术人员的意见建议，应当充分尊重。此外，在制度实行的过程中，对各个方面的反映应当注重收集，对制度实行过程中存在的不足之处应当注重及时更新完善，推动制度更为完善、更为周全。

（2）持续加大对选煤生产管理人员的培训。针对当前选煤设备、选煤技术更新较快，特别是对选煤效果要求不断的提升，持续加大对选煤生产管理人员的培训工作非常关键。在具体实施中，不仅要注重对理论层面的培训，更应当注重对实操环节的培训。在理论培训时，可聘请专家进行讲学，也可以让本单位内部有较高水平的人进行讲课，更好提升理论培训的实际效果。在理论培训后，还应当配备形成实践培训，在实践培训中，注重培训质量和效果，严防出现形式化的问题。此外，在培训之后，还应当形成配套的考核制度，通过高质量的考核，推动选煤技术人员整体素质的更高提升。

（3）持续加大对选煤环节的投入力度。当前各种类型的选煤设备、选煤技术更新非常快，为了提升选煤生产管理效果，全面加大对选煤环节的投入力度非常关键。在具体实施中，应当对当前所使用的选煤工艺、选煤设备及面临的选煤人员进行对比分析，找出三者之间的适配度，对其中存在的突出短板问题应当及时进行完善，设备、技术需要更新的，及时加大资金投入，对设备、技术进行更新，这些均是高质量开展选煤生产管理工作的重要基础。此外，结合煤炭选煤规划，应当制定出针对性的生产管理规划，其中不仅要包含对技术、设备等层面的规划，同时还应当包含对技术、人才等方面的规划，推动选煤工作更高质量的开展。