采用浮沉试验分析产品数据的方法

曲学新 ，曲雨阳

(1.山东能源淄矿集团 山东博选矿物资源技术开发有限公司，山东 济宁 272173；2.山东能源肥矿集团 肥城白庄煤矿有限公司，山东 泰安 271613)

浮沉试验是选煤企业常用的试验方法，结合选煤厂的生产工艺可以由试验数据推算出煤炭洗选后的数质量关系，再结合现行的煤炭价格，进而推算出选煤经济效益。

1 问题的提出

许厂煤矿选煤厂设计能力3.2 Mt/a，配套同样生产能力煤矿，主导产品为优质炼焦配煤。主要选煤工艺为：大于50 mm块煤重介斜轮排矸，小于50 mm末煤采用有压两产品重介旋流器主再洗分选，粗煤泥采用水力分级旋流器分级+重介旋流器分选(重介旋流器根据煤质能否满足客户需求选择性启停)，煤泥水浓缩+压滤+干燥。

随着资源的枯竭，许厂选煤厂出现选煤资源富裕的局面，为了充分利用许厂选煤厂的洗选能力，公司决定外购煤入洗。对外购矿井的原煤采取先采样进行浮沉试验，根据浮沉结果决定是否采购该矿井原煤。由于外购时的煤质与试验时的煤质往往已有变化，因此，怎样确定是否继续外购，成为必须解决的课题。

2 问题的解决

为了适应外购煤随时的变化，结合许厂选煤厂的工艺特点，借鉴有关文献资料，编制了一套由浮沉试验分析生产数据的方法。数据分析方法共分为：灰分校正、绘制可选性曲线、全粒级折算、选煤工艺折算、基准换算5个步骤。

2.1 灰分校正

进行浮沉试验的煤炭样品，往往与实际要洗选的入洗原煤在质量上存在差异，主要包括水分、灰分不同，对于水分按水分公式换算即可。对于灰分，则需要进行逐个密度级矫正。

(1)灰分差值小于0.2%时：

灰分校正系数Δ=Ad，试验原煤-Ad，待入洗原煤

式中：Ad，待入洗原煤——待入洗原煤的去泥灰分，%；

Ad，试验原煤——试验原煤试验后密度级累计灰分，%。

(2) 灰分差值大于0.2%时：

对大于1.8 g/cm3(或者小于1.8 g/cm3)密度级的重量分数Γ进行调整：

按校正值X对小于1.8 g/cm3各密度级重量百分数进行调整：

采样浮沉试验后，得到原始数据(见表1)，而准备入洗时化验原煤灰分却为27.33%，为了使数据有对比性，进行校灰(见表2)。

表1 原煤浮沉试验综合表原始数据

表2 原煤浮沉试验综合表校灰后数据

2.2 绘制可选性曲线

依据校灰后的浮沉数据绘制可选性曲线(见图1)。

图1 +0.5 mm粒级煤可选性曲线

根据浮物曲线β的拐点兼顾实际要求达到的精煤灰分指标确定精煤灰分为7.50%，得到各产物产率数据(见表3)。

表3 +0.5 mm粒级煤的浮沉产率

2.3 全粒级折算

根据煤泥产率对大于0.5 mm粒级煤产率进行折算，折算公式：

γ50-0mm=γ50-0.5mm×(100-γ煤泥)÷100

得到全粒级煤的浮沉产率(见表4)。

表4 全粒级煤的浮沉产率

2.4 选煤工艺折算

2.4.1 折数量效率

数量效率和主洗采用的选煤工艺有关。根据选煤厂最近数月的月综合数量效率对全粒级煤的浮沉产率数据进一步校正(见表5)。

表5 全粒级煤的浮沉产率(工艺折算：折数量效率)

精煤向中煤调整产率公式：全粒级精煤×(1-数量效率%)。中煤灰分由于精煤的错配而变化，采用加权平均法计算。

2.4.2 调整粗煤泥量

0.5～0.25 mm粗煤泥的去向与各厂的粗煤泥分选工艺及产品市场有很大关系，必须根据各厂的实际情况合理调整，也是比较复杂的。但是基本原则必须遵守：数质量理论数据要由小筛分、小浮沉试验来确定，分级效率和分选效率根据最近工艺检测结果确定。

许厂选煤厂调整公式：

进入精煤的粗煤泥量=精煤产率×(精煤要达到的灰分-精煤原来的灰分)÷(粗煤泥灰分-精煤要达到的灰分)

粗煤泥进入中煤后的中煤灰分=(中煤原灰分×中煤原产率+小筛分粗煤泥灰分×产率-进入精煤的粗煤泥灰分×进入精煤中的粗精煤泥产率)÷(中煤原产率+小筛分粗煤泥产率-进入精煤中的粗精煤泥产率)

调出粗煤泥后细煤泥灰分=调出粗煤泥前煤泥灰分×原产率-小筛分粗煤泥折全样产率×灰分)÷(原产率-小筛分产率×煤泥产率)

未分选大于0.2 mm粗煤泥灰分为34.00%，小筛分试验大于0.2 mm粒度含量，大于0.2 mm粒度煤泥重介分选后灰分9.00%。分选工艺为主洗重介选+粗煤泥(分级旋流器+煤泥重介分选)+细煤泥不分选工艺的计算结果(见表6)，中煤和煤泥的灰分、产率根据变化量相应调整。

应注意的是：粗煤泥的调整方法因各厂工艺不同而异，不可照搬。

表6 调整粗煤泥后产率质量情况

2.5 基准换算

折算公式：γ折水后=γ50-0mm×(100-Mt煤样)÷(100-Mt产品)

折全水后的结果(见表7)近似实际产率、灰分数值，再引入市场价格、加工费就可以估算出吨煤洗选利润。

表7 推算洗煤生产产品的数质量

3 运行比较

采购外购煤入洗后，实际测算结果(见表8)。产率为占外购煤的过磅量比例，煤泥因为无法完全计量，煤泥产率采用倒求计算。

表8 外购煤实际选煤生产数据

4 结 语

实践证明，用这套公式计算的数据和实际生产数据能够较好地吻合，满足外购煤生产的精确度需要。可以为有外购煤入洗需求的选煤厂进行由浮沉试验数据换算为生产数据的方法提供借鉴。