【文章內容簡介】 煤含量大事造成跳汰機分選精度降低的一個主要原因，由于跳汰機是在一 定的風水制度下，物料在重力作用下實現分層，來達到分選的目的。所以原煤中細粒 物料越高，透篩的幾率也就越大。這就使一些細顆粒的物料透過跳汰機篩板損失到中 煤和矸石中。造成了精美實際產率降低。 重介旋流器分選，物料是靠強大的離心力分選，該離心力可達到重力的幾倍 甚至于幾十倍，這非常有利于細粒物料的分選，并且重介質旋流器具有功耗低，分選 精度高的特點。 重介旋流器分選對煤質的適應性強，產品結構靈活，系統(tǒng)操作自動化控制水 平高，人為控制因素少。 跳汰分選工藝對煤質適應性相對較差，且生產用水量遠大于重介工藝。這不 僅不利于易泥化原煤的分選，而且還加重了后續(xù)煤的泥水作業(yè)的負荷。 通過近幾年國內選煤技術的發(fā)展，特別是通過國家九五、十五期間選煤技術 的攻關，選煤技術取得了較大的成果，重介質選煤更加成熟，重介分選工藝系統(tǒng)大為 簡化，隨著雙給介大直徑無壓三產品重介旋流器、大型脫介篩、離心機、浮選壓濾設 備的研和應用，自動控制水平的提高，系統(tǒng)管理更加方便，生產成本也得到了大幅下降。分選精度得到了改善和入料泵功耗得到了一定程度的降低。 綜上所述，對于本廠入洗原煤，重介選工藝優(yōu)于跳汰選工藝，所以采用重介分選工藝。 二、原煤分級脫泥入洗和混合入洗方案的比較 原煤脫泥洗選方案 優(yōu)點是：選前脫泥，避免了煤泥在系統(tǒng)中的循環(huán)，不僅有利于煤泥分選的后續(xù)作業(yè)， 減少進入重介系統(tǒng)的煤泥， 降低懸浮液的粘性， 提高分選精度和分選系統(tǒng)穩(wěn)定性， 增加煤泥回收率， 而且通過洗前脫泥， 可以提高脫介篩以及磁選機的單位面積處理量， 降低分流量，減少脫介篩和磁選機臺數，降低介耗，同時相配套的工藝系統(tǒng)設備相應 減少；選前脫泥，避免了煤泥在系統(tǒng)中的循環(huán)，有利于減少次生煤泥量，并有利于煤 泥分選的后續(xù)作業(yè)。 缺點是：工藝流程較復雜，工藝環(huán)節(jié)相應增多，由于增加了洗前脫泥作業(yè)，生產 用水量增加，增加了后續(xù)煤泥水處理成本。 原煤混合入洗方案 優(yōu)點是：工藝流程簡單，不需要分級脫泥系統(tǒng)。全級進入重介系統(tǒng)分選，在廠房 布置上也有利于降低廠房高度和體積， 對降低基建投資費用和生產運行成本具有一定 的優(yōu)勢。 缺點是：由于采用寬級別分選，細粒煤用大直徑旋流器分選效果較差。 綜合上述分析， 根據山西騰陽能源有限公司提供的鑫隆煤源有限公司礦井煤層煤 質情況和中陽離石地區(qū)相鄰礦區(qū)煤質情況，結合本廠入洗原煤的煤質特征，并參考周 邊地區(qū)的一些資料以及大土河一、二廠的質量周報，原煤中煤泥含量多在 2535%之 間，末煤含量大， 級達到 %，且末煤灰分不高，浮選回收率高，適應于采 用脫泥分選工藝，原煤選前脫泥入洗重介分選，煤泥直接浮選的工藝。 三、細粒煤泥處理方法：煤泥重介和浮選方案對比 細粒煤泥處理方法： 由于大直徑旋流器的有效分選下限約為 ，煤泥分選在煉焦型選煤廠中占有 很重要的位置， 而且是煤泥水處理的重要環(huán)節(jié)并且直接關系到最終產品結構和經濟效 益。根據煤質資料和產品要求， 的粉煤可以使用兩種方法分選 ：煤泥重介和浮選，現對兩種細粒煤泥處理方法做一對比： 煤泥重介處理煤泥方案 優(yōu)點是：細粒煤泥處理采用煤泥重介工藝較浮選工藝工藝系統(tǒng)簡單、便于生產管 理； 缺點是：是粉煤的分選下限只能達到 左右， 粒級煤泥中的精 煤一般只能混入尾煤，造成部分精煤損失，并且分選密度和分選精度不容易控制。 浮選處理煤泥方案 優(yōu)點是：浮選對煤泥的分選下限為 0mm，適應性較強，根據該地區(qū)煤質特點，煤 泥具有很高的可浮性，達到 88%以上，利用浮選有利于提高精煤產率，浮選較煤泥重介來說，有分選下限低，精煤產率高的優(yōu)勢。 缺點是：運行成本較高。 綜合以上分析，并考慮節(jié)能環(huán)保的要求根據該廠原煤的煤質資料特點，細粒煤泥 采用浮選工藝，具有精煤回收率高，技術成熟的優(yōu)點。所以本設計采用浮選回收細粒 煤泥。 四、原煤三產品重介和兩產品重介比較 兩段兩產品工藝在分選時可以方便地調節(jié)分選密度， 兩段介質 密度可以分別 控制，控制精度高。缺點是需要主、再選工藝，這樣就需兩套重介系統(tǒng)和密度控制系 統(tǒng)，因而基建費用高，運行成本大。高、低兩 種密度的介質系統(tǒng)并存，而且多了一 臺介質桶和介質泵，工藝流程和工藝布置復雜，設備管道磨損大，電耗大，生產費用 高，投資也會隨之增加。 兩產品旋流器分選，原煤與懸浮液用泵打入旋流器，大大增加原煤的過粉碎 現象及功率消耗。次生煤煤泥量也會增加，加重了煤泥水系統(tǒng)的負荷，增加生產成本 和管理難度。 采用無壓三產品重介旋流器工藝通過低密度的介質系統(tǒng)就可以實現高密度分 選，生產出三種產品，簡化了介質流程和工藝環(huán)節(jié)，緊湊了工 藝 布置，也減少了對 設備管道的磨損，所以低成本、高自動化的三產品重介旋流器分選流程受到了選煤廠 的青睞精煤和中煤可摻和一起滿足市場需求，簡化了介質流程和工藝環(huán)節(jié)，工藝系統(tǒng) 簡單，管理方便，節(jié)省生產運行成本，屬于國內外先進的選煤方法。 （1）無壓三產品重介旋流器第二段介質密度的自動控制很難實現。雖然第二段 介質密度的自動控制很難實現， 但是通過采用一些簡便辦法可以調節(jié)第二段旋流器的 分選密度，以彌補不能實現自控的不足。 （2）綜合以上分析，設計采用無壓三產品重介旋流器分選工藝。 五、濃縮浮選 首先不可避免的承認，采用濃縮浮選，會增加一套濃縮系統(tǒng)，這不僅是在投資方 面還是在操作成本方面都會相應的增加成本。但是一個不容回避的事實。若不采用濃 縮浮選，經計算知，浮選入料濃度只有 ，如果直接浮選，不僅浮選效果不好， 而且還會增加操作成本，因為浮選入料的增多意味著浮選機臺數增多，還有藥劑使用 的增多，眾所周知，浮選是一種成本很高的選煤方法。所以本流程中采用濃縮浮選。 六、浮精壓濾處理目前，關于浮精的處理有三種方法，圓盤真空過濾機、加壓過濾機和壓濾機。壓 濾機具有處理能力大、 過濾速度快、 卸料速度快、 壓榨水分低、 自動化程度高等特點， 特別是對來料的適應能力強，受礦漿特性影響小，主要體現為其排料周期及排料量不 因浮選精礦性質的變化而大幅波動。當礦漿泡沫量及細泥含量增大時，該壓濾機工作 效果沒有明顯變化，且隨礦漿濃度的增大工作周期縮短，處理能力增大。而在同等情 況下， 真空過濾機及加壓過濾機排料時間卻成倍增加， 排料量也明顯降低。 不僅如此， 圓盤真空過濾機隨著工作時間的增大，其工作效果大幅下降，主要表現在處理量顯著 降低,濾餅薄、粘度大、水分高。所以選擇加壓濾機作為浮精的處理方式。 第三節(jié) 選煤工藝流程一、典型的工藝流程 典型的煉焦煤精選工藝流程 （1）跳汰、煤泥浮選工藝流程 適用條件：原煤可選性屬中等或偏難選的煉焦煤，對產品灰分要求不嚴，不要求 出低灰精煉時常用此流程。本流程生產操作容易，當原煤屬易選時，可獲得較高精煤 產率。 （2）跳汰、中煤重介旋流、煤泥浮選工藝流程 適用條件：原煤可選性屬難選，中煤含量大，為了充分回收煉焦煤資源，提高精 煤產率和經濟效益，可采用此流程。 、（3）塊煤重介、末煤跳汰、煤泥浮選工藝流程 適用條件： 塊煤含量多且難選、 末煤較易選的原煤宜采用此流程。 采用本方案時， 應在重視各粒級可選性差異的前提下，既要考慮適當減少重介入選量，又要考慮提高 分級和脫介篩的效率，綜合權衡利弊，確定分級粒度。 （4）塊煤重介、末煤重介旋流、煤泥浮選工藝流程 適用條件：原煤可選性屬難選和極難選的優(yōu)質、稀缺煤種應采用此流程，分級粒 度應根據各粒度級的分選密度的相近性來劃分，盡量取偏小值（13mm 或 6mm）為宜， 以減少重介旋流器負荷，簡化介質回收系統(tǒng)，降低選煤費用。 （5）跳汰粗選、重介旋流精選、煤泥浮選工藝流程 適用條件：此流程適用于分選難選和極難選原煤，且對產品有特殊的要求，如： 氣煤出高灰分塊精煤和低灰分配焦精煤兩種產品；或者對稀缺煤種煉焦煤，將跳汰塊 22 陽泉職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 陽泉職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 術學院粗精煤破碎后與末粗精煤合并作為重介旋流器原料，出合格精煤。這種流程可以利用 較簡單的跳汰選特點，減少重介旋流器負荷，以達到提高產品產率和降低選煤費用的 目的。 （6）塊煤跳汰、末煤重介旋流、煤泥浮選工藝流程 適用條件：塊煤易選末煤極難選通常采用此流程。如氣煤夾配焦煤，要求出較高 灰分混中塊和低灰分煉焦精煤時，宜采用此流程。有時煉焦用煤中塊煤灰分較高，不 能選出灰分精煤時?？蓪⒛┰簡为毦x出低灰分煉焦精煤。 （7）全重介旋流器、再選、煤泥浮選工藝流程 本流程尚未被采用。它優(yōu)點是：分選效率高，介質系統(tǒng)較簡單，體積小，占地少， 精選深度較深，可減輕浮選負荷等。 動力煤選煤流程：我國動力煤的洗選，主要是洗選高灰分長焰煤、氣煤、弱粘結 煤、無煙煤、貧煤及少量褐煤。入選級主要是含矸量較大的塊煤和高灰分末煤，選后 一般都按粒度分成幾種粒級的產品，產品灰分應根據不同用戶要求和產品價格確定。 典型的動力煤洗選工藝流程 （1）.塊煤重介選矸工藝流程 適用條件：原煤中塊煤含量大且含矸率高，可選性屬較難，而末煤灰分不高，水 分較低， 易于分級時， 可采用此流程分級粒度一般為 25mm 或 13mm， 當原煤水分較高， 分級粒度在 25mm 以下時，分級效率可能偏低，且塊煤表面粘附有煤粉，因此對分級 后的入選塊煤須預先脫泥。 （2）塊煤跳汰工藝流程 適用條件：原煤中大塊含量較少，入選塊煤含矸率較高，可選性較易或中等，含 矸較穩(wěn)定時宜采用本流程；當原煤水分較高，分級效率偏低時，更宜采用此流程。分 選粒度一般在 13mm。 （3）塊煤重介、末煤跳汰工藝流程 適用條件：大型礦或露天礦生產的動力原煤，各粒級灰分均較高，特大塊矸石含 量較多，必須經過洗選才能滿足用戶要求時，可采用此流程。其分級粒度是各粒級分 選密度的相近性和原煤水分大小而定，一般取 2035mm。 綜上所述，針對原煤煤質特點，最終確定如下工藝流程: 綜上所述，針對原煤煤質特點，最終確定如下工藝流程: 針對本選煤廠入洗煤質特性及產品要求，通過對多種選煤方法比選，設計最 終確定采用先脫泥再重介的入洗工藝，即為：采用 粒級三產品無壓重介旋 23 陽泉職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 陽泉職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 術學院流器分選， 細粒煤泥直接采用浮選工藝，尾煤濃縮壓濾脫水。采用上述選煤 方法使整個系統(tǒng)最為合理，系統(tǒng)靈活，穩(wěn)定性高，加工成本最低，確保了系統(tǒng)滿足產 率最大化原則。 工藝流程說明如下： 入選原煤經過篩分破碎準備后入主廠房， 80mm 通過 分級脫泥后，再經過分級濃縮后，底流進入到無壓三產品重介旋流器進行分選，重介 旋流器分選出的精煤、中煤、矸石三種產品。精煤經弧形篩和振動篩脫介脫水后， 8018mm 的粒級直接做為精煤產品， 粒級進入精煤離心脫水機后，與塊精 煤一起作為最終精煤產品。中煤和矸石產品分別經各自的弧形篩和振動篩脫介脫水 后，分別出中煤和矸石產品。精煤脫介弧形篩篩下分流出來的部分合格介質和振動篩 下的合格介質返回合格介質桶循環(huán)使用， 精煤稀介質和分流出來的部分合格介質去精 煤磁選機磁選，磁選精礦去合格介質桶；磁選尾礦與塊煤離心液一起去精磁尾濃縮旋 流器濃縮，濃縮底流經高頻篩初步脫水后進入煤泥離心機脫水，脫水產品摻入精煤產 品中。煤泥離心機的離心液與精磁尾濃縮旋流器溢流、高頻篩篩下水一起去浮選。中 煤、矸石的脫介弧形篩和振動篩下的合格介質返回合格介質桶，中煤、矸石的脫介篩 篩下的稀介質分別進入中煤、矸石磁選機進行磁選，磁選精礦返回合格介質桶循環(huán)使 用，中煤、矸石磁選尾礦分別去中、矸濃縮旋流器進行濃縮，濃縮底流分別經高頻篩 脫水后，直接作為中煤產品或矸石產品。中、矸高頻篩上下水位與中、矸濃縮旋流器 溢流直接去浮選。 原煤經分級濃縮后， 煤泥去浮選，浮選精煤經過泵打入到加壓過濾 機，產品摻入塊精煤作為最終產品。濾液作為原煤分級脫泥篩的噴水。浮選尾礦去尾 煤濃縮機。 濃縮機的底流經泵打入尾煤快開壓濾機，濾餅作為煤泥產品，濾液和濃縮機溢流 作為循環(huán)水使用。保證整個系統(tǒng)的洗水閉路循環(huán)，滿足環(huán)保要求。 工藝流程的特點： （1）以新結構無壓給料三產品重介旋流器作主選設備，使入料壓力減小，降低 了選煤廠功耗；以一套低密度懸浮液實現同時選出滿足質量要求的精煤、中煤和矸石 三種產品的工藝系統(tǒng)。 （2）精煤脫介篩采用 脫介，大大減小了脫介篩的面積，進而減小了廠房 體積，節(jié)省了投資，同時又充分利用了磁選機脫介的優(yōu)勢，降低了介耗。 （3）原煤分級脫泥入洗，充分發(fā)揮了重介和浮選兩種工藝各自的優(yōu)勢，系統(tǒng)更加穩(wěn)定，有利于提高精煤產率和降低介耗。 三、工藝流程計算 選煤廠小時處理量的計算：Q= ι A T t =2000000／33016= t h 式中： Qι —選煤廠小時處理量（ t h ） A—選煤廠年處理量（ t a ） T—選煤廠工作日數（ d a ） t—選煤廠日工作小時數（ h d ） 四、選煤工藝流程圖山西建滔騰陽煤化工有限公司選煤廠工藝流程圖第四節(jié) 主要設備選型與計算一、選煤設備選型原則 所選設備的型號和臺數，應與設計廠型相匹配，盡量采用大型設備， 充分估 計到機組間的配合與廠房布置的緊湊，便于生產操作，并能節(jié)省投資和管理費用。 所選設備的類型應適合原煤特性與產品質量