【文章內(nèi)容簡介】 合計 100 100 100 100 煤泥 24 總計 100 100 100 100 續(xù)表 234 50~ 粒級浮沉綜合試驗結(jié)果 表（綜合級） 密度級 累計 177。 含量 產(chǎn)率 % 灰分 % 產(chǎn)率 % 灰分 % 浮物累積 沉物累積 g/cm3 占本級 % 占全樣 % Ad % 占本級 % 占全樣 % Ad % 產(chǎn)率（％） 灰分（％） 產(chǎn)率（％） 灰分（％） 密度（ kg/L） 產(chǎn)率 (%) 100 100 合計 100 100 煤泥 總計 100 100 表 235 煤泥小篩分試驗報告表 粒 級 質(zhì)量 產(chǎn)率 灰分 (mm) (g) (%) (%) 合 計 100 表 236 煤泥小浮沉試驗報告表 密度級kg/l 占本級 % 占全樣 % 灰分 % 浮物累計 沉物累計 產(chǎn)率 灰分 產(chǎn)率 灰分 % % % % ~ ~ ~ ~ ~ ~ 合 計 圖 231 原煤 50～ 金源煤礦篩分大樣分析 從表 23表 23表 23表 235 中可知： ① 原煤中大塊煤含量較少，僅為 %，灰分相對較低為 %，大塊中矸石含量占大于 50mm粒度級總量的 %，可見矸石含量很高，為高含矸煤 ； ② 中間粒度級含量相對較高， 13～ 6mm 粒度級產(chǎn)率為 %， 3～ 粒度級產(chǎn)率為 %； ③ 混合煤樣主導(dǎo)粒度 級為 50～ 25mm，產(chǎn)率為 %，－ 粒度級含量較少，僅占 %，且隨著粒度減小原煤灰分逐漸降低，說明煤軟、矸石較硬； 但－ ，說明煤易碎但是不宜粉碎； ④ 煤粉樣的主導(dǎo)粒度級是 ～ ，占煤粉樣的 %，其灰分為%； ⑤ 煤粉各粒度級的灰分特征除 ～ 和－ 粒度級灰分較高外，其它各級灰分比較均勻，灰分值在 %～ %； + 級含量為%，加權(quán)平均灰分為 %，－ %，灰分為 %；煤粉的灰分比較均勻。 浮沉資料分析 從表 表 23續(xù) 表 234 中 可以看出，金源煤礦原煤浮沉資料具有如下特點：① 各粒級中，－ ，為 %，灰分為 %，低密度物含量高，基元灰分低，易于生產(chǎn)出低灰產(chǎn)品。 ② 各粒級中， ～ ，為 %，灰分中等，為 %，說明中煤含量較少。 ③ 各粒級中，＞ ，灰分較高，為 %，說明矸石含量較大，并且很純。 ④ 各粒級中 ， ～ ，在此范圍內(nèi)易于分選。 可選性曲線 通過對金源煤礦原煤 50～ 粒級原煤可選性曲線 （圖 231） 的分 析 可知： ① 當(dāng)精煤產(chǎn)品灰分為 %時，177。 含量為 %，屬極難選煤，此時分選密度為 ，精煤理論產(chǎn)率為 %； ② 當(dāng)精煤產(chǎn)品灰分為 6%時，177。 含量為 %，屬易選煤，此時分選密度為 ，精煤理論產(chǎn)率為 %。 煤泥浮沉試驗結(jié)果分析 從表 236 中可以看出，金源煤礦煤泥浮沉資料具有如下特點： ① 各粒級 中，－ ，為 %，灰分為 %，低密度物含量高，基元灰分低，易于生產(chǎn)出低灰產(chǎn)品。 ② 各粒級中， ～ ，為 %，灰分中等，為 %； ③ 各粒級中，＞ ，為 %，但是含量較小為%。 綜上分析得出以下結(jié)論：金源煤礦煤質(zhì)優(yōu)良， 原煤具有中灰、低硫、低水分、中揮發(fā)分、強粘結(jié)性、特高熱值特點，屬于 1/3 焦煤，是我國比較稀缺的煉 焦煤資源 ，極具洗選出低灰優(yōu)質(zhì)煉焦煤的優(yōu)勢，宜采用先進高效的 重介 分選工藝技術(shù)進行加工，以提高精煤產(chǎn)率，最大限度地保護和利用資源，并使企業(yè)獲得最好的經(jīng)濟效益。 3． 產(chǎn)品用途及產(chǎn)品方案 產(chǎn)品用途 精煤：作為煉焦配煤； 中煤：作為電煤或民用煤； 矸石：制磚或由汽車外運回填塌陷區(qū) 。 產(chǎn)品方案 根據(jù)煤質(zhì)特征及市場需求，設(shè)計中進行了選煤廠產(chǎn)品方案比較，方案計算中的產(chǎn)品單價以 2021 年市場執(zhí)行的煤炭產(chǎn)品價格為準(zhǔn)。主導(dǎo)方案計算結(jié)果列于表321。 表 321 產(chǎn)品名稱 數(shù)量 質(zhì)量 γ % t/h t/d 10kt/a Ad % Mt % 精煤 精煤 8 粗精煤泥 浮選精煤 11 20 小計 中煤 中煤 14 粗煤泥 0 0 0 50 28 小計 壓濾煤泥 24 矸石 14 合計 100 45 4． 建設(shè)規(guī)模及服務(wù)年限 建設(shè)規(guī)模 金源煤礦選煤廠為礦井型選煤廠，入選金源煤礦原煤。煤礦 50～ 0mm 原煤進入選煤廠入選加工，選煤廠設(shè)計生產(chǎn)能力 。 服務(wù)年限 ：年工作 330 天 ， 每天 工作 16 小時 ：設(shè)計能力 年限：與煤礦 服務(wù)年限相同 ， 5． 技術(shù)方案 選煤工藝 工藝選擇原則 根據(jù)煤質(zhì)特征分析和產(chǎn)品方案比較，在確定選煤工藝時著重考慮以下幾點因素： 金源煤田賦存優(yōu)質(zhì)的 1/3 焦煤作為煉焦配煤是我國稀缺的煉焦煤資源，宜采用先進高效的工藝技術(shù)進行分選加工，以提高精煤產(chǎn)率，最大限度地保護和利用資源，并使企業(yè)獲得最大經(jīng)濟效益。 根據(jù)煤質(zhì)特征和市場用戶分析，金源煤礦選煤廠的主導(dǎo)產(chǎn)品應(yīng)為煉焦配煤。產(chǎn)品在國內(nèi)市場具有很強競爭力。 金源煤礦原煤中 ， 大塊煤含量較少， 占總 量的 %，灰分相對較低為%，大塊中矸石含量占 +50mm 粒級總量的 %，矸石含量很高，為高含矸煤 ； 但金源煤礦生產(chǎn)量不大，小時生產(chǎn)量 ， +50mm 粒級 占原煤總量的%， 確定為設(shè)置檢查性手選，無需機械排矸。 總之，金源煤礦選煤廠的主導(dǎo)產(chǎn)品應(yīng)為煉焦配煤，確定工藝時應(yīng)采用分選效率高的選煤方法以提高精煤回收率。工藝環(huán)節(jié)應(yīng)簡潔流暢，避免煤在轉(zhuǎn)載、分選過程中產(chǎn)生較多次生煤泥。 分選工藝選擇 一、 +50mm粒級原煤 的 選煤方法確定 根據(jù) 中國礦業(yè)大學(xué)提供《山東微山金源煤礦煤樣可選 性試驗研究報告》（ 2021年 12 月） 毛煤篩分試驗結(jié)果表知： 50mm原煤含量占全樣的 %，其中 大塊煤含量較少， 占總量的 %，灰分相對較低為 %，大塊中矸石含量占 +50mm 粒級總量的 %，矸石含量很高，為高含矸煤 ；但金源煤礦生產(chǎn)量不大，小時生產(chǎn)量 ， +50mm 粒級 占原煤總量的 %，確定為設(shè)置檢查性手選，無需機械排矸。 二、 50～ 0mm粒級原煤的選煤方法確定 目前對 50～ 0mm的選煤方法主要有跳汰和重介兩大類。 Ⅰ、 跳汰和重介旋流器選煤比較 跳汰選煤的優(yōu)缺點如下： ⑴ 技術(shù)傳統(tǒng)，工藝較簡單，熟悉該技術(shù)的人員較多，生產(chǎn)容易正常。 ⑵ 基建投資較低，但由于分選粒度下限高，浮選量大，生成本較高。 ⑶ 分選精度差，表征分選精度的 I 值一般只能達(dá)到 ～ 。若分選密度在 。其 E 值為 (～ )*()＝ ～ 。尤其對細(xì)粒級物料分選效果更差，細(xì)顆粒含量越高，透篩越多，損失越大。 ⑷ 自動化程度低，靠工人憑經(jīng)驗操作，精煤產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量波動較大。 跳汰選煤具有工藝系統(tǒng)簡單、投資較少、加工費用低和生產(chǎn)管理技術(shù)簡單的優(yōu)勢，在一 些煤種單一、極易選煤種的選煤廠仍在使用，效果良好。但是跳汰選煤分選下限高（可到 ，且＜ 3mm 粒度級煤透篩率高）、分選精度相對低（ I＝ ～ ）、精煤回收率低、控制相對較難。在精煤灰分要求＜ 8%的情況下，跳汰選煤對原煤進行產(chǎn)品產(chǎn)率預(yù)測見表 511。 表 511 跳汰選煤產(chǎn)品產(chǎn)率預(yù)測 表 產(chǎn)品 產(chǎn)率 % 灰分 % 精煤 中煤 矸石 小計 重介旋流器選煤的優(yōu)缺點： ⑴ 分選精度高，對煤質(zhì) 的適應(yīng)性強，精煤產(chǎn)率高。 ⑵ 分選粒度下限低，入浮選煤泥量少，生產(chǎn)成本較低。 ⑶ 自動化程度高，人為因素少，操作直觀方便，精煤質(zhì)量穩(wěn)定。 重介選煤方法由于近年來在簡化工藝、新型耐磨材質(zhì)的研制和廣泛使用、高效率磁選機、密度自動控制等方面技術(shù)上的提高，已越來越多地被廣泛使用。重介洗選具有分選下限低（可到 ）、分選效率高（ 95～ 98%）、分選精度高（ Ep＝ ～ ）、精煤損失少等優(yōu)點。但是，其缺點是工藝系統(tǒng)復(fù)雜、生產(chǎn)管理困難、加工費用高以及投資高。由于本次設(shè)計的選煤廠的煤源含矸量較大，且煤質(zhì)不太穩(wěn) 定，采用重介分選，無論是易選煤還是難選煤，其適應(yīng)性都很強。在 精煤灰分要求＜ 8%的情況下，重介選煤對原煤進行產(chǎn)品產(chǎn)率預(yù)測見表 512。 表 512 重介選煤產(chǎn)品產(chǎn)率預(yù)測表 產(chǎn)品 產(chǎn)率 % 灰分 % 精煤 中煤 矸石 小計 100 從表 51表 512 可以看出，對本選煤廠入選原煤來說，采用跳汰洗選的精煤回收率與采用重介洗選的精煤回收率差別較大，矸石排除不徹底，并且當(dāng)原煤的可選性越難時，精煤回收率差別越大。因 此，本設(shè)計推薦采用重介分選的選煤工藝。 Ⅱ、 重介質(zhì)旋流器有壓給料和無壓給料方式的選擇 ⑴相對于有壓給料，無壓給料方式的原煤不經(jīng)泵打，矸石泥化現(xiàn)象和次生煤泥量大為減少?；茨系V業(yè)集團等選煤廠的生產(chǎn)實踐證明，次生煤泥量分別減少了3～ 6 個百分點。 ⑵有壓給料旋流器的原煤給入高粘度的外旋流，細(xì)粒精煤因難以進入內(nèi)旋流而易損失于尾煤，一段底流量較大的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器尤甚。 ⑶無壓給料旋流器的入料介質(zhì)與煤完全分開，不受原料煤性質(zhì)變化的干擾，密度等參數(shù)易于準(zhǔn)確測控，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 本次設(shè)計推薦采用無壓給料重介質(zhì)旋流器分選。 Ⅲ 、 選前脫泥與不脫泥的選擇 ⑴國際上 脫泥均不過關(guān)，只能采用 以上、最好是 ，有的選煤廠篩縫甚至達(dá)到了 2～ 3mm進行脫泥。 但脫下來的粗煤泥如何處理？螺旋分選機選煤精度之差在我國已被公認(rèn)，但近兩年，其不為國人熟知的 TBS 即 干擾沉降床分選機， 又被某些選煤廠使用用來處理粗煤泥。 其實，所謂的 TBS，即干擾沉降床分選機，是煤粒在重力場上升水流作用下按干擾沉降末速大小進行分層分選的水介質(zhì)選煤設(shè)備。由于干擾沉降等沉比 e≤2（這就是篩分試驗粒度級之上下限粒徑比為何通常為 2，如 50～ 2 25～ 1??），因此它僅適合于粒徑比≤ 2 的窄粒級條件分選，隨著粒徑比的增大，分選精度急劇變差。其分選精度和處理能力遠(yuǎn)低于在離心力場中按阿基米德浮力原理分選的重介質(zhì)旋流器。汶南各粒級粗煤泥干擾床分選機分選試驗結(jié)果（見表513）表明： TBS 分選 ～ 級粗煤泥時的可能偏差 E≥ ；而3GDMC1500/1100A大型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選 ～ 的可能偏差即＜ ， 級的可能偏差更低達(dá) 〔見“超大型（ 3GDMC1500/1100AⅠ型）無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤工藝與設(shè)備（項目編號 08110202C2）”鑒定資料〕。也就是說，即使不采用煤泥重介質(zhì)旋流器，大型不脫泥無壓給料重介質(zhì)旋流器對煤泥的分選精度也遠(yuǎn)高于 TBS。 表 513 汶南各粒級粗煤泥干擾床分選機分選試驗結(jié)果匯總表 (選煤技術(shù)， 2021 年第 4 期 ) 粒級 入料 灰分 上升水量 上升水速 精煤 矸石 理論分選密度 實際 分選密度 可能偏差 產(chǎn)率 灰分 產(chǎn)率 灰分 mm ％ L/min mm/s ％ ％ ％ ％ kg/L kg/L kg/L 5 2 0 8 0 0 8 5 1 3 8 8 0 0 4 0 9 1 0 5 3 7 8 0 8 5 .8 5 0 8 9 1 9 8 3 5 0 1 2 8 7 2 1