時間:2023-03-30 11:34:54
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1.1重介選煤
重介選煤是當前應用較為廣泛的一種選煤方法,相較于其他選煤方法,重介選煤有著高效簡潔的優(yōu)點,并且可以對重介質的密度進行調節(jié)。當前在重介選煤中較多使用重介質旋流器和重介質分選槽為主要的分選設備,特別是在對一些陳舊選煤設備改造中,通過應用這兩種設備,可以在較低的改造成本下顯著提高選煤效率。同時,在我國選煤工藝中,重介質旋流器以及MPE噴射式浮選機也是較為常用的選煤重介選煤設備,這兩種設備均為我國自主研發(fā),能夠較好的適應我國選煤特點。近年來,隨著重介選煤技術的不斷發(fā)展,其應用范圍已經逐漸擴大,超過了跳汰分選這種選煤方法。
1.2延伸重選分選下限選煤
基于我國的煤礦特點,煤礦的內在灰分含量較高,如何對粗泥煤進行高效分選也是選煤工藝中的一個難點所在。傳統的選煤工藝技術,無論是介質旋流器技術還是螺旋分選技術,都很難高效、優(yōu)質的進行粗泥煤分選。正是在這一背景下,延伸重選分選下限選煤技術便得到了較好的應用,通過應用該技術,能夠較好的實現粗粒級煤的重力分選。將重介旋流器的分選下限進行延伸,能夠有效減少浮選泥煤量,從而實現對粗泥煤高效分選的目的。同時,在細粒煤的脫硫中,傳統選煤技術也存在著一定的據選項,通過延伸重選分選下限的方法,也可以交換的進行細粒煤脫硫。
1.3脫泥預處理選煤
在選煤工藝中,脫泥預處理可以說是準備階段,也是進行重介選煤前的必要階段,通過對煤進行脫泥預處理,可以較好的提高生產效率。脫泥預處理選煤工藝流程較為簡單,所使用的主要設備為脫泥篩,在進行脫泥后,將煤送入三產品重介旋流器。通過應用脫泥預處理選煤技術,還能夠較好的降低重介質損失,如果不對煤進行脫泥預處理,直接進行重介選煤,其重介質的損失是交大的,損失一般在5.0~9.0kg/t之間。二通過應用脫泥預處理選煤技術,能夠將重介質損失控制在2.0kg/t以內,改善效果顯著。
2選煤工藝優(yōu)化措施
2.1積極應用新技術和新設備
首先,在優(yōu)化選煤工藝中,應當積極應用一些新技術新設備,例如一些大型化、集成化、可靠性較高的選煤設備等等。當前主要使用的選煤工藝技術,雖然基本上滿足了選煤要求,但是選煤效率和選煤質量還有所不足,特別是在選煤質量方面,一些選煤設備的損耗率較高,造成了極大的浪費。積極應用新技術和新設備,也應當針對這些問題進行重點解決,在引進新技術和新設備后,針對自身的實際情況加以改造,以更好的提高選煤技術和設備的應用效果。另一方面,針對新選煤技術和選煤設備的特點,在工藝流程中進行相應的優(yōu)化,合理進行設備布局,提高設備資源利用率,降低人工使用。
2.2促進選煤工藝的智能化和自動化
在選煤技術未來的發(fā)展中,智能化和自動化的選煤設備將是一個重要的發(fā)展方向,因而在選煤工藝中,也應當注重應用這些智能化和自動化程度較高的設備技術,提高選煤效率。加強信息技術和網絡技術在選煤中的應用,通過選煤信息管理系統,可以對自動化的選煤工藝進行監(jiān)控,實時了解選煤過程中出現的各種問題,并且進行智能化的管理優(yōu)化、同時,對于選煤中的發(fā)熱量、跳汰參數、濃度等重要的參數項目進行監(jiān)控,建立相應的智能化處理模型,當某一參數出現異常時,可以自動進行處理。通過應用智能化的管理系統和自動化的選煤工藝,能夠較好的提高選煤效率和選煤質量,降低人力資源成本。
2.3因地制宜優(yōu)化選煤工藝流程
在選煤工藝中,一個重要的優(yōu)化原則便是要做到因地制宜,并不是所有的先進選煤技術和選煤設備都是適用的,這就需要因地制宜,針對具體的選煤情況和特點優(yōu)化相應的選煤工藝。例如在選煤工藝優(yōu)化中,首先應當分選煤礦的成分特點,確定煤礦類型,這是制定選煤工藝的基礎。根據煤礦類型和特點,選擇相應的選煤技術和選煤設備,從而制定相應的選煤工藝。在選煤設備布局中,要充分考慮實際的生產情況,如生產場地、生產人員數量和素質等等,這些都是優(yōu)化選煤工藝中的重要因素。在選煤過程中,利用選煤實驗的方法,不斷發(fā)現當前選煤工藝問題,從而解決問題,持續(xù)性的進行選煤工藝優(yōu)化。
3結論
入選原煤來自遼源市西安煤業(yè)公司六區(qū)礦井,根據中國煤(以煉焦煤為主)分類方案,確定該區(qū)煤的工業(yè)牌號為氣煤。原煤屬中低硫、低磷、中高灰分煤,高揮發(fā),高熱值。為了滿足用戶的要求,選煤廠工藝流程及產品結構,應該充分考慮選煤廠生產的靈活性、實用性,生產多樣化和高質量的產品,以適應用戶對產品規(guī)格及質量的不同要求。
2洗選方式
由于西安煤業(yè)公司六區(qū)礦井主要進行殘煤回采,所以在開采煤層過程中,個別煤層夾矸煤較多,大量的矸石及夾矸煤進入原煤,使原煤矸石含量增大。為了滿足電力用戶需求,根據塊煤和末煤粒度特性,該西安煤業(yè)選煤廠原煤采用動篩粗選-重介質旋流器精選的方式。該廠實現了重介質旋流器分選工藝產品下限低,洗選出的煤含煤泥量少,分選精度高,對煤質的適應性強,自動化程度較高的效果。
2.1原煤準備
塊煤預篩的目的是排除原煤中大塊矸石,該廠選擇適用于不分級混合入選的預先篩分作業(yè)方式,既減小了破碎機的負荷,也減少了物料的過粉碎和提高了手選作業(yè)的效率。預先篩分篩孔尺寸為50mm,手選作業(yè)為檢查性手選,破碎作業(yè)采用閉路破碎流程,破碎后產物再返回預篩分機進行檢查性篩分。
2.2主選工藝
由于該廠為中型選煤廠,所以采用一臺有壓三產品重介質旋流器即可滿足生產需要。重介旋流器分選的精煤、中煤、矸石分別經各自系統的弧形篩、脫介篩、離心機脫介、脫水后,作為最終產品進倉儲存。有壓給料重介質旋流器的突出優(yōu)勢之一是有效分選下限低,重介質旋流器直徑大小相同時,有壓給料方式較無壓給料方式處理能力高15%左右,此外有壓給料所需介質循環(huán)量較少,入料壓力較低。
2.3選后產品脫水
由于該廠處于東北嚴寒地區(qū),需將末精煤在離心脫水機中脫水,與塊精煤一起進入精煤倉,最大限度地回收精煤。尾煤及高灰煤泥水采用濃縮、壓濾處理,確保洗水閉路循環(huán)。由重介質旋流器二段排出的矸石經過直線振動篩進行收集,篩下末矸石經過預先脫水,排出廠房。
2.4懸浮液循環(huán)、凈化及回收
該廠采用直接磁選方式,設備種類少,縮短了循環(huán)介質的路程,流程簡單尾礦中磁鐵礦損失小;另外戒指的凈化、回收過程滯留時間短。介質采用合格磁鐵礦粉加水配置而成,由泵打入分選設備。系統中精煤預先脫介、分流,精煤脫介后的合格介質與矸石合格介質一起進入合介桶循環(huán)使用,稀介分別進入各自對應的磁選機凈化回收。
2.5煤泥回收
矸石磁選尾礦經傾斜板濃縮機、矸石離心液由振動弧形篩及矸石脫介篩聯合處理,分理處的振動篩篩下產物進入一段濃縮機,篩上產品摻入矸石。精煤磁選尾礦由振動弧形篩、一段濃縮機、煤泥離心機聯合處理,分離出的末精煤產品摻入精煤;離心液與一段濃縮溢流共同進入二段濃縮機,濃縮底流進行壓濾及干燥,得到干煤泥產品;二段濃縮溢流及壓濾濾液進入清水循環(huán)統。系統采用加壓過濾機對細煤泥脫水回收,產品水分低,根據發(fā)熱量大小可摻入末煤或單獨銷售,并確保煤泥水閉路循環(huán)不外排。
3設備選型及工藝設計
3.1設備選型
選煤廠生產過程中原煤的數質量具有不均衡性,隨時都可能產生波動。為保證選煤廠的正常生產,在設備選型時每個設備的選型依據應該是相對應作業(yè)環(huán)節(jié)的處理量乘以不均衡系數,若沒有特定條件,不均衡系數的選取均應按GB50359—2005《煤炭洗選工程設計規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行。綜合考慮節(jié)能、使用壽命等因素,盡量選擇同類型、同系列的設備產品,便于檢修和更換。
3.2工藝布置
廠房采用重選與壓濾干燥車間聯合建筑方式;廠房工藝布置中,遵循煤流簡捷、順暢,中轉環(huán)節(jié)少,占地省的原則,以便縮小廠房體積,節(jié)省投資;廠房布置方式采用系統模塊化、單層廠房大廳式,方便了設備檢修;用鋼結構代替常用的鋼筋混凝土結構,使設備布置更方便,安裝、調整更簡單。
4結語
1.1受煤
盡管煤炭篩選的工序很多,但最基本的工作就是受煤,這主要是保證煤礦井作業(yè)的穩(wěn)定開展,促進煤礦的連續(xù)輸往井上平臺。同時,受煤不但能大量從礦井底部輸出煤礦資源,送往附近的煤礦倉庫,還能對接其他的井下程序,促進礦井底部的煤炭存儲。
1.2篩選
從含義上來說,篩選主要是對從煤礦井底部輸出的煤炭進行選別,按照混合物的顆粒原理分批選出不同等級的原煤。作為初級階段,篩選的方法很多,可結合原煤的外形進行分類選別,并通過空心狀的篩子進行干篩或者濕篩,有針對性的進行原煤處理。
1.3破碎
煤礦井底部的原煤包含多種混合物,有的原煤形狀比較大,簡單的篩分無法有效地推動選煤工作。所以,對于尺寸比較大的原煤可利用機器設備進行破碎,將單塊體積較大的煤塊磨碎、敲碎、壓碎等方式進行破碎操作,并把隨后的煤粉或煤渣進行提取,分理出優(yōu)質的煤種。
1.4選煤
通過篩分、破碎原煤之后,就需要自詡地去掉原煤中的雜質和混合物,利用機器進行選別,,從而獲得最優(yōu)質的煤種。并且,在雜質祛除之后,進行煤炭的等級分類,并按照目標客戶的需求進行深加工。近年來,我國富含煤炭資源地區(qū)的選煤工作主要是開展機械加工、中心選煤等作業(yè)方法。
1.5運輸
在煤炭分類篩選以后,就必須對客戶的需求進行運輸,并開展市場營銷,保證生產的穩(wěn)定。同時,針對銷售市場,還要做好相關調研工作,將煤炭分門別類地存儲,才能在交通運輸過程中提高轉運效率,早日占領市場優(yōu)勢。
2以重介質選煤技術為例,分析選煤的工藝制定方法
2.1原煤分級準備
在煤炭倉庫的原煤需要進行有效的篩選,這需要將其分成不同的等級,并根據原煤的尺度和形狀,在篩分廠房中進行篩分。事實上,一般所謂的毛煤有多種尺寸,普遍在7mm到15mm之間,而不同的原煤具有對應的分級方法。
2.2重介質篩選流程
塊狀的原煤得到篩孔分級后,需要按照相關要求開展?jié)穹▉砻摰裘悍N中的混合物和泥土,而大于篩孔的原煤將被運到重介質篩選過程中,在重介質的淺槽池內再次被篩選,從而將選出的塊狀精煤和塊矸石分類。比如,等級比較高的煤種可用于動力煤,而末煤能制成電煤產品,脫泥后的煤會在末煤離心機的作用下得到有效的脫水,然后運到電煤系統。等級比較差的煤種、優(yōu)質動力煤、普通煤等脫泥以后的物質,將和合格介質再次進行充分的調合,從而在泵帶的動力下重回重介質旋流器中,得到多次的篩選,直到沒有任何煤質為止。
2.3介質回收
所謂介質回收就是專門針對塊煤與末煤而開展。拿塊煤來說,把塊煤經過通過脫介篩過濾選擇后,合格的介質就會被運往對應的介質桶,并進行多次的循環(huán)利用。這樣一部分合格的介質與介質篩里的普通介質就共同輸送到磁選機,而磁選機發(fā)揮高度篩選的功能,將優(yōu)質的精煤放入合格介質桶。
2.4煤粗泥篩選
把-1.6mm以內的煤礦進行水流噴濕,將其含有的泥土進行沖掉,這樣就能篩選出精礦與尾礦。一般而言,精礦主要是在弧形篩與離心機的作用下,保證充足的脫水后,從而加入精礦產品。尾礦也是要經過弧形篩的作用,不過必須使用高頻篩才能把回收的粗煤泥,進行有效的回收。
3結語
[關鍵詞]螺旋分選機;粗煤泥;精煤
中圖分類號:P618.11 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)44-0047-01
一、烏蘭木倫選煤廠簡介
烏蘭木倫選煤廠位于鄂爾多斯市伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮(zhèn)烏蘭木倫村,于2003年建成投產,設計能力為3.0Mt/a,經過幾年的技術改造,生產能力已達7.0 Mt/a,主要生產低灰、低硫、低磷,中高發(fā)熱量動力用煤產品,其生產工藝是重介質選煤。
相應末煤粗煤泥處理工藝流程為:原煤經2mm脫泥篩脫泥后,煤泥水經煤泥泵打入水力旋流器分級,旋流器底流進入螺旋分選機分選,精煤經弧形篩和離心機脫水后摻入精煤,矸石則經弧形篩和高頻篩脫水后進入矸石皮帶。弧形篩篩下水、離心液和旋流器的溢流進入細煤泥處理系統。
二、螺旋分選機分析
螺旋分選機是一種依靠重力、離心力、水力、沖壓力等綜合作用下,實現按密度分選的設備。入選煤漿進入螺旋分選機中,在螺旋槽中做螺旋運動,這時除了受重力作用外,還在離心力的作用下,使螺旋槽外緣附近水面高于內緣附近水面, 即出現橫向水面坡度。離心力和橫向液面坡度作用的結果是:在螺旋槽橫斷面上,上層水流中的液體質點所受合力指向槽的外緣,液體向外流動,下層水流中液體質點所受力指向槽的內緣,液體向內緣流動,中層水流中液體質點所受橫向合力等于零,液體橫向流速等于零。由于水流運動的連續(xù)性形成了斷面環(huán)流,內緣水層薄、流速??;外緣水層厚流速大;加強了斷面環(huán)流。這樣煤漿中由于煤顆粒的力度和密度的不同, 所受作用力不同,故斷面環(huán)流中運動軌跡不同。
影響分選的因素包括結構因素和操作因素。前者有螺旋直徑、槽的橫斷面形狀、螺距和螺旋槽圈數等;后者有給礦體積、給礦濃度、沖洗水量及礦石性質等。
三、問題分析
烏蘭木倫選煤廠使用兩組(1)Bank of (8) D15B-T123型螺旋分選機,每組10臺/3頭 ,單組處理量為90噸/小時,兩組共180噸/小時。螺旋分選機入料量為138噸/小時,入料濃度為29.1%。
由實驗數據分析可得螺旋分選機入料的主體粒級為+0.25mm,占到了82.9%,該粒級在精煤和矸石產品中也占到了82.3%和59.0%。
參考西銘礦選煤廠1.0~0.1mm粒級采用煤用LD7螺旋分選機分選數據,該廠采用的是中煤截取器截取精煤和尾煤兩種產品的結構,分選密度在1.7~2.0g/cm3的范圍之內,螺旋分選機的分選精度在同一粒級范圍內基本上是一樣的;入料的分選粒度范圍在1.5~2.5mm時,分選效果較好,可以達到生產要求;當入料的分選粒度-0.25mm時,分選效果不理想。因此,把分選入料下限應控制在0.25mm。
另外,泰戈特公司對中國不同礦區(qū)的煤質進行了類似實驗,根據相關數據,認為螺旋分選機的分選下限可達0.15mm。
烏蘭木倫選煤廠為動力煤選煤廠,由以上分析可知,螺旋分選機的入料粒度是滿足分選要求的。
而就入料濃度而言,在入料礦漿量不變時,加大入料濃度可以增加螺旋分選機處理量。但入料濃度過高時,煤流流動緩慢,且顆粒間相互干擾嚴重,影響床層的松散和分層;入料濃度過低,物料顆粒成一薄層沿槽底流動,不能充分分層和分帶。
從礦漿入料量上來看,在入料濃度不變時,加大礦漿入料量可以增加螺旋分選機的處理量。而當入料礦漿量過小時,則離心強度不足,物料在螺旋槽中得不到充分的分層和分帶。
通過增大和減小本廠螺旋分選機處理量來觀察分選效果變化,得到如下結果:
從表中可以看出,螺旋分選機在處理量由小到大變化時,精煤產品灰分呈現先變低又變高的U型曲線變化。這就說明其存在一個最佳處理范圍。
同時,在本廠兩組螺旋分選機處理量共180噸/小時,而入料量為138噸/小時,這也就為相應調整留下了相當的空間。
另外,螺旋分選機所處位置存在震動設備。經測量,產生的震動使我廠螺旋分選機支架產生1.7~4.3mm/s的震動,而螺旋分選機的震動機體的震動更是達到了2.2~8.6mm/s,這也可能會對螺旋分選機的分選效果造成一定影響。
而分料器旋轉的位置是把按密度在橫向分帶的物料分成精煤、中煤和尾煤及準確控制各產品的產率和灰分的關鍵。同時,由于受離心力作用,常使槽的緣礦粒脫水,從而妨礙了礦粒沿槽移動,并影響分選效果。
四、改進方法
由上述分析可知,要改進螺旋分選機矸石產品中跑精煤的問題,可以由以下就幾個方面入手。
首先,可以調節(jié)螺旋分選機的入料壓力,調節(jié)入料量,由問題分析可知,烏蘭木倫選煤廠螺旋分選機處理量還有空余,可以為調節(jié)入料壓力提供空間。在實現的方法上,可以改變螺旋分選機前水力旋流器的入料壓力。對于水力分級旋流器,增大給料壓力 ,處理量將隨壓力的平方根增加。但對分離粒度的影響不大,壓力增大,分級粒度大致隨壓力的4次方根減小。所以,增大水力分級分級旋流器壓力,對螺旋分選機入料粒度影響不大。
對于調節(jié)處理量,還可以在螺旋分選機的每條螺旋槽的入料口加上插板,通過控制使用螺旋槽的頭數,來改變進入螺旋槽礦漿量的實際大小。
螺旋分選機入料槽補水大小可以調節(jié)其入料濃度,合適的補水對分選效果的影響很大。
對于控制震動,可以給螺旋分選機加裝隔振彈簧,使其最大限度與振動源隔離,以降低震動強度,減少可能的影響。
其次,可以改變分料器位置,改變矸石接收口寬度,以減少精煤進入矸石的機會和進入量的大小。
同時,由于受離心力作用常使槽的緣礦粒脫水,為了改善礦粒沿槽移動并提高分選效果,可以在槽的緣噴注沖洗水,以沖洗混入重礦物帶的輕礦物顆粒。加入水量視重礦物質量要求與重礦物顆粒沿槽移動情況而定。
通過以上分析、方法,能夠較為便捷地改善本廠螺旋分選機矸石產品夾帶精煤量大的問題,提高螺旋分選機的分選效果,從而提高粗煤泥中精煤的回收量,提高經濟效益。并且,對中心其他使用這一設備的選煤廠也具有借鑒意義,以期產生可觀的經濟效益。
參考文獻
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關鍵詞 壓濾機;二段脫水;一段脫水;脫水效果
中圖分類號:TD946 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)10-0141-01
1 項目背景
選煤是潔凈煤技術的基礎,也是煤炭深加工(焦化、汽化、液化和制作水煤漿)和潔凈、高效利用的前提。自2012年初以來,煤炭行情持續(xù)走低,各精煤用戶對于煤炭質量尤其是洗精煤產品水分過高的問題日趨重視。由于禹州地區(qū)原煤存在粒度細,煤泥含量大,優(yōu)質煤主要存在于-0.5 mm的特性,導致選煤公司洗精煤水分長期偏高,穩(wěn)定在21%左右,遠超出客戶水分要求,加之煤炭形勢下滑,選煤公司精煤銷售工作十分困難,因此如何減低精煤水分,滿足客戶要求,成為選煤公司迫在眉睫的問題。為降低精煤水分,我單位河南永錦選煤有限公司對浮選系統脫水工藝進行了改造,將原設計的浮選精煤二段脫水工藝改為一段脫水工藝,改造前后效果對比明顯,能夠很好的解決選煤公司精煤水分過高的問題。
2 項目的提出
選煤公司原設計脫水工藝流程采用的是:主洗精煤采用立式離心脫水機進行脫水,主要處理+0.5 mm精煤產品,水分根據入洗原煤不同,穩(wěn)定在5%-9%,設備脫水效果良好;-0.5 mm浮選精煤產品脫水采用二段脫水工藝,即浮選精煤先經過沉降過濾式離心脫水機脫水,脫水后的產物作為粗精煤產品,產品水分在20%-22%,其離心液和濾液(0.045 mm顆粒含量達到40%以上)進入快開式壓濾機進行脫水,濾餅水分在26%-27%左右,工藝流程圖詳見圖1,兩種脫水設備脫水效果不佳,產品水分均偏高,因此如何優(yōu)化選煤公司脫水工藝,提高設備脫水效果成為降低選煤公司洗精煤水分的關鍵。
圖1 改造前二段脫水環(huán)節(jié)工藝流程圖
項目改造內容一:優(yōu)化脫水系統工藝流程
根據實地了解其他選煤廠脫水工藝流程及脫水設備的應用情況,結合2013年4月份選煤公司工業(yè)化試驗,最終我們提出了將原設計的浮選精煤二段脫水工藝改為一段脫水,即浮選精煤不通過沉降過濾式離心脫水機而直接進入快開式壓濾機進行脫水。通過優(yōu)化脫水改善快開式壓濾機脫水工況及入料特性,提高壓濾機處理能力,能夠很好的解決選煤公司精煤水分過高的問題,改造后工藝流程圖見圖2。
圖2 改造后一段脫水環(huán)節(jié)工藝流程圖
3 改造前后洗精煤綜合水分效果評價
改造前后,根據各精煤組成部分比例計算,理論分析洗精煤綜合水分變化如表1所示。
通過表1可以看出,根據改造后壓濾機水分降至21.5%進行理論計算,洗精煤綜合水分達到16.8%。但由于近期所入洗的二礦、一礦原煤煤質粒度組成較之前發(fā)生較大差異,以二礦為例,二礦原煤大篩分實驗數據顯示-0.5 mm含量達到了45%,較之前提高12%,一礦原煤-0.5 mm含量也較之前提高7%。而這種粒度變細的變化導致浮選精煤量較之前提高8%左右。我們通過測量計算得出,目前主洗精煤量占總精煤含量的22%,浮選精煤占到了78%,這樣洗精煤理論綜合水分為18.1%與選煤公司目前調試結果18.3%僅相差0.2%,同時我們統計了12月3號-12號商品銷售精煤(均為當日生產落地精煤)綜合水分為17.9%,與理論水分也相差0.2%。
綜上所述,通過對浮選系統脫水工藝進行改造,將原設計的浮選精煤二段脫水工藝改為一段脫水工藝,能夠很好的解決選煤公司精煤水分過高的問題,取得了很好的預期效果。
【關鍵詞】 動力煤 重介質 選煤 干法分選 脫硫降灰
我國是世界上最大的煤炭開采國和消費國。隨著采煤機械化程度的推進和開采深度的增加,原煤質量越來越差。提高原煤入洗率,可充分提高煤炭綜合利用價值,使煤炭滿足不同行業(yè)需求,減少對環(huán)境的污染,使企業(yè)獲得更好的經濟效益和社會效益。
1 選煤工業(yè)跨越發(fā)展
“十一五”以來,我國煤炭洗選工業(yè)發(fā)展迅速,已成為世界選煤大國。一大批關鍵技術研發(fā)和示范取得成功,很多技術接近或達到國際先進水平,有些技術達到國際領先水平。2012年,煤炭入洗量達到20.5億噸,比2007年增長了86.4%;原煤入洗率提高到56.2%,比2007年提高了15.3個百分點。我國基本實現了煉焦煤的全部入洗。但是,動力煤的入選比例還不到40%。我國自行研制的大型三產品重介質旋流器、復合干法選煤技術、用于粗煤泥分選的干擾床分選機、大型分級破碎機、大型旋流微泡浮選柱、大型重介淺槽分選設備、大型磁選機、大型自動化快開壓濾機、大型振動篩等關鍵洗選設備大多替代進口并開始出口。利用先進的選煤技術和裝備建設成了一批大型、特大型現代化選煤廠,選煤廠設計和建設水平已經進入世界先進行列。
2 重介質選煤技術異軍突起
近年來,重介質選煤技術由于具有工藝簡化、運行成本低、分選效率高、技術可靠、處理能力大等優(yōu)勢,其分選比重日益加大,已達到54%。在重介質旋流器分選過程、數學模型和數值模擬方面取得了重要的理論成果,為旋流器參數優(yōu)化和性能提升提供了堅實的技術基礎。同時,在簡化工藝系統、降低分選下限、提高入料上限、增強自動化程度等方面取得了突破性的成就。成功開發(fā)了大型多供介無壓給料三產品重介質旋流器;研究開發(fā)成功以一套介質凈化回收系統實現原煤分級分選,構建了重介質旋流器分選難選煤精煤最大產率化工藝系統;原煤按粗細粒級不同可選性采用不同分選密度分選,提高了精煤產率;降低了大型無壓給料三產品重介質旋流器入料壓力、功耗和磨損;實現了全部粗煤泥經小直徑重介質旋流器分選。
3 分選工藝日趨合理高效
我國中小型選煤廠大多采用兩段選煤工藝,設備和工藝簡單,但分選效率較低,粗粒精煤損失嚴重。中型和大型選煤廠基本采用兩段半分選工藝,其主要增加了粗煤泥回收環(huán)節(jié),復雜程度介于兩段和三段選煤模式之間,但造成浮選入料高灰細泥含量增加,精煤產率低。目前,很多新建選煤廠多采用增加了粗煤泥回收和分選的三段選煤工藝,雖然設備和工藝復雜,但實現了全粒級高精度分選,對大塊粗粒分選效果和細粒煤泥浮選效率的提高均有利,總精煤產率高,是一種較有前途的分選工藝。
4 干法選煤技術得到加強
我國是缺水國家,西北部和中部等產煤省區(qū)更是缺水嚴重。我國煤炭有2/3以上分布在西部,采用濕法分選技術耗水量高、投資及生產費用高。干選以其污染小、不用水、投資少、建廠快等諸多特點,為煤炭降灰提質、易泥化煤種及干旱缺水地區(qū)的煤炭分選提供了有效技術途徑。我國干法選煤整體技術處于國際領先水平。我國的干法分選理論揭示了流態(tài)化分選的錯配效應,實現了氣固流態(tài)化分選系統的協同優(yōu)化;揭示了不同粒級煤炭在流化床中的分布規(guī)律,形成了物料在流化床中的三級分布理論。北京博后篩分工程公司獨立研發(fā)的“大型重介質干法分選系統”已在徐州礦務集團張集煤礦進行了連續(xù)的50t/h工業(yè)試運行,分選效果達到了預期目標。該系統的分選精度接近濕法重介質選煤,但不用水,沒有水污染,技術水平達到國際領先水平,具有廣闊的應用前景。
5 深度脫硫降灰技術逐步深入
靜電分選技術:依靠不同物料間的電性差異,借助于高壓電場作用實現分選的一種選煤方法。
聚團浮選技術:利用煤和礦物質表面性質的差異,用油作粘結劑進行選擇性粘附、團聚,使煤和黃鐵礦分離。經過多年的研究,已成功開發(fā)出一套高效、低能耗、工藝簡單、成本低的脫除煤中細粒嵌布黃鐵礦硫的新工藝——高剪切疏水聚團浮選脫硫新工藝。
生物脫硫技術:它是利用微生物能夠選擇性氧化有機或無機硫的特點,去處煤炭中的硫元素,或者利用微生物的選擇性吸附作用來改善煤和黃鐵礦表面的疏水性,以達到脫硫的目的,是目前潔凈煤技術的熱門研究課題之一。它的優(yōu)點是既能專一的脫除結構復雜、嵌布粒度很細的無機硫,同時又能脫除部分有機硫,而且反應條件溫和,設備簡單,成本低。
化學脫硫技術:化學浮選脫硫技術利用煤與黃鐵礦的化學性質不同,用特定的方法或加入一定的藥劑,使之發(fā)生化學反應而脫除煤中硫。目前,化學脫硫技術包括:堿法脫硫、氣體脫硫、熱解與氫化脫硫、超臨界氣體抽提脫硫和氧化法脫硫等。
關鍵詞:煤泥水,處理工藝,絮凝藥劑,沉淀
前言
煤泥水是指煤炭在分選加工過程中所產生的介質用水,是煤礦濕法洗煤加工工藝的工業(yè)尾水,其中含有大量的煤泥和泥砂,給礦區(qū)附近的環(huán)境造成了嚴重的污染,煤泥水已是煤炭工業(yè)的主要污染源之一,越來越受到人們的重視。煤泥水處理和煤炭的洗選加工密切相關,隨著對選煤產品的要求愈加嚴格、選煤工藝的愈加復雜、選煤廠的大型化愈加明顯,以及水資源的愈加珍貴和環(huán)境保護標準的愈加苛刻,煤泥水處理已經變成了整個選煤工藝中涉及面最廣、投資最大、最復雜、最難管理的工藝環(huán)節(jié)。煤泥水特別穩(wěn)定,懸浮物濃度和COD濃度都很高,而且顆粒表面帶有較強的負電荷,靜置幾個月也不會自然沉降,因此處理非常困難,煤泥水必須實現廠內循環(huán)再利用。
煤礦煤泥水的直接排放,不僅嚴重地污染了周圍的環(huán)境,而且還會造成大量煤泥的流失。如果煤泥水經適當處理后回用于洗煤,不僅解決了環(huán)境污染問題,而且還會為企業(yè)帶來顯著的經濟效益,其中包括回收煤泥所得和節(jié)省洗煤用水的水費和免交的排污費。
1、煤泥水的產生
濕法選煤需要大量的水,以跳汰洗煤為例,每入選lt原煤約需3~5m3循環(huán)水,還需補加部分清水。而這些水經過洗選過程后就含有了大量的細小顆粒,通常把這種含有粒徑小于1mm的懸浮粒子的洗煤水叫煤泥水,也叫洗煤廢水。
煤泥水有兩種,一種是煤質較好的原煤洗選所產生的煤泥水,這類廢水所含的顆粒粒度較大,濃度較低,處理相對比較容易。另一種是高泥質原煤洗選所產生的煤泥水,這類廢水懸浮物濃度高,顆粒細小,且表面帶有較強的負電荷,是一種穩(wěn)定的膠體體系,難于處理。我國有相當數量的原煤是年輕煤種,屬于高泥質化原煤,洗選所產生的煤泥水濃度高,處理難度大。
2、煤泥水污染特性
煤泥水是原煤洗選加工過程中產生的廢水,其主要污染物是煤和泥巖粉末及其水解后形成的懸浮物,以及少量的金屬離子和有機藥劑等.
煤泥水的污染主要表現在以下幾個方面:
(l) 懸浮物是煤泥水中的主要污染因子,煤泥水中懸浮物濃度嚴重超標,一般達9000~40000mg/L,超過國家規(guī)定的排放標準的20~30倍,使其被污染的水體呈黑色,降低水的透明度,影響水生動植物光合作用,同時造成水域的景觀污染。
(2) 煤泥水中的溶解物種類繁多,各廠均不相同,同時煤炭顆粒和灰分中含有一些金屬離子,洗選后有部分金屬離子進入煤泥水中。。煤泥水中溶解的大量金屬離子對地表水和地下水造成污染。
(3)當煤泥水中含油量增加,水表面膜厚度達到1*104cm時,就影響水的再充氧,同時對水生動植物產生不利影響.
(4)浮選法選煤過程中添加的各種選礦藥劑,有些具有一定毒性,煤泥水中殘余的浮選藥劑將給環(huán)境帶來危害.
3、煤泥水處理技術現狀
煤泥水治理的目標就是泥水分離。采用工業(yè)上成熟的固液分離技術,從煤泥水中分離、回收不同品質的細粒產品和適合選煤廠循環(huán)的用水做到洗水閉路循環(huán);在煤泥水必須排放時能符合環(huán)境保護的排放要求,不污染環(huán)境。
3.1常見的煤泥水處理工藝
當前,我國的選煤技術水平完全能夠為各種類型選煤廠提供成熟可靠的煤泥水處理全套技術和裝備,實現洗水閉路循環(huán)。選煤廠完善的煤泥水系統通常包括以下工藝環(huán)節(jié):煤泥分選→尾礦濃縮→壓濾,缺少其中任何環(huán)節(jié),都不能構成完善的系統。
實踐證明,不完善的煤泥水系統都無法實現洗水閉路循環(huán)。
我國選煤廠應用的幾種典型煤泥水流程及其優(yōu)缺點如表
煤泥水流程 優(yōu)點 缺點 應用場合
直接浮選→尾煤→濃縮壓濾
易于洗水閉路;精煤得到充分回收:經濟、環(huán)境效益好
投資大;運行成本高
大中型煉焦煤選煤廠
煤泥重介選→尾煤濃縮→壓濾 粗煤泥分選精度高,投資較小 粗煤泥回收下限0.lmm,尾煤量大 全重介、難浮選煤泥選煤廠 煤泥水介重力選→粗煤泥直接回收→細煤泥濃縮壓濾 投資和運行費川比直接浮選→尾煤濃縮→壓濾流程稍低 適于分選密度在1.6kg/L以上的易選粗煤泥;細煤泥量大、脫水困難 動力煤選煤廠及小型煉焦煤選煤廠-
煤泥水濃縮→直接回收