關(guān)于露天礦型特大型動力煤選煤廠工藝設(shè)計探討

于國巍

（中天合創(chuàng)能源有限責任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

近年來，隨著煤炭行業(yè)的勘察、設(shè)計、裝備水平不斷發(fā)展。特大型露天礦的建設(shè)項目陸續(xù)上馬，中煤平朔公司的東露天礦建設(shè)項目就是其中之一。與之配套的東露天選煤廠處理能力為20.00Mt/a，留有處理5.00Mt/年外來煤的靈活性，屬露天礦型特大型選煤廠，鑒于其產(chǎn)品以動力用煤為主，故屬動力煤選煤廠。現(xiàn)就選煤工藝中的幾個重要環(huán)節(jié)進行比較與簡述：

1 塊煤分選上限：

本廠原煤塊煤破碎后解離較少，而塊煤量較多，為減少因破碎而產(chǎn)生的過粉碎，充分利用塊煤系統(tǒng)分選精度高，處理能力大，介耗低、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點，設(shè)計推薦塊煤分選上限為150mm。

2 塊煤分選下限：

根據(jù)露天礦原煤粒度特點，結(jié)合塊煤淺槽分選機下限，原煤分級設(shè)計采用13mm篩孔，既能夠保證分級篩的篩分效率，同時保證了塊煤滿足重介淺槽分選機的處理能力。在實際生產(chǎn)中，也可以根據(jù)原煤中塊煤含量的變化，適當調(diào)整分級篩篩孔，使塊煤量滿足重介淺槽分選機的處理能力為原則，最大限度的降低生產(chǎn)成本。

3 末煤分選下限：

末煤粒度為13-0mm，對于入洗前脫泥粒度的問題，設(shè)計總結(jié)了安太堡選煤廠、安家?guī)X選煤廠及近年來許多選煤廠脫泥脫介工藝的實際生產(chǎn)經(jīng)驗，脫泥脫介篩縫若由0.5mm提高至1.5mm具有如下優(yōu)點：脫泥脫介篩處理能力至少提高1～1.5倍。末煤分選下限為1.5mm，可以節(jié)省投資；可以大大降低介質(zhì)回收系統(tǒng)的負荷，降低介耗。為了簡化系統(tǒng)，降低脫介篩面積及介質(zhì)回收系統(tǒng)的負荷，降低基建投資、降低介耗，設(shè)計確定1.5mm脫泥，末煤重介旋流器分選下限為1.5mm。

4 煤泥分選下限

對于1.5mm以下的煤泥部分，設(shè)計結(jié)合本廠原煤1.5-0.15mm的特點，灰分較原煤灰分低8.00%左右，其含量為10.66%，考慮到本廠煤泥硫分較高、9、11號煤硫分波動較大的特點。設(shè)計經(jīng)多方案比較，認為采用一種簡單方便、投資少、運行費用低的方法，對這部分見水煤泥進行排矸降硫處理是合理的。對這部分粗煤泥的分選設(shè)計在可研階段對螺旋分選機進行了重點論述。

有以下優(yōu)點：

a.在分選密度為1.8-2.1kg/L時，可以對3-0.15mm粉煤進行有效分選，與大直徑重介旋流器配合，可以滿足煤泥深度分選的要求。

b.由于粉原煤比表面積大，該部分物料若采用螺旋分選，不采用重介分選，可以大幅降低重介質(zhì)消耗。

c.采用自流入料，沒有任何運轉(zhuǎn)部件，維修簡單，功耗低。

但也存在密度調(diào)節(jié)范圍小，當分選密度小于1.6kg/L時，出低灰精煤時分選效果差的缺點。

近兩年，國內(nèi)一些選煤廠先后引進了美國KSS公司的干擾床粗煤泥分選設(shè)備，取得了較好的效果。干擾床粗煤泥分選機具有以下優(yōu)點：

a.入料粒度在4-0.1mm范圍內(nèi)能達到較好的分選效果。

b.有效分選密度為1.4-1.9kg/L，可以出低灰精煤。

c.分選密度完全可調(diào)，全自動控制。

d.自流切線，入料無需復雜的入料分配系統(tǒng)，對入料煤質(zhì)的變化適應(yīng)性強。

e.無動力消耗，設(shè)備維護費用低。

所以本次設(shè)計對1.5-0.15mm的粗煤泥仍然采用螺旋分選機分選。

5 介質(zhì)回收及制備工藝

介質(zhì)回收系統(tǒng)采用塊、末煤系統(tǒng)以及主、再洗系統(tǒng)獨立回收，稀介質(zhì)直接單段磁選。此工藝保證了塊末煤分選系統(tǒng)的獨立開車以及避免了主再洗系統(tǒng)的密度相互干擾，有利于系統(tǒng)介質(zhì)密度的穩(wěn)定性，便于現(xiàn)場生產(chǎn)管理。

介質(zhì)制備設(shè)計方案為：購買的粗磁鐵礦粉，經(jīng)球磨機濕式細磨之后進介質(zhì)分級旋流器分級，溢流合格介質(zhì)經(jīng)介質(zhì)磁選機濃縮回收后，磁選精礦由泵送至主廠房，進行介質(zhì)補加，磁選尾礦返回濃縮機（留有返回球磨機的可能），介質(zhì)旋流器底流粗介質(zhì)再返回球磨機進行細磨，本介質(zhì)制備方案適合于介質(zhì)消耗量大的特大型重介選煤廠，所以對于本廠設(shè)計選用此方案。

6 粗煤泥回收工藝比較

推薦的分選工藝流程中，粗精煤(1.5-0.15mm)需要單獨脫水后摻入精煤。用于回收該粒級的設(shè)備有煤泥離心機、高頻篩和沉降過濾離心機，鑒于煤泥離心機的產(chǎn)品水分明顯低于高頻篩，而且投資、生產(chǎn)成本低于沉降過濾離心機，設(shè)計推薦采用煤泥離心機回收干擾床分選機的粗精煤。由于粗矸石直接排棄，對水分要求不嚴，為了節(jié)約投資，設(shè)計采用高頻篩回收。

7 細煤泥回收工藝比較

煤泥水經(jīng)回收粗煤泥后，剩下的細煤泥應(yīng)脫水回收。鑒于實際生產(chǎn)中細煤泥的灰分、硫分并不太高（平朔公司現(xiàn)有的安家?guī)X及安太堡露天礦選煤廠實際濾餅灰分在26～28%左右）。如果不考慮摻混困難，細煤泥摻入產(chǎn)品銷售具有較高的經(jīng)濟效益。

當前可供選擇的細煤泥回收設(shè)備主要有壓濾機和加壓過濾機。國產(chǎn)加壓過濾機在近幾年技術(shù)上有重大突破，并且具有價格相對較低、產(chǎn)品水分低、松散易摻混的特點。

從平朔公司現(xiàn)有的幾大選煤廠對加壓過濾機回收煤泥的應(yīng)用情況來看，效果是非常好的，加壓過濾機處理量大，產(chǎn)品物料松散，水分低，摻混容易。所以鑒于以上分析，對本選煤廠的煤泥回收仍然選用加壓過濾機處理。

東露天選煤廠的工藝與平朔公司現(xiàn)有的幾大選煤廠的工藝有所不同，增加了1.5-0.15mm粗煤泥的分選和回收工藝，粗煤泥在入濃縮機之前已經(jīng)回收，對加壓過濾機處理的物料來說，-0.15mm的細煤泥占絕大部分。從業(yè)界對加壓過濾機處理細煤泥的使用情況來看，處理量比額定量要小，且排料水分及濾液濃度均有所增高，鑒于此情況，設(shè)計在設(shè)備選型上進行了保守的選擇，同時在工藝布置上考慮了將來增加煤泥水把關(guān)設(shè)備的位置。

結(jié)語

只有在工藝比較過程中投入大量的精力才能更好的確定選煤方法，以保證更高的分選精度、更高的精煤產(chǎn)率，從而達到更好的經(jīng)濟效果。東露天礦原煤成分復雜，煤質(zhì)變化較大，影響因素多，需要更均衡的比較各種工藝環(huán)節(jié)，并不是簡單的考慮原則就可以完成設(shè)計與建設(shè)。在這種環(huán)境下，如何更好地完成選煤廠的設(shè)計與建設(shè)將是選煤人以后的前進方向。

[1]郎國軍,苑雪濤，嚴海綱.薄煤層開采技術(shù)的新趨勢[J].煤礦機械，2011(06）.

[2]陳俊杰，李新泉，劉玲玲.對煤炭資源型焦作市可持續(xù)發(fā)展的探索與實踐 [J].中國礦業(yè)，2008(08).

[3]竺光明.有沖擊性巨厚煤層掘進期間沖擊地壓防治技術(shù)[J].煤炭技術(shù)，2004(11).

[4]苑忠明.特大型選煤廠工藝設(shè)計探討[J].煤炭加工與綜合利用，2011.2.