洗選過程中洗煤機(jī)媒介的應(yīng)用研究

邱鵬飛

（山西大同煤礦集團(tuán)大地選煤公司同忻選煤廠， 山西 大同 037001）

引言

隨著環(huán)保意識(shí)逐漸深入人心，關(guān)于煤炭的生產(chǎn)加工方法也有了很大的進(jìn)步，在煤炭的深加工過程中洗煤成為了一種保護(hù)環(huán)境不可或缺的方式之一。原煤經(jīng)過洗選后，一般會(huì)出現(xiàn)煤矸石、中煤、精煤。完成洗煤過程后，此時(shí)煤的成品被稱為精煤，如此一來，去除了原煤中混入的雜質(zhì)，減少了煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)成本，同時(shí)在很大程度上提高了煤的利用率，成品的精煤通常被用作燃料?？梢姂?yīng)用現(xiàn)代洗煤和選煤機(jī)械技術(shù)意義重大。

1 洗選煤過程中常見的問題

采掘出來的原煤通常會(huì)混有大量的灰分和硫分，進(jìn)行洗選操作旨在減少煤炭的灰分，以便將混入煤炭中的矸石以及夾矸煤，根據(jù)其密度、形狀和物理特性等不同進(jìn)行分離。與此同時(shí)，還可以控制原煤中的無機(jī)硫，適應(yīng)不同用途下的煤質(zhì)要求。目前，中國(guó)煤礦“高碳”采煤已對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生如下方面的影響：

1）煤礦開采以及加工過程對(duì)生態(tài)的影響主要集中在污水、廢氣、殘?jiān)呐欧乓约吧a(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲的影響。

2）煤礦開采通常會(huì)造成地面的塌陷，直接破壞動(dòng)植物的生存環(huán)境。例如，在地下采煤過程中會(huì)使礦區(qū)的地下水分布大量的煤粉、巖粉以及其他相關(guān)礦物，這些礦物均可以被分解和氧化，從而造成污染。

3）在選煤廠洗煤的廢水中會(huì)有很多的漂浮煤顆粒、各種化學(xué)物質(zhì)以及有害金屬離子。另外，采掘煤炭會(huì)造成地下含水層的破壞，使其水文條件發(fā)生很大的改變，造成地下水系統(tǒng)失衡，甚至造成嚴(yán)重的水害。

2 同忻選煤廠洗煤機(jī)械設(shè)備及工藝

選煤是根據(jù)不同物質(zhì)間的理化特性不同，利用機(jī)械方法分離混入原煤中的雜質(zhì)，將洗后的煤炭按照質(zhì)量和規(guī)格的不同將其進(jìn)行區(qū)分，旨在滿足不同的需要。根據(jù)選煤廠與煤礦的分布位置可將其分為：礦井選煤廠、群礦選煤廠、中心選煤廠以及用戶選煤廠。同忻洗煤廠為礦井洗煤廠，現(xiàn)有工藝系統(tǒng)由五大部分組成：原煤儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)（儲(chǔ)運(yùn)能力為105 000 t）、塊煤分選系統(tǒng)、末煤分選系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)及產(chǎn)品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)（儲(chǔ)運(yùn)能力為40 000 t）。常見的洗煤廠為一個(gè)連續(xù)的加工系統(tǒng)，其中包括大量的操作系統(tǒng)。跳汰選煤的應(yīng)用比較廣泛，它是根據(jù)顆粒密度的差異在豎直波動(dòng)的介質(zhì)中進(jìn)行選煤的過程，目前，多采用水力跳汰。

1）跳汰機(jī)是洗煤廠的主要洗滌設(shè)備，其主要是針對(duì)原煤、塊煤或混煤來進(jìn)行分選，該機(jī)器占地小、好搬運(yùn)、效果好、吞吐量大、操作方便。其中脫水的斗式提升機(jī)系列主要針對(duì)于洗煤廠分選的產(chǎn)品運(yùn)輸以及去水工作。

2）分選機(jī)主要針對(duì)1.5～0.15 mm粗煤泥進(jìn)行分選工作。其中完成分選首先應(yīng)該進(jìn)行煤泥的浮選，其浮選工作通過向混合罐的煤漿中添加定量的化學(xué)藥品，加入浮選機(jī)后進(jìn)行再次加料和攪拌，煤顆粒由于其不溶于水的特性會(huì)與浮選機(jī)在攪拌過程產(chǎn)生的氣泡吸附在一起，漂浮在煤槳的上表面，隨后氣泡被刮出，得到精煤，而矸石將會(huì)隨著煤槳排出，稱其為尾煤。

3）傳動(dòng)耙式濃縮機(jī)，將混合沉淀物移送至耙子，形成中部上料、邊部溢流，其混合的雜物將會(huì)通過溶液的自重將其排出容器。

4）電磁振動(dòng)給料機(jī)被用來存儲(chǔ)塊狀和顆粒狀物料，并將其均勻定量地送入跳汰或輸煤裝置。其中物料的輸送多采用帶式輸送機(jī)，將洗后的物料輸送至振動(dòng)離心脫水機(jī)實(shí)現(xiàn)脫水工作，該離心機(jī)倉(cāng)儲(chǔ)空間大，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性高。選煤過程中使用的CW振動(dòng)篩采用的是非線性振動(dòng)彈性系統(tǒng)，其不僅可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定振動(dòng)，還可以有效預(yù)防篩籃的堵塞。物料進(jìn)出離心機(jī)的部位采用高耐磨材料，提高了使用壽命，還降低了維修難度。

3 同忻選煤廠科學(xué)的環(huán)保洗煤生產(chǎn)線

洗煤過程會(huì)產(chǎn)生大量的污水造成對(duì)環(huán)境的污染。因此，建設(shè)科學(xué)與環(huán)保相結(jié)合的生產(chǎn)線成為了處理該困境最直接的途徑。在同忻洗煤廠由于設(shè)備眾多，其執(zhí)行控制動(dòng)作繁瑣，因此對(duì)傳統(tǒng)的洗煤過程展開了分布式控制系統(tǒng)DCS改造，此項(xiàng)工程對(duì)于增強(qiáng)自動(dòng)化洗煤程度、節(jié)約勞動(dòng)成本、增加精煤質(zhì)量以及安全生產(chǎn)具有重要意義。

同忻洗煤廠改變傳統(tǒng)意義上的洗煤工藝，采用目前國(guó)際上最先進(jìn)的重介質(zhì)洗煤生產(chǎn)方式來實(shí)現(xiàn)高效清潔的洗煤過程，從而節(jié)約大量的水資源，降低因洗煤造成的廢氣、粉塵的排放。新工藝將四氧化三鐵釩鈦磁鐵粉作為媒介，對(duì)原煤進(jìn)行“干洗”，使其成為精煤，整個(gè)洗煤過程完全實(shí)現(xiàn)了節(jié)約用水的理念。如此一來雖然洗煤的成本出現(xiàn)上浮，但是企業(yè)的環(huán)保成本卻大大降低，精煤的生產(chǎn)率提高了五個(gè)百分點(diǎn)，對(duì)實(shí)現(xiàn)洗煤廢水的零排放的目標(biāo)縮小了差距。

4 結(jié)語(yǔ)

同忻洗煤廠通過引入現(xiàn)代化環(huán)保生產(chǎn)線，既達(dá)到了產(chǎn)能的要求又實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)，但是要保證能源行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)還需要我們幾代煤炭人的共同努力。