礦業選煤廠的工藝設計

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1洗選方式

1.1塊煤預分選

塊煤(＞50mm粒級)預分選的目的是排除原煤中的大塊矸石，從根本上解決人工手選勞動強度大的問題。煤質好時，入選原煤可不進入主廠房分選，經過排矸后直接作為外銷產品。對于可選性為易選的原煤而言，動篩跳汰排矸和重介淺槽排矸兩種方法均可選用，但兩者在實際使用過程中存在差異。動篩跳汰機主要用于排除大塊煤中的矸石，具有工藝簡單、用水量少、生產成本低的優點，但該設備有效分選精度低于重介淺槽分選機，且存在矸石帶煤問題。重介淺槽分選機是利用煤和矸石密度不同使其在相對靜止(非脈動水流)的重介懸浮液中分層的設備，由于重介淺槽分選機分選過程中煤和矸石在懸浮液中停留時間很短(大約是普通跳汰機的1/5～1/8，動篩跳汰機的1/2～1/3)，且煤和矸石在設備內運動十分平穩，可以認為是相對靜態分選，因此煤和矸石在懸浮液中很少相互擠壓摩擦，最大限度地提高了設備分選精度，減輕分選作業中產生的次生煤泥量，所以該廠選用淺槽分選機對塊原煤進行預分選。＞50mm粒級塊原煤采用重介淺槽分選機預分選，當煤質較好時，預分選后的產品即可滿足市場需求，直接作為產品;當煤質較差時，預分選后的產品采用無壓三產品重介旋流器分選+煤泥浮選的聯合工藝分選。

1.2末煤分選

1.2.150～0.5mm末煤分選

當煤質較差，預分選后的產品達不到質量要求時，需對＜50mm粒級原煤進行再選。由于入選原煤為稀缺煤，為了最大限度地提高精煤產率和經濟效益，需要對煤泥進行分選，即末煤的分選下限為0mm。富城礦業選煤廠原煤篩分試驗結果如表1所示。由表1可知，入選原煤中6～3mm粒級產率為14.03%，3～0.5mm粒級產率為27.48%，＜0.5mm粒級產率為13.51%，細粒級含量較高。若采用跳汰分選工藝，物料透篩嚴重，在分選過程中勢必造成大量精煤損失;若采用有壓三產品重介旋流器分選工藝，原煤在懸浮液中浸泡后經離心泵葉輪撞擊和管道運輸，必然產生大量煤泥，煤泥含量的增高將導致綜合精煤產量降低，生產成本增加。故采用無壓三產品重介旋流器對50～0.5mm粒級原煤進行分選。

1.2.2細煤泥(＜0.5mm)浮選

針對入選原煤煤質多變的特點，該廠采用對煤質波動具有很強適應能力的機械攪拌式浮選機對細煤泥(＜0.5mm)進行分選。機械攪拌式浮選機雙層傘形葉輪、定子及假底上的穩流板組合有利于浮選，槽內下部的劇烈攪拌可促進氣泡礦化;上部液面平穩，能加強精煤二次富集，有利于提高設備處理能力和浮選選擇性。噴射式浮選機是一種微泡浮選設備，由于循環泵葉輪的猛烈攪拌、噴射乳化，充氣煤漿高速撞擊器壁后氣泡粉碎程度較高，不利于氣泡礦化，常出現尾煤灰分偏低的情況，因此該設備不適合對細煤泥浮選。由于該廠原生煤泥含量較高，為簡化工藝流程，末煤分選采用選前不脫泥無壓三產品重旋流器分選+機械攪拌式浮選機浮選的聯合工藝。

2工藝流程

(1)原煤準備。入選原煤經篩分、排矸、破碎后，＞50mm粒級塊煤由重介淺槽分選，淺槽精煤脫介、脫水后破碎至50mm以下，與篩下脫水末煤一起由帶式輸送機運至原煤倉，矸石產品脫介、脫水后作為最終產品進入矸石倉。原煤倉內的產品既可作為商品煤外銷，也可由帶式輸送機運至主廠房由無壓三產品重介質旋流器分選。

(2)主選工藝。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。精煤部分的煤泥水回收粗煤泥后進入浮選機浮選，浮選機采用3+2布置形式(煤質好時，開前3室即可;煤質不好時，5室全開)。當中煤部分的煤泥水灰分達到入浮要求時，將這部分煤泥水與精煤部分煤泥水一并處理，以增加綜合精煤產率。

(3)產品脫水脫介。重介分選后的產品進行預先脫介及脫介、脫水、分級，考慮到脫介、脫水、分級效果，脫介篩均采用相同處理能力中長度較長的設備。篩下物料采用先進的臥式振動離心脫水機脫水，浮選精煤采用臥式沉降過濾離心脫水機和快開壓濾機聯合脫水，最大限度地回收精煤;浮選尾煤及高灰煤泥水采用濃縮、壓濾處理，確保洗水閉路循環。

(4)介質添加及回收。介質采用合格磁鐵礦粉加水配置而成，由泵打入分選設備。塊煤系統中精煤預先脫介、分流(通過調節分流量確保介質循環系統的穩定)，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使用，稀介與矸石稀介一起進入磁選機凈化回收;末煤系統中精煤同樣預先脫介、分流，精煤、中煤、矸石脫介后的合格介質進入合介桶循環使用，稀介分別進入各自對應的磁選機凈化回收。

(5)粗煤泥回收。精煤磁選尾礦由分級旋流器、振動弧形篩、煤泥離心機聯合處理，產品摻入精煤;塊煤磁選尾礦及中煤磁選尾礦由分級旋流器、高頻篩聯合處理，產品摻入中煤;矸石磁選尾礦及矸石離心機離心液由振動弧形篩及矸石脫介篩聯合處理，產品摻入矸石。當只開塊煤系統時，塊煤系統的粗煤泥可由塊煤系統的分級旋流器、振動弧形篩、煤泥離心機聯合處理。

(6)工藝布置。原煤準備車間采用階梯形布置形式，各工藝設備間銜接緊密，生產管理方便;主廠房采用大廳式布置形式，脫介篩、壓濾機、浮選機等大型設備均布置在同一層，統一由大型橋式起重機提升，設備吊裝、檢修方便。

3特點

富城礦業選煤廠工藝流程具有“設計合理、技術先進、系統可靠、靈活高效、整體配套、管理方便”的特點，具體如下:(1)工藝流程和環節設置先進、合理、可靠。設計采用先進的重介分選技術，大大提高了分選精度和分選效率，浮選機采用3+2布置模式，可適應不同煤質的要求，煤泥回收環節高效可靠，有效遏制了“跑粗”現象。(2)充分考慮了入選原煤煤質波動的問題及當地煤炭市場供需情況，原煤既可單純由重介淺槽排矸，又可進入主廠房全級入選;在煤質較好時，能夠確保大塊原煤的分選效果，簡化了工藝流程。(3)主要設備技術先進、生產可靠，保證了分選、分級、脫水、脫介效果，提高了系統可靠性和高效性;各工藝設備銜接緊密，生產管理方便，廠房內的大型設備均可采用橋式起重機提升，設備檢修、維護十分方便。(4)原煤分選、產品脫介脫水、介質回收、粗煤泥回收、浮選精煤脫水、浮選尾煤壓濾等環節采用自流形式，工藝布置緊湊，中間轉載環節少，既節省了空間，又降低了能耗。(5)地面工藝系統布局合理、布置簡潔，煤流順暢，功能分區明確，能夠滿足選煤廠大規模生產的要求，并充分考慮了全廠的安全生產。

4結語

富城礦業選煤廠工藝設計充分考慮了礦井煤質特點及市場供需情況，選煤方法得當、產品結構合理、工藝流程先進、設備選型準確、工藝布置緊湊、系統靈活、管理方便，體現了最新的設計理念，符合煤炭加工利用的總體要求。

本文作者：李以峰 單位：新疆龍煤能源有限責任公司