TBS粗煤泥分选技术在马兰矿选煤厂的应用_刘杰.pdf

TBS粗煤泥分选技术在马兰矿选煤厂的应用 刘杰 （山西西山煤电股份有限公司马兰矿选煤厂 ，山西 古交 030200 ） 摘要在当前各大选煤厂都重视工作效率及节能环保基础上， TBS 粗煤泥分选技术得到快速发展， 在技术和设备应用上都具有先进性。 研究中以文献对比法和工程实践案例分析法， 以马兰矿选煤厂为 案例分析对象， 首先对马兰矿选煤厂进行简单介绍， 然后针对性分析了 TBS 粗煤泥分选技术中分选 机工作原理， 阐述了当前 TBS 粗煤泥分选技术应用存在问题及解决措施， 最后对其技术的经济效益 进行探究， 期望能够给相关领域技术人员提供一定理论参考。 关键词 TBS粗煤泥分选技术 ； 分选机 ； 马兰矿选煤厂 ； 工作原理 中图分类号 TD94文献标志码 A文章编号 1009- 0797 （2020 ） 03- 0045- 03 Application of TBS Coarse Slime Separation Technology in Malan Coal Preparation Plant LIU Jie （Malan Coal Preparation Plant, Shanxi Xishan Coal and ElectricityCo., Ltd ., Gujiao 030200 , China） Abstract On the basis of the importance of working efficiency, energy saving and environmental protection in the current major coal preparation plants, the TBS coarse coal slime separation technology has developed rapidly, and has advanced technology and equipment applications. In the study, a literature comparison and an engineering practice case analysis were used, and the Malan Mine Coal Preparation Plant was taken as the case analysis object. First, the Malan Mine Coal Preparation Plant was brieflyintroduced, and then the separation in the TBS coarse coal slime separation technology was specifically analyzed The working principle of the machine expounds the problems and solutions of the current application of TBS coarse slime sorting technology. Finally, it explores the economic benefits of the technology. It is hoped that it can provide a certain theoretical reference for technicians in related fields. Keywords TBScoarse slime separation technology; sortingmachine ; Malan Coal Preparation Plant ; workingprinciple 0引言 现阶段， 我国选煤厂的选煤技术进入快速发展 期，无论从技术创新研发还是选煤设备的研制中， 都以分选工艺的细化为主， 依据不同选煤厂的作业 状况， 针对性开展成熟分选工艺的研发， 如粗粒煤 重介旋流器分选、 ， 煤泥浮选技术等， 而从几种不同 分选技术的使用设备上分析， 设备的选择方向并不 相同。尽管以上几种分选技术已经相当成熟， 但由 于耗能高， 成本大， 因此使用效果及使用频率并不 高，而 TBS 粗煤泥分选技术中干扰床分选机的引 进， 在粗煤分选技术中展现出巨大的优势。 1原煤粒度分析 山西焦煤西山煤电 （集团） 有限责任公司下属 的马兰矿选煤厂 2019 年上半年完成精煤计划产量 的 104， 已超额完成任务， 这与先进 TBS 粗煤泥分 选技术应用具有重要作用。该选煤厂的原煤粒度组 成见下表 1。 由表 1 中数据可知，原煤粒级在 - 3mm 产率为 17.96， 此原煤粒级的粉末煤含量较高， 在粒级为 - 0.5mm 时， 原煤粉末煤含量为 7.74， 由此可以分 析出， 马兰矿选煤厂原煤成分与其粒度大小成正比 例关系， 随着粒度的变小， 原煤成分逐渐降低， 说明 该厂的煤质脆且易碎。 表 1马兰矿选煤厂原煤粒度组成 由马兰矿选煤厂现有的煤泥水系统存在的问 题可知， 主要体现在以下几个方面， 首先是浮选系 统处理量不足， 现有煤泥浮选效果相对较差， 水力 分级系统存在跑粗现象。其中， 针对现有煤泥浮选 效果较差的具体原因， 主要是由于近年来该厂的煤 质变差， 导致煤泥的含量上升， 再加上直接使用底 煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 粒级 /mm产率 /累计产率 /灰分 /累计灰分 / 5028.7428.7454.3754.37 50- 2511.0039.7444.2251.56 25- 1314.5954.3338.5948.08 6- 1317.5871.9132.7444.33 3- 610.1382.0426.1942.09 0.5- 310.2292.2620.8839.74 - 0.57.74100.0018.4338.09 总计100.0031.52 45 ChaoXing 流大排放和不跑溢流直接浮选， 具体见平衡表 2。 表 2马兰矿选煤厂浮选系统数质量平衡表 但是在实际的浮选操作的过程中， 由于原煤的 粒度较小， 因此会导致入选煤的粒度较大， 进而导 致泥浆的通过量过大， 使得浮选的灰分过高， 严重 情况会影响精煤的产量。 2TBS 粗煤泥分选技术在马兰矿选煤厂的 应用 2.1TBS 煤泥分选机工作原理 TBS 煤泥分选机是利用物料的不同密度， 以 “干 扰沉降原理、 二次流分级原理” 两个研究成果， 结合 物理学相关理论为依据进行研制的，使得水流上 升， 并且能够在分选槽内形成紊流， 这样可利用干 扰沉降， 形成分选设备。由于加入到分选设备的入 料密度等系数存在差异性， 因此形成的上升水流为 颗粒的分选产生了良好的作业条件， 当入料的颗粒 下降速度与上升水流的速度相当时， 在分选设备的 下部结构中可形成分选床层， 当入料速度小于水流 上升过程中速度时，颗粒被水流携带到溢流位置， 进而流出， 形成精矿； 而当入料的速度大于水流上 升过程中的速度时， 颗粒物下行， 进而穿过分选的 床层， 形成尾矿， 从设备的底层结构中流出， 这样可 达到精矿与尾矿的高效分离。 2.2TBS 分选床主要结构及工作流程 2.2.1主要结构 图 1TBS 分选床设备的结构示意图 从结构构造上看， 如图 1 所示。 TBS 分选床设备 的结构主要包含以下几部分 入料井、 执行器、 PID 控制器、 溢流槽、 入料口、 上升水流管、 溢流口、 传感 器、 扰动板、 洗水分配室、 底流排放槽等。其主要借 助重力作用原理， 与水流速度形成速度差， 可自动 调节分选的密度， 能够实现低密度的分选， 同时设 备占用空间较小， 成本低。 2.2.2工作过程 分选床内的水流借助压力作用， 产生上升的水 流， 并进入到压力水箱中， 这样可以使得扰动板结 构能够在 TBS 板的底部进行均匀分布， 当煤料进入 到分选设备中， 在水流上升过程中产生的动力作用 下， 开始出现分层的现象， 分层的结果为， 粗密度的 物料集中在槽体的底部结构中， 而细颗粒物或者较 轻的颗粒物主要集中在上部槽体中。物料的连续性 进入，使得满足溢流条件的物料逐步的流出槽体， 进而形成了精矿； 而对于粗密度的物料来说， 会通 过 PID 闭环控制结构，从排料阀门的出口排出， 并 将密度传感器沉浸到相应紊流层中， 对应一定的高 度， 在床层密度的作用下进行持续性的检测， 床层 密度与 PID 闭环控制器之间相互感应， 当床层的密 度超过设定值时， 底流排料阀就会被动打开， 将高 密度的物料排除， 进而得到尾矿。 在以上工作过程中，主要受到两个因素的影 响。其一为入料的密度， 对于入料粒度的范围来说， 主 要 在 3～0.15mm 之 间 ， 最 佳 的 粒 度 区 间 为 1～0.25mm， 即最佳的入料上下限比值为 41， 如果比 值过大， 即密度过宽， 则会导致尾矿污染精煤， 进而 损失精煤的纯度； 其二， 入料的浓度也会影响干扰 床 （TBS ） 的分选效果， 不同入料浓度对干扰床 （TBS ） 分选效果的影响， 见表 3。 表 3不同入料浓度对干扰床 （TBS ） 分选效果的影响 其次，流量和流速也会影响分选床的分选效 率， 如选择使用的水应为专用水， 当上升水的浓度 过高时， 应适量添加， 利用清水进行稀释， 水的浓度 在上升的过程中， 最好控制在 25g/L。 2.3应用分析 针对 TBS 分选床主要结构及工作流程， 其在选 煤厂中使用过程中， 主要的工艺流程为 “重介旋流 煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 技术指标浮选入料浮选精煤浮选尾煤 产率 /24.8120.344.47 处理量 / （t/h）145118.926.1 灰分 /17.1410.2248.6 矿浆通过量 / （m3/h）1320264.91055.1 入料浓度 （g/cm3） 产品灰分 （） 数量效率 （） 不完善度 （Ⅰ） 可能性偏差 （Ep） 20012.1883.580.1920.084 30012.0682.240.2620.081 40011.9781.910.1860.077 50012.3182.400.2410.087 46 ChaoXing （上接第 44 页） 参考文献 [1] 郭斌.中空注浆锚杆、 锚索在破碎煤岩巷道掘进支护中应 用[J].当代化工研究,2019 （13） 64- 65. [2] 刘永东.应用注浆锚杆锚索过破碎围岩体支护技术[J].煤, 2019,28 （06） 42- 43. [3] 乔越.注浆锚索在沿空巷道围岩加固中的应用[J].煤矿现 代化,2019 （03） 17- 20. [4] 毕业武, 范秀利.“ 三软 “ 煤层回采巷道的中空注浆锚索 支护[J].黑龙江科技大学学报,2016,26 （06） 596- 600611. 作者简介 郝青山 （1986.3.9-） ， 男， 山西交口人， 2009 年 7 月毕业于山 西大同大学工学院土木工程专业， 工程师。 （收稿日期 2020- 3- 11 ） 器 TBS 分选床分选机 浮选联合工艺” ，此流程 中，一般选择的物料的粒度在 1mm 脱泥、 1mm 物 料、 - 1mm 经过分级处理、底流为 1～0.25mm 进入到 TBS 分选床分选机系统中， 作为物料进入。 与传统的 脱泥工艺相比而言，此工艺流程中的优势明显， 主 要可体现在减轻浮选的入料量， 同时可以降低流程 使用过程中的成本，并高效的提升浮选的效率， 节 约使用资源， 并能够实现节能降耗等， 提升中间操 作过程中介质的回收效率。 3TBS 分选床分选机应用过程中效益分析 1） 针对精品煤的分选， TBS分选床分选机可实现 对0.3～2mm 粒级粗煤泥的分选，实现的精煤产率提 高 0.2以上，每年经过 TBS 分选床主要结构及工 作流程 TBS 分选床分选机选出的精煤量可达到 1500t， 以精煤的市场单价 704 元 /t 进行计算， 每年 精品煤可增加的经济收益达到 105 万元， 由此数据 可以看出， 利用 TBS 分选床分选机开展精煤的分选 作业， 可最大化的提升选煤厂的经济效益。 2） 同时， 在增加经济效益的基础上， 还可以节 约成本， 通过降低物料浮选的浓度， 11.7g/L， 整体油 耗降低 0.2kg/t， 这样可充分的实现整个重介介耗降 低 0.8kg/t， 从而每年可有效的节约 335 万元。 马兰矿选煤厂经过工艺改造，在预先洗泥和 TBS 改造以后， 使得选煤的效率和效果都有所提升， 并可以通过 TBS 分选来回收 0.3～2mm 的粗煤泥， 进 而提升了精煤的产量，同时可创造更多的经济效 益。因此， 在实际的应用过程中， TBS 分选机设备的 使用， 不仅能够节约成本、 提升工作效率， 同时能够 提升整体系统中精煤的产量， 使得收益增加。 4结束语 综上所述， 粗煤泥的处理工艺已经在我国相关 选煤厂及其他科研单位中得到重视， 依据现有的选 煤技术， 结合 TBS 分选机设备的使用， 能够使得系 统得到最优化的改善， 在节能降耗的基础上， 实现 整体结构及流程工艺的科学化、 合理化应用， 进而 得到更多的经济收益。最终要实现的是各大选煤厂 工作效率的提升。 参考文献 [1] 徐景田, 丁晶, 叶振. TBS 在选煤厂粗煤泥分选中的应用 [J]. 应用能源技术, 2013 （1） 7- 10. [2] 袁萍. TBS 粗煤泥分选机在新柳选煤厂的应用[J]. 煤炭工 程, 2013, 45 （s1） 89- 90. [3] 马晋南, 羿鹏, 董贵权. 新型分级斜板沉淀槽在马兰矿选 煤厂原煤浅槽分选系统改造工程中的应用[J]. 科技与企 业, 2015 （13） 130- 130. [4] 袁萍. TBS 粗煤泥分选机在新柳选煤厂的应用及分析[J]. 中国化工贸易, 2013, 45 （7） 337- 337. [5] 刘强. TBS 分选机在余吾选煤厂的应用 [J]. 洁净煤技术, 2013, 19 （6） 17- 20. 作者简介 刘杰（1989.11.16 -） ， 男 ， 山西省柳林县人， 本科学历， 毕业于黑龙江科技大学， 研究方向 矿物加工工程 ， 现从事 煤炭洗选加工管理工作。 （收稿日期 2020- 1- 13） 煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 47 ChaoXing