重介洗煤技术在选煤厂中的应用_徐鹏.pdf
201917 技术应用与研究63 Modern Chemical Research 当代化工研究 煤炭资源在我国有着十分广泛的应用范围,对促进我国 经济发展做出了重要的贡献。随着科技的进步,如今我国煤 炭生产过程中,应用了诸多新设备、新技术、新工艺,促使 煤炭生产效率与质量不断提高。但是,受到石油、天然气以 及各种新能源的影响,煤炭行业面临的市场竞争日趋激烈。 这样的大背景下,选煤厂逐渐朝着低成本的方向进行转变, 重介洗煤技术具有操作方便、分选精度高、效率高、易于实 现自动化的特点,在选煤厂中得到了越来越多的应用。 1.重介洗煤技术及其优势 重介洗煤技术,也被称为重介质选煤技术,其是以阿基 米得原理为根据,在密度介于矸石/中煤、净煤之间的重介 质悬浮液之中来对煤炭进行分选。 在条件合适的情况下,重介质选煤技术的的分选进度较 高,作为一种洗煤方法,具有高效性的特征。比较选煤方法 的分选密度时,多需要使用一个概念,即可能偏差E值,选 煤方法的E值越小,则其分选精度也就越高。其中,重介质 选煤法的E值最小,因此,其精度也就最高,对于难选煤、 极难选煤,也可以应用重介质选煤技术来进行分选。重介质 选煤法的分选精度高,这也就代表着产品质量相同的情况 下,其精煤产率也比较高。 重介质选煤法适用于对各种不同粒度、具有可选性的原 煤进行分选。就目前来说,我国三产品重介质旋流器第一段最 大直径已经达到1400毫米,入料上限已经达到80毫米,单台处 理能力已经达到400吨/小时,无需应用复杂的双密度介质分选 的重介质工艺。对重介质选煤法进行应用的时候,入选原煤可 以预先脱泥,也可以不脱泥。如果使用风力分级干法进行脱 泥,便能使煤泥水处理量大幅度减少,还可以实现精煤综合水 分的有效降低。也有一些情况只能应用重介质选煤法来进行分 重介洗煤技术在选煤厂中的应用 *徐 鹏 (山西西山煤电股份有限公司镇城底矿选煤厂 山西 030203) 摘要选煤厂是煤炭生产加工产业链中的重要一环,其主要任务是对开采出来的煤矿进行分选,将原煤中含有的矿物杂质取出,并将其 分为不同规格的产品。以往选煤厂多采取的是以跳汰为主的煤炭分选方式。但随着煤炭事业的进步,使用者为提高煤炭生产效率、减少对 生态环境的破坏,而提高了对煤炭质量的要求,这就需要对选煤厂生产工艺进行优化与改进。文章主要对重介洗煤技术进行了分析,并探 讨了其在选煤厂中的应用策略,希望能够为相关工作提供帮助。 关键词重介洗煤技术;选煤厂;煤炭 中图分类号T 文献标识码A Application of Heavy Medium Coal Washing Technology in Coal Preparation Plant Xu Peng Zhenchengdi Coal Preparation Plant, Shanxi Xishan Coal and Electricity Co., Ltd., Shanxi, 030203 AbstractCoal preparation plant is an important link in the industrial chain of coal production and processing. Its main task is to sort the mined coal mines, take out the mineral impurities contained in the raw coal and divide them into products of different specifications. In the past, coal preparation plants mostly adopted the coal separation of jigging. However, with the progress of the coal industry, users have raised their requirements for coal quality in order to improve the coal production efficiency and reduce the damage to the ecological environment, which requires optimization and improvement of the production process in coal preparation plants. This paper mainly analyzes the heavy medium coal washing technology and discusses its application strategy in coal preparation plants, hoping to provide help for related work. Key wordsheavy medium coal washing technology;coal preparation plant;coal 选,针对含矸量过大的原煤,若是应用人工挑拣矸的方式,不 仅效率较低,劳动强度较大,成本也比较高,因此必须应用重 介质选煤法来进行块煤选矸。进行选排矸的时候,相比较于传 统动力煤选法,重介质选煤法可以有效确保煤去除矸石后的质 量。也有一些动力煤,在将矸石去除之后,便可以达到商品煤 的质量要求,也可以采取重介质选排矸的方法。商品煤的质量 要求,直接决定着入选粒度下限,但采取干法筛分时,原煤粒 度下限通常需要在6毫米及以上。 重介洗煤技术的主要优势在于,煤泥水处理量相对较 小、工艺相对简单、商品煤水分相对较低。对于相关设备, 可以使用静力分选机当作重介质分选机,也可以使用两产品 大直径重介质旋流器当作重介质分选机。 但是,重介洗煤技术也有一定的缺点,为确保选煤质 量,使得重介洗煤系统具有一定的复杂性,具体来说便是需 要在生产系统中增加一个介质系统,这就导致其生产过程中 面临着更多的控制变量,还可能出现设备磨损、介质损失的 问题,从而增加选煤厂的生产成本。但是,随着科学技术的 不断进步,现阶段这些问题均有了有效的解决方法。 2.重介洗煤系统的应用 在重介质洗煤系统中,第一步是要将规定密度的重介质 配置好,然后按照一定的速率将提前准备的入料与重介质分 别或者是共同给入分选机,并按密度(与重介质密度接近) 将重产物、轻产物分选出来,采取在筛上喷水洗涤的方式, 从产品中脱除和回收带出的介质,通常是应用磁选机进行回 收,并将其送回介质循环系统之中进行复用。将介质特性测 控系统设置在介质循环系统之内,采取各种方法,确保循环 使用的重介质的性质保持相对稳定。磁选尾矿、产品不可避 免地会带走一部分的介质,因此,可根据介质特性测控系统 ChaoXing 201917 技术应用与研究 64Modern Chemical Research 当代化工研究 发出的信号,将提前制备的新介质自动或者人工地添加至系 统中去,以确保数量平衡。 磁选尾矿 磁选精矿 介质测控 新添介质 循环介质 加重质 煤 入料 分选脱介 重产物 轻产物 磁选 图1 重介洗煤系统 对这一分选过程的实际情况及特点进行深入分析,其 生产操作、工艺研究以及管理等均比较重要。选煤厂中应用 重介洗煤技术的时候,所应用的重介质溶液,一般是非均相 的、由水与微细高密度固体两者混合而成的重悬浮液,其与 真溶液存在明显的差异,为固液两相的复杂系统。基于此, 在应用重介洗煤系统进行分选的时候,煤粒在其中发生运动 的过程中,不仅受到水等分散介质带来的阻力,还会受到磁 铁矿粉等分散相颗粒带来的阻力。同时,经过实践发现,对 于与重介质密度差距较大、粒度较粗的颗粒,其在重悬浮液 中进行上浮、下沉等运动的时候,主要受到惯性阻力的影 响;对于与重介质密度差距较小、粒度较小的颗粒,在重悬 浮液中进行运动的时候,主要受到粘性阻力的影响,且运动 速度小,在这两点上与在真溶液中相似。此外,实验还发 现,煤粒粒度接近于加重剂粒度的时候,重悬浮液之中的加 重剂颗粒便会对分选煤粒产生明显的机械作用,这也会对细 颗粒的运动产生重要影响。 从实质上来说,目前普遍接受的一种对于重介质选煤的 理论为煤粒粒度与加重质粒度接近的情况下,煤粒的运动 可以看作是在干扰沉降条件下的运动;煤粒粒度在加重质粒 度的数十倍以上的时候,可以将悬浮液看作是密度为平均密 度的均相液体,其对在其中运动的煤粒所产生的阻力,与真 溶液相同。基于这样的原因,离心力场之中,可被分选的煤 粒,其直径主要受到干扰沉降等沉比的影响。通常认为,可 被有效分选的煤粒粒度下限,为加重质粒度最大值的5倍以 上。 一般情况下,上述理论仅适用于固液两相悬浮液中分 散固相体积浓度在30以内的条件。若是超出这一极限,即 使是较粗的块煤,也不能将悬浮液当作是均相液体。例如, 在进行高密度分选的重介分选机中,可能存在较粗的矸石不 下沉、漂浮在重介质表面的现象。其原因在于,应用磁性物 含量相对较少的磁铁矿粉,来对高浓度重介质进行配制的时 候,有可能固体体积浓度会超过30,再加上很多煤泥积存 在重介质洗煤系统中,从而导致悬浮液性质与均相液体存在 着非常大的差异。除此之外,选煤所使用的重介质,通常是 不稳定固液两相粗分散体系,因此,其处于静止状态的时 候,容易出现沉降分层的问题。为确保重介质悬浮液的密 度、浓度能够保持相对稳定,重介分选机中要存在一定的 扰动,以实现分选的正常进行,可以是机械的扰动,如重产 物、轻产物的排放装置,也可以是循环介质流,如水平流、 上升流。但是,这些扰动,不可避免地会给各种粒度、各种 密度的颗粒带来一定的影响,特别是密度与重介质悬浮液相 似的,细粒的颗粒产生的影响较大。允许在重介质洗煤系统 中存在适量煤泥,或者是使用较细的磁铁矿粉,有利于保持 重介质悬浮液的相对稳定,并可以减少扰动造成的影响。 3.重介洗煤技术的控制要点 重介洗煤技术在洗煤厂中进行实际应用的过程中,需要 注意多个要点问题,包括整个过程中的密度、压力、洗量、 质量、形态、分流、液位、介质回收等方面的诸多因素。 重介洗煤技术的实际应用过程中,应确保压力的稳定 性,工艺要求的条件下控制压力小浮动波动,确保压力波动 范围在允许的范围之内,确保压力的整体稳定性。密度也是 重介洗煤技术应用过程中不可忽视的重要因素,应对洗煤厂 重介质洗煤中发生的密度变化进行充分考虑,将密度波动控 制在一定范围内,才能确保重介质洗煤的顺利进行。为确保 重介质洗煤中密度的稳定性,便要确保重介质洗煤中液位的 稳定性。重介洗煤技术应用过程中,在进行关键分选的时 候,液位高低变化会给分选效果产生一定的影响。若想要实 现分选效果的提高,应保持重介洗煤操作中液位的相对稳 定,避免液位发生大幅度波动。 重介洗煤生产过程中,针对洗量方面,应提前做好预防 与准备,针对有可能发生的洗量不稳定状态提前做好相应的 准备,预防重介质洗煤中遭受其他因素的干扰。重介质洗煤 分选之后,所得到的精煤应具有较高的质量,减少瑕疵品的 产生,生产高品质的产品,尽量避免二次处理情况的出现。 若是重介质洗煤后需要对精煤进行再次处理,则要进一步对 工艺进行改进与优化。重介洗煤生产过程中,由于整个工艺 相对比较复杂,因此,对工人专业能力的要求也比较高。基 于此,在选煤厂中对重介洗煤技术进行应用的时候,应做好 人员培训,提高工人对重介洗煤技术的认识,把握具体操作 技巧,避免人为因素给重介洗煤生产所造成的影响,充分发 挥重介洗煤技术的优势,进而确保重介洗煤技术的实际应用 效果。 4.结语 综上所述,重介洗煤技术具有诸多优势,在选煤厂对 重介洗煤技术进行有效应用,是提高选煤厂煤炭分拣效率与 质量的有效途径。实际对重介洗煤技术进行应用的过程中, 应明确重介洗煤技术的原理,建立高效率、节能化的重介质 洗煤系统,并要把握重介质洗煤生产的各项影响因素,确保 重介洗煤的正常进行。同时,也要在实践的过程中,不断加 强对重介洗煤技术的优化,与相关自动化、智能化技术结合 起来,从而为选煤厂生产工艺的改进与变革奠定良好基础。 【参考文献】 [1]高媛媛.重介洗煤技术在选煤厂中的应用标准[J].中国石 油和化工标准与质量,2019,3918175-176. [2]李勇.重介洗煤系统的密度控制研究[J].能源与节能,2018 04166-167. [3]孙明立.重介洗煤密度测控系统的应用研究[J].中小企业 管理与科技上旬刊,201606171-172. 【作者简介】 徐鹏(1989-),男,浙江省永嘉县人,大专,山西西山煤电 股份有限公司镇城底矿选煤厂;研究方向洗煤生产。 ChaoXing