粗中煤泥分选的试验研究.pdf

文章编号 1001 - 3571 2008 04 - 0036 - 02 粗中煤泥分选的试验研究 崔广文 1 ,刘惠杰 1 ,杨 硕 2 ,宁万仞 1 1 1山东科技大学 化工学院,山东 青岛 266510; 21新汶矿业集团 孙村煤矿选煤厂,山东 新泰 271200 摘要阐述了粗煤泥回收现状,对某选煤厂粗中煤泥分选方法进行了探讨。研究结果表明,粗中 煤泥经磨矿后再浮选,精煤灰分为10144时,产率为57120。 关键词粗中煤泥;浮选;分选方法;试验研究 中图书分类号TD94 文献标识码 A 收稿日期 2008 - 07 - 06 作者简介崔广文1963 - ,男,副教授,黑龙江省宾县人,工 学博士,现就职于山东科技大学化工学院矿物加工系,主要从事选 煤教学和科研工作。E - mailcuiguangw sina1com,联系电话 0532 86057857。 随着我国煤炭事业的发展及采煤机械化程度的 不断提高,煤炭中的粉煤含量也逐渐增加。此外, 某些极难选炼焦煤选煤厂为了提高选煤效率,有目 的地破碎大块物料,限制入选上限,通过增加煤与 矸石的解离度,以求从原煤中回收更多的低灰精 煤,这也使得入选煤中粒度介于013～3mm的粗煤 泥含量大为增加。据统计,粗煤泥约占原料煤的 10 ,此部分煤泥中含有60左右的精煤灰分 10 ,若不妥善处理,势必影响选煤厂经济效 益,造成极大的资源浪费。特别是近年来,炼焦精 煤价格不断攀升,最大限度地回收精煤是炼焦煤选 煤厂获取最大经济效益的基本原则,因此粗煤泥的 回收和分选也越来越引起选煤技术人员的重 视 [1～3]。然而 ,目前粗煤泥分选基本采用重选方 法,由于细泥含量相对较高及产品脱泥效率较低等 因素,导致选煤厂的粗煤泥产品灰分偏低,精煤损 失较大。若采用浮选方法回收,又会因为此部分粒 度较粗,影响浮选效果。因此,对粗煤泥分选方法 进行探讨很有必要。 1 粗煤泥分选现状及分析 选煤厂粗煤泥来源主要分两种情况一是不脱 泥入选方式。由于脱介筛或脱泥筛筛缝不均匀,磨 损严重时,造成煤泥水中 015mm含量增多,为 保证入浮粒度而对煤泥水进行分级后,粗煤泥再回 收;二是选前脱泥入选方式。目前,一般采用筛缝 为2mm脱泥筛脱泥,因此,煤泥水中必然含有 015～2mm粗煤泥。 据资料介绍 [4 ] ,美国重介选煤厂大多采用预 先脱泥技术,粗煤泥分选广泛选用水力旋流器和螺 旋分选机。分选工艺流程根据分选粒度下限的不 同,采用一段水力旋流器螺旋分选机流程、两段 水力旋流器螺旋分选机流程、一段水力旋流器 螺旋分选机浮选流程等三种典型流程。美国的经 验表明,动力煤选煤厂多采用一段水力旋流器螺 旋分选机工艺,其分选下限为01147mm;普通炼 焦煤选煤厂多采用两段水力旋流器螺旋分选机工 艺,其分选下限为01045mm;高灰难选煤泥和稀 缺煤种炼焦煤选煤厂多采用一段水力旋流器螺旋 分选机浮选工艺,其分选下限为0。 目前,我国选煤生产中粗煤泥处理方法主要采 用以下几种 [5 ] 高频筛回收粗煤泥不分选直接掺 入末煤中销售;粗煤泥返回主选系统进入旋流器或 其他设备分选;采用煤泥重介洗选;精煤稀介与中 煤稀介单独磁选,尾矿分别回收粗精煤泥和粗中煤 泥;采用螺旋分选机分选;采用干扰床分选机分 选;采用水介质旋流器分选等。 从目前我国粗煤泥处理现状来分析,存在以下 问题① 用高频筛回收粗煤泥,直接混入末煤中销 售,精煤产率降低,给企业经济效益造成损失;② 粗煤泥返回主选系统进入旋流器分选,煤泥量的增 加会影响主选设备分选效果,降低选煤数量效率; ③ 采用煤泥重介或精煤脱介稀介质与中煤脱介稀介 质单独磁选,尾矿分别回收粗精煤泥和粗中煤泥, 则由于高频筛或弧形筛脱泥效率低,粗精煤灰分偏 高,会影响精煤产品质量,同时中煤泥中也损失一 定量的精煤;④ 采用螺旋分选机、干扰床分选机、 水介质旋流器分选粗煤泥,尽管该方法生产成本较 低,但分选效果较差,而且由于脱泥效率低,会影 响精煤质量。 63 第4期 2008年8月 选 煤 技 术 COAL PREPARATI ON TECHNOLOGY No14 Aug12008 2 粗中煤泥分选方法研究 211 试验煤样分析 本研究所用煤样为某煤矿选煤厂中煤泥和精煤 泥,此煤样是在原煤经过三产品无压给料重介旋流 器分选后,中煤磁选机尾矿和精煤磁选机尾矿分别 经旋流器分级再经高频振动筛脱水后所得到的粗中 煤泥和粗精煤泥。该选煤厂工艺流程见图1,煤样 粒度组成见表1和表2,中煤泥密度组成见表3。 表1 精煤泥筛分试验报告表 粒级/mm质量/g产率/灰分/ 0183331166151776174 01833～0137563145311607106 01375～0125048182241328173 01250～01175281461411811105 01175～0112519118915516149 01125～010743136116739170 018336188314230189 01833～0137517169818127157 01375～0125019154917325127 01250～01175291371416224124 01175～01125721623611533132 01125～01074231791118434150 01074301991514353118 总计20018810010033182 表3 中煤泥浮沉试验报告表 密度级/gcm - 3 产率/灰分/ 1182115587183 总计10033100 由表1数据可以看出,粗精煤中由于 01125mm粒级灰分较高,尽管该级别含量仅为 4158 ,但对精煤灰分影响较大。若理想条件下, 将01125mm粒级煤泥全部分离出去,精煤泥的 灰分为8197 ,符合该选煤厂对精煤灰分9的要 求。从表2和表3中可看出,中煤泥中尽管粗粒含 量较少,灰分较高,但012510119511025183 0125～01175321811614321105 01175～01125761983815529151 01125～01074331751619139159 01074451952310150113 总计19916810010034138 表5 磨矿1min中煤泥浮选试验结果 产品名称产率/灰分/ 精煤5712010144 尾煤4218063183 合计10010033129 213 经济效益分析 根据该选煤厂统计数据,粗中煤泥约5 ,按 年入选原煤150万t计算,可产粗中煤泥715万t。 该厂浮选精煤灰分11 价格为900元/t,中 73 第4期 崔广文等粗中煤泥分选的试验研究 2008年8月25日 煤灰分 013mm粒级的硼铁矿粉因流化 气速过大,应用意义不大, 0115mm粒级的硼铁 矿粉流化时沟流现象明显,流化效果较差。因此, 收稿日期 2008 - 07 - 10 作者简介范维国1963 - ,男,山东泰安人,高级工程师,现 任窑街煤电有限责任公司职工教育培训中心副主任,主要从事安全 技术和煤炭洗选方面的工作。E - mailqqwang19801261com,联 系电话0931 6902249。 文章选择013～0115mm粒级硼铁矿粉进行流化特 性的探索性试验研究。 1 试验设计 流化特性试验系统如图1所示。该试验系统由 空气过滤器1、罗茨鼓风机2、配电柜3、鼓风压 力表4、稳压风包5、消声器6、流量调节阀7、流 量计8、流化床9、集尘罩10、U型管压差计11和 排气扇12等组成。流化床为圆柱体结构,由上室 部、布风板和下室部组成,上部圆柱体分选室用有 机玻璃制作而成,以便观测流化床内加重质的流化 状态;布风板采用有机玻璃多孔型布风板。供风系 统主要由罗茨鼓风机、风包、流量调节阀、压力表 和转子流量计等组成,通过压力表、转子流量计和 放风阀来调节风压和风量,风包起到稳压的作用。 流化床产生的粉尘由除尘装置排入大气。 流化床层的密度由U型管压差计来测量,进 风量由玻璃转子流量计测量。流化床气体分布装置 是保证床层具有良好而稳定的流化状态的重要构 83 第4期 2008年8月 选 煤 技 术 COAL PREPARATI ON TECHNOLOGY No14 Aug12008