兖矿集团有限公司兴隆庄煤矿选煤中心山东济宁272102
摘要:煤炭是我国的主要能源,占一次能源消费的65%以上。原煤成分复杂,除含有煤炭资源外,还掺杂各种杂质,如直接利用不仅影响煤炭燃烧效率,造成严重的环境污染,还会导致煤炭资源浪费,不利于煤炭行业的长远发展。为改变这一现状,提升煤炭资源品质,更好地满足生产要求,须进行选煤操作。本文就选煤工艺的优化展开探讨。
关键词:选煤工艺;优化
1选煤方式
1.1重介质选煤
重介质选煤技术中,根据使用的介质分为重液选煤、重悬浮液选煤两类。重液主要包括苯、四氯化碳等高密度有机液体,以及氯化钙、氯化锌等可溶性的高密度盐类水溶液等。重液具有稳定的物理性质,不过价格高,回收难度大,常在实验室中应用。重悬浮液由磨细后的重晶石、磁铁矿及水构成,其不仅价格便宜,而且安全,尤其磁铁矿粉在选煤工艺中具有较高应用率。
1.2跳汰选煤
跳汰选煤具有工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大、有足够的分选精度、适应性强的特点,全球入选煤炭中50%采用跳汰机处理,我国跳汰选煤占全部入选原煤量的70%。跳汰机的入料要求:入料性质(密度及粒度组成)波动应小,给料速度要均匀,以保持床层稳定,在一定的风/水制度下保持床层处于最佳状态,跳汰机宽度上给料的分布要均匀,伴随物料给入的冲水一定要使原煤预先润湿,对性质不同的原煤应采取配煤入选的措施。跳汰机工作制度影响:①给煤量。要求原煤的性质和数量要均匀稳定;②床层状态。床层水平运动要与给料和分层速度相适应;床层厚度影响床层松散和分层速度;③跳汰频率和振幅。振幅大床层高有利于松散,过高易造成床层太散,易造成矸石污染;频率快跳汰周期缩短,不利于按密度分层,过低则精选次数少影响分选效果;④风量和水量。供风量可改变振幅、即改变床层的松散度;用水量包括顶水和冲水,增大顶水减弱下降水流速度,增强上升水流速度;⑤跳汰周期特性。主要取决于风阀(或活塞)的工作特性;⑥跳汰机排料。重产物层排料太慢污染精煤,太快时床层不稳定,增加精煤损失。
1.3浮选选煤
浮选指依据煤炭颗粒表面物理、化学性质的不同,从矿浆中利用气泡浮力,对煤炭进行分选。浮选技术主要有调整剂、气泡剂、捕收剂。浮选技术主要应用于处理重力选煤过程中形成的煤泥水,用于不足0.5mm粒级煤泥的回收。当前选煤技术较多,不同技术适用条件不同,究竟选择何种选煤技术,需结合分析煤质条件、选煤要求、选煤成本、选煤工艺等内容,做好充分的论证与评估,保证所用选煤技术的合理性。
2选煤工艺的优化
2.1更新选煤设备
选煤厂使用的选煤设备应是标准化和自动化水平都较高的机械设备,有效提高选煤设备的煤炭处理能力,提高整个选煤厂的工作效率,引进国外先进的选煤设备,推广使用先进的选煤技术,选煤设备和选煤厂建设方面加大资金的投入,对选煤厂的生产线进行合理调整,更好地满足选煤厂的实际煤炭生产需求,使得煤炭质量符合中国市场经济发展的要求.就引进国外先进设备而言,对于选煤厂已有的先进选煤设备,就不同再进行引进,避免资金造成不必要的浪费,要将资金用在最需要的地方。
2.2促进选煤工艺的智能化和自动化
在选煤技术未来的发展中,智能化和自动化的选煤设备将是一个重要的发展方向,因而在选煤工艺中,也应当注重应用这些智能化和自动化程度较高的设备技术,提高选煤效率。加强信息技术和网络技术在选煤中的应用,通过选煤信息管理系统,可以对自动化的选煤工艺进行监控,实时了解选煤过程中出现的各种问题,并且进行智能化的管理优化、同时,对于选煤中的发热量、跳汰参数、浓度等重要的参数项目进行监控,建立相应的智能化处理模型,当某一参数出现异常时,可以自动进行处理。通过应用智能化的管理系统和自动化的选煤工艺,能够较好的提高选煤效率和选煤质量,降低人力资源成本。
2.3跳汰选煤技术的应用
2.3.1定筛跳汰机的应用
在近些年的跳汰机发展中,应用较为广泛的是SKT系列、X系列等,其中SKT智能跳汰机筛选煤技术在市场上已经占据了相当大的份额。SKT跳汰机具备非常多的优点:第一,对于筛下空气室来说,其主要采用的是U型震荡的模式,使得床层的脉动保持平稳;第二,对于风阀来说,其采用的是滑动式的数控风阀,这种风阀的采用不仅开启时会省力,而且产生的噪声较小,在应用过程中的可靠性非常强;第三,其采用电脑数控装置,操作起来十分方便,且能够直观进行观察,在后期的维修量较小;第四,在自动排料系统中采取了先进的技术,使得排料量能够连续稳定;第五,排料轮的设计较之以往更加科学合理,将其置于机体的下部,不仅有效减少了轮的长度,还防止了卡堵的现象发生;第六,机体采取了组合装配的结构,为安装和拆卸工作提供了一定方便。在近些年跳汰机的新产品中,都采用了多室共用数控锥形风阀技术,这种技术在很大程度上降低了能源的消耗,减轻了设备的维护量,同时也提高了分选的效率,单位处理能力与过去的跳汰机相比提高了近20%。在不断完善的过程中,SKT跳汰机已经发展的越来越好,其中SKTZD-142跳汰机已经实现了自动化控制,其控制的内容包括以下几方面:第一,参数控制系统,主要是指对风、水、排料等方面的参数控制;第二,关联设备的自动启停控制;第三,处理量的自动优化控制;第四,自动感知控制,主要是感知入料煤质的变化。
2.3.2动筛跳汰机的应用
跳汰机可以分为定筛跳汰机和动筛跳汰机两类,动筛跳汰机本是一种古老的选煤方式,但是由于其主要应用在块煤而渐渐被定筛跳汰技术所代替。近些年,随着煤炭企业的逐渐发展,人们对煤炭质量的要求越来越高,各种煤炭几乎都需要经过加工处理,在这种社会需求下,动筛跳汰法重新回到了选煤的技术行列中,且在新形势下发生了一定的技术改变,有效与现代化技术结合,赋予了动筛跳汰机选煤技术新的内涵。我国在前些年的TD系列液压动筛跳汰机使用经验的基础上,又开发出了新型机械驱动方式,这种方式与传统的液压驱动式选煤技术相比结构较为简单,在运行过程中的可靠性也逐渐增高,且在维护的过程中,为维护工作带来一定的方便,也正因为如此而受到了行业的欢迎。此外,动筛跳汰机的开发工作和推广工作,是我国近年来选煤技术的一大成就。动筛跳汰机具备很多优点:第一,其结构较为紧凑,在工艺上相对以往的技术较为简单;第二,用水量少,为企业节省了很大一部分投资费用。动筛跳汰机主要用于预排矸过程以及动力煤的洗选过程,并由于其具有用水量少的特点而被应用于高寒地区以及缺水地区。
2.4优化选煤工艺流程
针对选煤流程中存在的与环境保护相互矛盾的问题,积极优化选煤流程。将煤炭质量、灰分成分、煤泥岩结构、煤层地质等情况综合考量,同时考量实际的生产经营状况,以最佳的方案展开选煤生产。重点优化的生产线内容是废水、废渣处理及水资源利用环节,参考国内同行对选煤流程的优化方案。引进重介选煤生产线,利用Fe2O3、钒钛磁粉作为选煤介质,完成高品质精煤的转化,以自动化控制的设备分选原煤,分为多个等级进行。在选煤环节的最后,使用污水处理工艺将废水转化为清水,循环利用再进行选煤。优化选煤流程的同时,增加精煤的产率,且有利于环境保护。
结语
选煤可明显提升煤炭的品质与质量,提高煤炭资源的利用率,因此,做好选煤工艺研究,对我国煤炭业的长远、稳步发展具有积极的促进意义。
参考文献
[1]齐振琨,朱江,何忠伟.选煤工艺现状及发展趋势浅析[J].化工管理,2017(31):175-176.
[2]党锐刚.浅谈选煤工艺现状及发展趋势[J].科技经济导刊,2017(21):60.