摘要：洗煤厂作为煤炭采出后的深加工地点，对于提升煤炭利用价值、增加矿井综合效益有着积极意义。而合适的选煤工艺则是实现煤炭价值最大发挥的关键前提，因此应针对洗煤厂选煤工艺开展针对性的分析探究，开展选煤工艺优化，从而更好地提升矿井采煤综合效益。
关键词：选煤厂选；煤工艺；优化
1导言
煤炭是我国重要的能源，我国对煤炭的消耗一直居世界前列。为了节约煤炭资源，提高其利用率，需要对煤炭进行选洗，这一过程又被称为选煤，实质上是根据煤不同于杂质的物理和化学性质，使用一些方法和工艺将煤从其他杂质中分离出来，通过这一过程，可以去除煤中60%左右的灰分以及30%左右的全硫。
图1优化后的洗选工艺流程图
2选煤工艺流程简介
山西某选煤厂作为一座规模较大，现代化程度较高的选煤厂，自1985年进行建设，设计每年的洗煤量可以达到300万吨，至今为止最高洗煤量已达500万吨，进行洗煤后主要得到各类精煤。其工艺流程为:(1)从井下运出来的煤通过通过带式输送机直到送达到分级筛，通过两种不同规格的分级筛进行分离，首先是将30cm以上的煤送到手选皮带上，5cm到30cm的煤经过排矸石之后，将排出矸石以后的煤运到煤仓，矸石则运到矸石山。对于5cm以下的煤则直接运回原煤仓。(2)将5cm以下的原煤放入跳汰机进行洗煤，完成之后将洗出的跳汰矸石运送到矸石仓;淘汰后的精煤放入脱水筛进行脱水，完成脱水后运送至精煤仓。分级筛下水后，再使用浓缩机将煤浓缩，使用压滤机进行脱水，最后的滤液水流入循环水系统。
3工艺存在的主要问题
3.1精煤灰分含量高
洗选的精煤主要用于炼铁，炼铁使用的焦炭要求灰分不超过7%。该选煤厂的选煤工艺中，对于粒径较大的煤块采用浮选、跳汰联合工艺进行处理，对粒径较小、分选性差的煤块，采用浮选和重介选煤联合工艺进行处理。上述方法很难降低精煤的灰分含量，难以满足炼焦需求。此外，目前采用的浮选机无法根据煤质的要求进行调整，精煤出产量低，且浮选系统运行成本高，单位时间耗电量大。
3.2煤泥水污染环境
由于矿井采用长壁综合机械化放顶煤开采技术，所以进入浮煤的泥量超过21%，选煤厂建成初期设计的煤泥水处理系统难以满足生产需求，煤泥水不能进入闭路循环系统，大量煤泥水被排到工厂外面，污染环境的同时，造成大量水资源浪费。
3.3煤泥浮精脱水设备处理能力不能满足生产需求
通过筛选的煤块需要经过浮精脱水处理，煤泥脱水质量直接影响精煤的含水量和质量。目前，该选煤厂采用真空过滤脱水方法对浮精煤泥进行脱水处理，真空过滤脱水时，煤泥通过胶带输送机运输至真空过滤机。由于该选煤厂服役时间长、选煤量大，真空过滤机的脱水能力大大下降，经常发生故障，需要人工捅饼，增加了工人的劳动强度。此外，由于设备老化，还存在煤泥浮选和过滤效果恶化、滤饼含水量高、砸车埋道等风险，严重影响选煤厂安全生产。
4选煤工艺及系统优化研究
4.1低精煤灰分工艺及系统优化
通过样本分析，得出结论:分选密度为1．7时最佳，此时分选的数量效率较高，基本上在95%左右;煤的分选密度低于1．4时，精煤的灰分可以达到7%以下，但是数量效率降低了很多，仅有80%左右、分析原因是降低分选密度以后，大幅度降低了跳汰机器系统自身的精度。如果在降低分选密度后使用重介质旋流器，分选精度反而会出现上升的现象。所以可以在粗选时使用跳汰机，再用重介质旋流器进行精选，从而更好地满足工艺要求。这一方案的优点包括三个方面。(1)首先使用跳汰机去除矸石和高灰中煤，接下来的工序是脱泥，通过这一过程，极大地减少了进入重介质旋流器的物料，而且对低灰精煤的产量没有影响。(2)通过这一工艺，可以减少高密度介质机的使用，从而使得工艺系统得到简化，生产成本和维护成本也得以降低。(3)通过这一工艺，可以增加应用的灵活程度，从而满足不同煤种的生产需求。
4.2煤泥水处理系统工艺及系统优化
原先设计的煤泥水处理系统要求闭路循环，要使用这一处理方式需要达到以下要求:第一，洗水中无煤泥聚集;第二，该系统须实现洗水平衡。因此对该工艺进行优化。最终能够使用该系统进行煤泥水的闭路循环，使得水资源不会被浪费，同时也不会污染环境。(1)减少了跳汰机的洗水量，当前洗水量达到1100m3/h，相比以前减少了200m3/h，入料矿浆量也得以有效降低。(2)使用浓缩机处理煤泥水时，要达到减少循环过程中的煤泥含量，需要使用符合要求的絮凝剂和凝聚剂。(3)使用压滤机时，选择的过滤网板上使用的无纺滤布要具备较好的透气性，使得形成的滤饼易脱落。
4.3煤泥脱水系统工艺及系统优化
进行过滤的设备为真空过滤机，这一设备的工作主要依靠压力差进行，过滤以后的滤饼具有较高的水分，往往还难以脱饼。因此要考虑使用其他的方法和设备，筛网沉降离心机的工作原理是其产生的离心力以及螺旋推进器的作用，效果比真空过滤机好。而且其维护和运行成本低，在很大程度上降低了工人的维修量，利用筛网沉降离心机的另一个优势是节省了浮选工艺环节。相比真空过滤器而言，筛网沉降离心机降低了约5%的滤饼水分，减少了细煤泥的循环;减少了浮选工艺，便于控制其工艺指标，操作也更加方便，减少了工人的数量以及相关的配套设备，降低了生产成本;筛网沉降离心机具有明显、稳定脱水效果，可以进行大范围的推广应用。
5结语
根据该选煤厂的情况，经过洗煤后为达到7%的精煤灰分，并且使原先设计的煤泥水处理系统能够使用，即实现闭路循环，优化煤泥浮精脱水设备的处理能力，本文对改进方案进行了探索，最终制定出了可行性高并且具有较高经济效益的优化方案。在解决问题的同时降低了生产成本，另外，对节约资源和保护环境具有积极意义。
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论文作者:戴文强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/7
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