关键词：洗煤工艺；介质损耗；原因；管控技术
1选煤厂概况
该选煤厂属于动力煤矿型煤场,贫煤与烟煤是该煤场主要入选产品,每年对原煤的处理约为1.2Mt。其分选工艺属于比较常见的类型: 块煤重介质斜轮分选+末煤重介质旋流器分选+粗煤泥TBS干扰床分选机分选+煤泥浮选+煤泥水离心、压滤回收煤泥。其中斜轮分选机可对100mm~13mm力度级原煤进行分选,重介质旋流器可对13mm~2mm力度级原煤进行分选,TBS分选机可对2mm~0.25mm粒度级物料进行分选,浮选机可对0.25mm~0mm粒度级的物料进行分选,经过分选可产生块煤(80mm~10mm粒度级)、末精煤(13mm~0mm粒度级)与末原煤(10mm~0mm粒度级)。该选煤厂选煤厂节支降耗的主要因素则是重介质损耗率的升高, 重介质损耗率的初期为1.8kg/t左右,由于入选矿井原煤煤质等因素导致重介质损耗率直线上升,达到3.1kg/t左右。
2洗煤工艺中介质损耗的原因
2.1入选的原煤中含有矸石量较高
随着一些煤厂对生产挖潜降耗重视程度越来越高,开采深度已达到700m以上,这导致煤矸石含量相对较高。而制煤工艺适应现有的选煤工艺, 其原因是矸石的存在容易造成介质旋流器二段底流口出现阻断流体流动的问题连续发生, 直接影响到煤炭的有效分离, 大大提高了介质损耗。
2.2脱介设备运行不合理
根据实验室的浮沉试验,中密度煤炭产量相对较低。这将导致该段旋流排出量明显增加, 使得一些多余液体流入脱介筛部分, 脱介液体流下并进入分离器, 将超过设备消化能力, 发生脱节, 最终会导致一些重介质损耗情况发生。
2.3重介质质量不达标
有理论研究表明,重介质旋流器能有效地对于重介质磁性物质进行分选,且其分选率能达到95%以上,-325目的磁性物质需达到85%以上,真密度应控制在4.2kg/t以上。对该选煤厂的重介质进行化验和分析, 最终测得磁性物质质量分数为95.75%。-325目的磁性物质质量分数控制在74.62%,真密度检测值大约为3.9kg/t,这表明选煤厂所添加的重介质不能达标。对铁磁粉进一步进行含水量的分析,发现空气干燥,样品的水分Mad(煤炭在空气干燥状态下所含的水分)能达到10.76%,冬季出现这样的结果会有冰膜结出的现象,所以容易导致选煤过程出现系统失稳情况,测得介质的消耗最高值会达到5.62kg/t。
3洗煤工艺中介质损耗的管理技术
3.1弧形筛与脱介筛的脱介作用
3.1.1弧形筛脱介
弧形筛主要是在选型方面来说的,首先达到循环悬浮液脱质80%以上的效果要求。实际生产与调试方面要尽可能规避脱介筛面跑介问题。若出现脱介筛面跑介问题则说明弧形筛的脱介作用不够理想,可换用型号更大的脱介设备或加大筛缝的宽度,以此保证脱介作用的效果。介质跟随煤炭流失会引起标准介质筒内液位与体积密度不稳定的问题, 进而影响了重介系统的整体运行状况。实际上,根据现场经验来判断分筛合格段作用明显,可以通过若干阻尼条的增加来提升矿浆在流动过程中的阻力,并根据实际情况来减小矿浆在流动过程中的速率,就可以从以上几个方面来提升合格悬浮液的透筛性能。弧形筛的筛面包角一般设定为53°~60°效果最佳。设定包角53°,筛前不会出现堆积料物的情况,且弧形筛筛面入料要想实现均匀分布,就可以以切线方向沿着筛款有条不紊的投入才能提升它的脱介效果。另外, 弧形筛筛面宜选防磁材料, 筛面材料无防磁特性也会对脱质过程造成不良影响, 其产品带介无疑将增大。
3.1.2脱介筛脱介
对脱介筛脱介作用造成的影响因素主要包括筛面材料与附属设备2个方面。脱介筛附属设备一旦选定, 其脱介作用能力也将被限定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆筛面材料对脱介作用能力的影响是不容忽视的,因而提升设备自我清理能力也将是整个脱介筛脱介作用保障的基础。当前, 较为理想的筛面材料有聚氨酯材料和不锈钢材料。
3.2分流量调整
分选悬浮液的部分重介被产品带走,还有部分则出现损失,主要是在被悬浮液净化回收的过程中发生的这一现象,在它向磁选尾矿中流动中损失。如果要避免或减少因技术问题而造成的损失, 应强化对磁选机重要性的认识, 在减少其分流量的基础上在脱介筛过程中完全回收即可。
3.3磁铁矿粉的主要添加方式
在添加磁铁粉的过程中,可以采用介质添加池、高压水冲方式等为主的添加方式。如不能适当控制冲加的水量, 量过大时会导致它进入添加系统时出现悬浮液密度过低的情况, 造成生产过程中不能及时得到所需的介质, 因为低密度运行的问题, 在一定程度上会打乱添加系统应有的和原有的平衡状态, 从而形成恶性循环的问题。对于有的选煤厂来说,在调试中甚至会存在一个班加介几十吨的问题,但是密度仍然难以达到正常程度。要解决这些问题, 应该从以下2个方面入手。
(1) 以提高悬浮液密度为目标, 根据实际情况来调整和改进所需要冲加的水量。
(2) 要立足于实际问题积极改变磁铁粉添加方式。其一,发挥人工的作用,以重介分选系统为基础在它附近的浓介质料桶内直接添加磁铁粉,保持悬浮液的高密度,从而在合格介质桶内及时补加;其二,以中煤及矸石稀介质桶为中心,利用人工添加磁选后的磁铁粉,然后将所筛选出来的精矿添加到系统中。
3.4加强对于工人的职业培训
煤矿企业可以根据自身的实际情况对工作人员展开技能培训和生产教育,使其在具备全面、系统的洗煤技能的前提下进行洗煤工作,同时明确企业内部的洗煤工艺标准,以洗煤工艺标准对工作人员展开绩效考核,以此提高工人进行洗煤工作的规范性。企业可以采取绩效激励措施提高工作人员的工作积极性, 使其在保证工作质量的基础上提高工作量。
同时,应该加强对洗煤工艺的各个环节的控制和管理,实现对工人以及设备的重点观察和监督管理,对于洗煤工艺流程中出现的错误操作加以及时纠正,对管理漏洞进行规避,以此降低介质损耗。
3.5提高对弧形筛的管理
通常情况下弧形筛能脱掉大约70%以上的浓介质,但如果弧形筛在脱介过程中存在脱介效果较差的情况,会在很大程度上对脱介筛和磁选机的介质回收效果产生影响。所以有研究人员对弧形筛的管理的几项措施进行研究, 当发现弧形筛脱介效果变差后, 就采取翻转或立即更换的措施来进行处理, 可有效杜绝为节约材料费而延长更换期而造成介质更大的损失, 它能更好地保障弧形筛处理能力的稳定性。
3.6脱介筛脱介性能的优化
脱介筛是一个非常重要的设备,脱介筛的性能会对整个工艺系统产生重要影响。脱介过程中, 要重视煤炭带介损失。假如脱介喷水压力不足或脱介筛筛孔不通畅,就会增加产品的带介损失。所以有必要不断优化脱介筛的技术效果。进行技术优化时,调大脱介筛缝的直径,脱介筛的筛缝越大,脱介效果就会越好。一般的脱介生产过程中, 需不断扩大脱介筛的筛缝宽度。提高循环悬浮液介质脱出效果,这样就能确保足够的介质可进入合格产品区域内循环。此外, 还可采用调整弧形筛安装角度的方式, 如果安装角度过大, 就会导致脱介困难, 且影响正常的生产过程。在脱介之前,要注意确定好喷水管的位置。因为针对选煤厂的工艺特点来说, 对产品的脱介喷水也是降低产品带介的有效方法, 所以确定好喷水管的最佳位置, 能起到较好的效果。主要是能在脱介筛的二段布置3道喷水管路,然后将其高度控制在200mm左右。也可根据实际情况进行分析, 增加1道喷水管路, 这样就能保证煤流中的介质最大限度地脱出。在这一过程中,必须要控制好水的流出,防止出现泡水现象。即使是脱介过程中, 也要保证喷水设施的正常标准。要做好防护措施,保证一旦出现意外,能立即解决,确保安全生产。
结论
介质损耗在洗煤工艺中有着各种各样的影响因素,为了提升煤炭质量,降低介质损耗,应当结合洗煤厂的实际情况,综合分析和试验,选择符合需要的介质损耗管理方案,并完善洗煤技术,制定详细的技术方案和管理方案。
参考文献：
[1] 武文哲.洗煤工艺中介质损耗的原因及管理技术研讨[J].山东煤炭科技,2018,6(11):412-413.
[2] 杜万磊.洗煤厂降低重介质损耗率的研究与实践[J].科技创新与应用,2018,7(26):57-58.
论文作者:,张晓静
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第19期
论文发表时间:2020/3/16
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