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四粒級選煤 選煤技術的一次革命

 邯鄲洗選廠是中國自行設計安裝的第一座大型礦區型煉焦煤選煤廠，年設計能力150萬t,于1959年12月投產,50多年來，經過多次改造，技術裝備水平不斷提高。

1998年，選煤廠采用跳汰粗選一重介精選一分級浮選的聯合工藝流程，核定生產能力3.50Mt/a。隨著礦井機械化開采程度的不斷提高，入選原煤質量變差，煤泥含量升高，原工藝已無法滿足選煤廠生產，主要表現為精煤產率低,質量不穩定,循環水量大。因此,選煤廠實行精細化分選，提出四粒級選煤工藝，即脫泥無壓三產品重介旋流器一CSS粗煤泥分選一直接浮選一尾煤干燥成型工藝，經過半年多的技術改造，于2011年9月正式投產使用，分為南北2個系統，年處理量350萬t。

1四粒級選煤工藝流程及技術特點

1.1工藝流程

四粒級選煤工藝采用選前脫泥重介分選工藝，脫泥篩篩孔孔徑為1mm。50-1mm進入無壓三產品重介質旋流器，-1mm以0.4mm為分級粒度采用分級旋流器水力分級后，1.0-0.4mm粗煤泥進入CSS分選機,0.400-0.125mm細煤泥進入浮選機分選，-0.125mm較細煤泥進入浮選柱分選,浮選機、浮選柱尾煤分別進入沉降過濾離心機和壓濾成型工藝系統，實現粗、細煤泥高精度分選。四粒級選煤工藝流程如圖1所示。

1.2 技術特點

四粒級選煤工藝的應用實現了選煤工藝的現代化，主要具有如下技術特點：

(1)選煤工藝精細化。1 -50mm粒級脫泥無壓三產品重介,1.0-0.4mm粗煤泥CSS分選,0.400-0.125mm煤泥浮選機分選，-0.125mm浮選柱分選，針對不同粒級的可選性，采用最合適的分選方法，縮小分選粒度范圍，真正實現等λ分選。

(2)控制技術數字化。工藝操作參數全部實現數字化控制，工藝過程全部實現數字化計量，生產起停車實現閉環PLC控制。

(3)技術裝備國際化。采用澳大利亞、美國先進設備和德國、日本先進控制技術。

(4)先進技術集成化。采用先進工藝技術、設備、現場檢測傳感器和控制技術。

(5)組織生產簡單化。控制、視頻、通訊、操作融為一體，為實行巡檢制創造了最佳條件;組建全廠工業電視監控系統，搭建管理網絡平臺，建成了一套完整、技術先進、安全可靠的全廠調度監控系統。

2四粒級選煤工藝運行效果

邯鄲洗選廠自2011年9月全重介工藝順利對接投產以來，經過運行，基本達到設計要求，取得較好效果。

(1)脫泥香蕉篩篩孔孔徑為1mm,無壓三產品重介質旋流器分選下限為1mm左右，大直徑旋流器分選細粒煤差的問題得到解決，提高了旋流器的分選精度。試驗證明，實際分選密度為1.481g/cm3時，精煤灰分為9.60%,中煤損失0.90%(-1.400g/cm3)，矸石零損失;重介質消耗低，噸原煤介耗僅為0.65kg。

(2)CSS粗煤泥分選機分選精煤灰分穩定,經振動弧形篩、煤泥離心機脫水后，最終精煤灰分控制在9.00%左右,為0.07,尾煤灰分達68%-83%。

(3)浮選精煤灰分在10.50%以下，浮選尾煤灰分在55%以上，浮選精煤采用隔膜快速壓濾機脫水,水分在20%以下。

四粒級選煤工藝正式投入使用以來，先后對重介系統、CSS粗煤泥分選機進行了單機檢查試驗，并對浮選入料分級旋流器做了大量工業試驗，確定了最佳排口比(錐比)，為分級浮選后續作業創造了有利條件，使企業效益最大化。

2.1無壓三產品重介工藝分選效果

正常生產情況下，連續8h采集311號無壓三產品重介旋流器的入料、精煤、中煤、矸石，并對+0.5mm的311號入料、精煤、中煤、矸石進行浮沉試驗，評價其分選效果。結果表明，脫泥后的入選原煤灰分為31.85%,經無壓三產品旋流器分選后，精煤質量合格，實際產率為58.88%，數量效率達95.96%,可能偏差Epl,Ep2分別為0.025,0.055。各項指標均達到設計要求，能夠以單一懸浮液一次分選出符合質量要求的精煤、中煤、矸石3種產品。選煤廠311號無壓三產品重介質旋流器入料、產品浮沉試驗結果見表1,—段、二段分配率計算表見表2。

根據表1、表2繪制入選原煤可選性曲線及一段、二段分配曲線,具體如圖2、圖3所示。

由表1可知，除去-0.5mm煤泥的合計灰分為9.60%，從圖2可查出當灰分為9.60%時，理論精煤產率為61.36%，理論分選密度為1.495g/cm3，δ±0.1含量除去+2.0g/cm3沉矸為23.83%，屬較難選煤。經無壓三產品旋流器分選后，精煤質量合格穩定,各項指標均達到較高水平。

無壓三產品重介質旋流器工藝效能評定結果見表3

2.2 CSS粗煤泥分選機分選效果

CSS單機檢查試驗在生產正常的情況下進行，連續8h采集CSS入料、溢流精煤、底流尾煤,并對+0.5mm入料、精煤、尾煤(+0.5mm質量分數達70%以上)進行浮沉試驗，評價其分選效果。結果表明，脫泥后的原生粗煤泥灰分為23.60%，經CSS分選后，精煤質量合格，南、北部平均精煤實際產率為81.25%，數量效率達98.52%，可能偏差Ep為0.07，說明CSS對1.0-0.5mm實現了精確分選。北部CSS浮沉試驗結果見表4,CSS粗煤泥主要分選指標見表5。

3四粒級選煤工藝關鍵技術及創新點

(1)脫泥、無壓組合工藝

前瞻性地采用選前脫泥與無壓給料工藝環節的有機結合，突破了常規的組合模式，可以充分發揮脫泥與無壓給料2種工藝類型的優點，便于獲得較好的分選效果。

(2)原煤四粒級分選工藝

先進的選煤工藝填補了國內空白，針對邯鄲洗選廠末煤(尤其是煤泥)含量大的特點，采用了50-1mm脫泥無壓三產品重介質旋流器分選，1.0-0.4mmCSS分選,0.400-0.125mm浮選機浮選，-0.125mm浮選柱浮選的4個粒級分選工藝，理念新穎,具有前瞻性,是選煤技術發展的一次革命。

(3)煤泥兩級濃縮兩級回收聯合工藝

浮選機尾礦進入702號濃縮機,浮選柱尾礦進入703號濃縮機,粗細煤泥分別回收，回收粗顆粒尾煤摻入中煤產品，充分發揮了沉降過濾離心機和尾煤壓濾機各自的優勢，減少了煤泥落地量，既提高了企業經濟效益,又減輕了環境污染。

4結語

四粒級選煤工藝自2011年9月在邯鄲洗選廠一次試車成功以來，各項工藝技術指標均達到設計要求。新工藝的投入使用極大地提高了邯鄲洗選廠的生產工藝技術水平,簡化了生產工藝，提高了分選效果，合理利用了寶貴的煤炭資源，具有顯著的經濟效益和社會效益。四粒級選煤工藝實現了煤炭分選過程的精細化，填補了國內空白，對入選原煤煤質波動大、煤泥含量高的煉焦煤選煤廠有很強的適用性和針對性，具有推廣價值。