粗煤泥洗选工艺优化设计研究

马鹏斌

摘要：我国现有洗煤厂对原煤的洗选工艺存在很大的问题，本文根据现有洗煤工艺中存在的问题，针对问题对洗选煤工艺流程做出优化设计及解决方法，以提高产煤量，降低企业成本，为企业创造价值。

关键词：粗煤泥;洗选工艺;分选工艺;优化设计

前言：原煤加工划分成各种煤产品的主要方法就是洗选工艺，如果原煤所采用的洗选工艺不合理，则会导致价值高的喷吹煤混入到价值低的中煤，降低煤的品质，浪费资源;或者是导致较为稀少的低硫无烟煤的流失，造成严重的经济损失。本文以此为研究方向，针对各大洗煤企业现有的粗煤泥分选工艺进行洗选工艺设计，以提高粗煤泥和精煤的产量，为企业带来收益，为国家节省能源。

1粗煤泥洗選现状

我国各大洗煤厂目前主要采用的洗煤工艺是粗粒跳汰，重介分选，细粒浮选，粗煤泥回收等模式。这种选煤工艺虽然简单易行，投资少，但是粗煤泥一旦进入适用于0.5mm以上精度的重力或浮选系统，则不好分离效果不好，不仅影响回收，而且还造成资源浪费。在传统工艺中，由于跳汰和浮选工艺之间存在分选粒度不够精确的问题，整个分选工艺不够精细，最终导致粗煤泥分选效果差，降低分选效率。

原煤中煤和煤矸石的密度差异较大，粗煤泥的密度在0.25-3.0mm之间的解离比较充分，能够按照密度实现分离。且大部分是在原煤开采过程中产生的，含量往往占到原煤比例的三分之一左右。近几年来随着采煤机械化程度的增强，粗煤泥的含量也随之增大，据相关资料显示，这部分的粗煤泥的占比能达到百分之四十五左右。虽然粗煤泥含量较高，但是我们现有的洗选工艺很难将这部分煤粒实现很好的分离和利用，主要是缺乏高分选精度的社保，严重制约了我国选煤工艺技术的发展，逐渐成为各大洗煤企业保证产品质量提高企业收益的瓶颈。只有结局对粗煤泥处理环节的分选问题，才能提高精煤的品质，减少环境污染，提高企业生产效率和经济收益。

2     常用粗煤泥洗选工艺及其存在的问题

2.1  TBS精选粗煤泥工艺

TBS精选工艺是根据水力分级机发展而来的，它对原煤的分级和分选遵从干扰沉降原理，自八十年代就投入到生产中，经过多年的研究和改善，它的分选精度越来越高，保持了良好的洗选效果，此技术在煤炭洗选行业发展迅速。TBS的优点是煤炭颗粒经过沉降进行分离和分层，具有分离效果好，精度高，而且它本身无部件，不用动力，所以投入成本低，能耗低，占地面积小，另外他不用铁粉药剂等介质，降低了生产成本，提高了生产效率。缺点因为水流的流速不好控制，导致洗选过程不稳定，影响精煤的产量和质量。

2.2  水介质旋流器精选粗煤泥工艺

水介质旋流器就是以水为介质，利用煤炭颗粒在离心力场的作用下根据其密度的不同而进行分离的工艺。此工艺主要用于处理末煤和粗煤泥，其主要优点是操作简单，投入成本低，生产费用较小，缺点是洗选效率低下。

2.3  重介质旋流器洗选粗煤泥

重介旋流器洗选粗煤泥的主要原理是利用重介质的分级和浓缩效应，将精煤从脱介筛下分离的过程，此工艺的优点是分离效果好，精确度高，工艺流程简单，被广泛应用于当前的煤矿企业中。却缺点是仅适合用于分离密度差异明显和杂质颗粒大的原煤，密度差异小和杂质颗粒小的原煤则不适用此工艺。

2.4  螺旋分选机洗选煤工艺

螺旋分选机是一种专门用来处理原煤中细小煤粒的设备，它主要由以下优点运行成本低于重介旋流器，没有风，水等介质辅助材料，环保节能，减少维修工作量;它的主要缺点是设备的局限性，单个设备的处理能力不足，洗选密度不好掌控，难以分选密度高的矿粒，也不适用于人工投料，此工艺适合分选末煤量大，精煤灰分高的煤种。

3     粗煤泥洗选工艺的优化措施

随着经济的不断发展，人们越来越重视环保节能问题，我国的煤炭企业也在环保上投入很大的精力和财力，希望能够精细化粗煤泥洗选工艺各环节，为企业节省成本，提高收益的同时，尽量减少对周边环境的污染。通过多年的实践和尝试，我国各煤炭企业在洗选工艺这方面总结了很多有价值的经验和资料。

3.1  煤泥重介和三产品旋流器相联合的工艺

我国各煤炭企业常用的煤泥重介工艺都有其优缺点，为中和此工艺，可以利用三产品重介旋流器的部分介质作为煤泥重介质来源，不单独设置介质系统，这样既能发挥煤泥重介质旋流器洗选工艺的高效，高精度的优势，又能解决细泥对系统的影响，方便操作，有效降低介质的损耗。

3.2  两段水力旋流器循环工艺

一段水可以作为二段水的入料，二段水作为一段水的循环，一段水的溢流可以作为精煤产品，二段水作为扫选，不生产最终煤产品。因此可以适当提高洗选密度，保证洗选的效果。

3.3  水力旋流和螺旋分选工艺相结合

使用水力旋流和螺旋分选工艺相结合，就是利用二者的分选特点不同。水力旋流器适用于低密度煤泥的分选，而螺旋分选机使用于高密度的煤泥分选。二者加以结合利用水力旋流器低密度分选生产低灰产品，螺旋分选机分选高密度，防精煤损失的特点实现难选原煤的高效洗选。

通过上面的分析我们可以看出每种洗煤工艺都有自身的局限性和适用范围，作为煤炭企业可以根据自身企业的条件，选择适合自己的工艺，做到扬长避短，节省企业成本的同时，增加企业收益。

4     结束语

本文通过对现有粗煤泥洗选工艺的优缺点简要介绍，给出了相应的解决方案。如今随着环保节能的概念深入人心，粗煤泥的洗选工艺越来越被国家和企业所重视，希望能过通过对原煤洗选加工工艺的整体优化，最终实现煤炭加工企业节约有限资源的同时实现经济收益做大化。根据这个思路，具体到某个洗煤工厂的工艺或设备的选择上，工作人员要根据实际情况进行深入的分析探讨，既要考虑所选取的洗煤工艺技术的先进性又要考虑工厂现有设备的实际情况，员工的技术操作水平，以及企业的生产管理水平等等因素，选择最适合自己的洗煤工艺，为企业提高产煤效率，节约成本的同时提高企业的经济收益。

参考文献：

[1]   柳建华.郭家湾选煤厂洗选工艺的再优化[J].洁净煤技术，2013，19（04）：12-17.

[2]   赵炜，刘朋，吴金保，高岩.大武口选煤厂金能分厂粗煤泥深度洗选工艺探讨[J].煤炭加工与综合利用，2013（03）：7-10.

[3]   丁怀显.大武口洗煤厂金能分厂粗煤泥洗选工艺改造与优化设计研究[D].西安科技大学，2013.