复合式干法选煤在选煤厂预排矸中的应用前景

收稿日期 ： ２ ０ １ ７—０ ３— ０ ９ 作 者简介 ： 王烨 敏（ １ ９ ８ ９ 一 ） ， 男， 山西长 治市 人 ， 硕士 ， 助教 ， 现 在山西 工程技术 学院工作 ， 主要 研究方 向为矿物 加工 工 艺。
作用 ， 使入选煤按密度分层 。 原煤 由给料机送 到分选床的给料 口， 进入 具 有一定纵向及横向坡度 的分选床 ， 在床面 上形成 具有一定厚度的床层。床层底层物料 受震动惯性 力作用向背板运动 ， 由于背板的阻挡， 引导物料 向 上运 动 。 然 后 在 重 力作 用 下 沿 床 层 表 面 下 滑 。 由 于振动力和连续进入分选床 的物料的压 力 ， 使不 断翻转的物料形成螺旋运动并向矸石端移动。因 床面宽度逐渐减缩 ， 密度低的煤从表面下滑 ， 通过 排 料挡 板 使最 上 层 煤 不 断 排 出 ， 而 密 度 较 高 的 矸 石、 黄铁矿等则逐 渐集中到矸石端排 出。床面上 均匀分布有若干风孔 ， 使床层充分松散 。风 力的 作用一方面加强粒群 的松散 ，另一方面就是与 自 生介质组成气固两相混合介质 分选 ， 提高 了分选 精度 。 １ ． ３ ． ２复合干法选矸工艺特点 （ １ ） 复合干法选煤技术成熟 ， 系统运 行稳定、 可靠 ， 设备数量少。 （ ２ ） 投资少 ， 建设周期短 ， 其选煤工艺简单 、 占 地面积小， 不需要建厂房 。 （ ３ ） 不用水 ， 生产成本 低 ， 吨煤加工费远低于 般洗选。 （ ４ ） 不产 生煤泥 ， 不增加煤泥水系统负荷 ， 另 外通过预排矸后的煤全部回收 ， 包括煤尘也回收。 （ ５ ） 干选后商品煤水分 低。干选不增 加产品 水分 ， 用于预排矸对后续洗选影响小 。 （ ６ ） 适 应 性 强 。对 ８ ０ ａ ｒ ｍ 一０ ｍ ｍ 粒 级 原 煤 均 能取 得 良好 的分选 效 果 。 （ ７ ） 除尘效果好 。采 用两段或一段 并列除尘 工艺和负压操作 ， 可保证 大气环境和 工作环境不 受粉尘污染。 综上所述 ， 在 当前 用于预排矸 的多种 选煤工 艺中 ， 复合式干 法排 矸具有诸多 的优势。新厂设 计中 ， 复合式干法选矸工艺 由于它不用水 ， 将会避 免 由于动筛跳汰排矸带来 的煤泥水处理 问题 。而 且对于原煤 中细粒煤 为主要粒级 的高矸煤 ， 有很 好的排矸效果 ， 克服 了重介质排矸成本高、 系统复ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 杂 等缺 点 。 良好 的除尘 工 艺 保证 了选 煤 车 间 良好 的工作环境。老厂改造 中， 由于复合式干 法是一 套系统设备， 无须 厂房 改造 ， 可以节省很多投 资 ， 为老厂改造 提供 了一条简单 易行、 经济 高效的途 径。 ２复合 式干 法预 排矸 工 艺的 应用 及前 景 解决原煤 中矸石含量高 ， 预排矸 系统应该是 设计和改造的首选方案。由于复合式干法选煤在 原煤预排矸上具有投 资小、 建设 周期短 、 不 用水 、 环保等优势 ， 复合 式干法选煤在 国内和国外获得 了不错的应用效果 ， 取得 了广泛 的社 会效益和 经 济效 益 。 ２ ０ ０ ６年投入运行的临涣选煤厂许瞳分厂主选
１ ． １重介 排矸
上、 下往复运动， 使筛板上的物料形成周期性地松 散， 实现 按密度 分选 。 该工艺相对 于重介排 矸工艺 ， 由于其工艺 简 单、 管理方便 ， 在近些年得到 了一定的推广。其入 选粒度范 围通 常在 ３ ０ ０ ａ ｒ ｍ～５ ０ ｍ ｍ， 适 用于 易选 煤， 对于难选煤 ， 分选精度较低 ， 且在排 矸时容 易 出现跑精煤 的情况 ， 降低精煤回收率。其加工成 本较重介排矸工艺低 ， 约为 １ ５ Ｙ ｖ ／ ｔ 。 日常生产中， 设备本身维修量比较大 ， 甚至对生产会有一定影 响， 并且对煤质适应性不 强， 对入料量波动敏感 。 该系统最优分选精度为 ５ ０ ａ ｒ ｍ， 对于 ＜ ５ ０ ｍ ｍ粒 级 分选精度不能保证 ， 当原煤中 ＜ ５ ０ ａ ｒ ｍ粒级含量较 大时 ， 排矸总量不大 ， 为后续设备减轻的入洗压 力 的能力有限。对 于老 厂改造， 该系 统虽占地面 积 不大 ， 但设备体积庞大、 脱水斗式提升机安放会 使 得改造变得 困难并复杂。另外 ， 在现场实际应 用 过程中 ， 动筛跳汰排矸工艺存在不 同程度 的煤泥 水 外 排 问题 ， 对 环境 不利 。
中 图分 类 号 ： ３ ． ６； Ｔ Ｄ ９ ４
文献 标 志码 ： Ｂ
文章编 号 ： １ ０ ０ ８－ ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ８－ ０ ０ ０ １ － ０ ２
现今 ， 随着采煤机械化程度逐步提 高 ， 极薄煤 层机械化不断推进。在开采过程中 ， 顶、 底板及夹 矸大量混入原煤 中， 原煤 中细粒级的比重增大 ， 细 粒 级 中 的矸 石 含 量 也 在 增 大 ， 原 煤 的 含 矸 率 大 幅 度提高 。顶 、 底 板岩多为泥岩 、 粉砂岩和 砂岩 ， 遇 水容 易泥 化， 会 给选 煤厂煤 泥 水处理 带来 困难。 原煤灰分高成为一 种普遍的现象 ， 有的甚至高达 ５ ０ ％以上 。为 了减轻后续 洗选设备 的洗 选压 力、 节约选煤成本 ， 很 多新建 的选煤厂 在设计时就设 有预排矸系统 ， 重 视预排矸系 统在 整个煤炭洗选 过程中的重要作用。另外 ， 由于原 煤煤质变化使 得很多老厂要进行技术 改造 ， 在处 理含矸量大 的 原煤时 ， 都考虑选择原煤预先排矸的工艺 ， 排 出大 量矸石 ， 提 高生产 效率 ， 高效 利 用煤 炭资 源。因 此， 原煤预排矸成为很多选煤厂的一个 重要环节。 作为预排矸工艺 ， 要求选煤工艺简单、 吨煤加工费 低、 投资少 ， 并且排矸要纯。 １现行 选煤 预 排矸 工艺 目前 ， 用于原煤预排 矸的主要工艺有 重介排 矸、 动筛跳汰排矸、 复合式干法排矸等 。无论是新 厂设计 ， 还是老 厂改造 ， 对 于预排矸工艺 的选择 ， 都要结合原煤煤质特征从 投资成本 、 分选精度 、 经 济效益、 给后续洗选造成的影响等方面进行考虑 。
１ ． ２动 筛跳 汰排 矸
动筛跳汰机工作时 ， 槽体中水流不脉动 ， 直接 靠筛板机构用液压或机械驱动筛板在水介质 中作
复合式干法选煤技术是我国独创的一项新型 选煤方法。该工 艺节能、 节水、 环 保， 符合国家洁 净煤发展战略。 目前 ， 由唐山市神Ｊ Ｊ 、 Ｉ 、 Ｉ 机械有限公 司开发的 Ｆ Ｇ Ｘ复合式干选机集多种分选原理为一 体， 提高了分选精度和 生产 能力。特别是第五代 Ｆ Ｇ Ｘ型系列复合式干法选煤成套设备， 其突 出特 点是完全不用水 、 分选精度高、 投资 小 、 土建工程 量小、 运行费用低等优点 ， 解决 了湿法选煤选后产 品脱水和煤泥水处理的环节等难题。 １ ． ３ ． １复合 干法 分选 机结 构及工 作过 程 复合式干法分选机 由分选床 、 振动器 、 风室、 机 架和 吊挂 装 置组成 。 基本原理 ： 复合 式干 法分 选机采 用 自生介质 （ 入选原煤中所含细粒煤） 与空气组成气固两相混 合介质对煤和矸石进行分选 ； 借助机械 振动使入 选物料在分选床面上做 螺旋翻转运动 ， 进行多次 分选 ， 得到多种质量不 同的产品； 充分利用高密度 矿物颗粒相互作 用产生 的浮 力效应进行分选 ， 可 以得到纯净的矸石产品。综合 了风 力作用和离析
复合式干法 选煤在选煤厂预排矸中 的 应用前景
王烨敏 （ 山西工程技术学 院 ， 山西 阳泉 ０ ４ ５ ０ ０ ０ ）
摘
要： 本文分析现 行的预排矸工艺 ， 重点介绍复合式干法选煤技术作 为预 排矸工艺的 特点和优势 ， 并论述 其应用及
前景 。 关键词 ： 复合式干法选 煤 ； 预排矸 ； 投资成本
１ ． ３复合 式干 法分 选排矸 工 艺
实际生产中应用于预排矸 的董介分选机主要 有斜轮（ 立轮 ） 重介分选机 、 重介浅槽分选机 。 三者 的工 艺 原 理 基 本 相 同 ， 都 是 根 据 煤 与 矸 石的密度不同 ， 通过在合 适的密度液 中浮沉实现 煤与矸石分 离。这种工艺应 用比较普遍 ， 排矸效 果好。入选粒 度 范 围通常 在 １ ５ ０ ｍ ｍ 一１ ３ ａ ｒ ｍ， Ｅ ｐ 值 可达 ０ ． ０ ３～ ０ ． ０ ６， 数量 效率 可达 ９ ５ ％， 矸 石 中带 煤损失 ＜ ３ ％。但是 这种系统需要一 定密度的重 介悬浮液 ， 并 且需要 回收 。因此导 致该系统介质 回收和煤泥水系统复杂 ， 设备台数多 ， 且管路磨损 严重 ， 介质消耗高 ， 生产成本高。