重介质选煤工艺的分析及应用

重介质选煤工艺的分析及应用

【摘要】节能环保、实现可持续性发展是我国发展工业经济的核心原则，煤炭作为我国工业生产的原料和重要能源，其选煤流程一直是实现节能环保的关键环节。本文针对选煤厂广泛使用的重介质选煤工艺进行分类介绍，分析其各自的技术特点及发展趋势，对推进重介质选煤工艺的发展具有一定的参考价值。

【关键词】重介质；选煤

煤炭在国民经济发展中占有着越来越重要的地位，但是随着国家对可持续发展战略的不断重视，以及相应措施的实施，人们保护生态和节约资源的意识也越来越强。而选煤工艺在煤炭生产上既是节约能源又是保护生态环境的技术源头，所以我国从事重介质选煤技术的研究也随之深入。重介质选煤技术在国外发展较为成熟，但是在我国尚处于起步阶段。在十一五期间，国家政策引导以及市场驱动下，重介质选煤技术在我国煤炭行业的应用得到了快速的发展。通过国外引进技术，不断的模仿创新到自主创新，重介质选煤技术在我国举得了巨大的成就，尤其是我国煤炭行业开发了拥有自主知识产权的新设备、新工艺，这些对重介质选煤技术在全国范围内的推广应用以及提升煤炭行业的整体经济社会效益做出了卓越的贡献。随着我国改革开放的深入以及市场经济的发展，三大产业对煤炭资源需求量也在不断增多，尤其是稀缺煤炭资源的价格不断攀升，很大程度上限制了精煤生产率的提升。而重介质选煤技术不仅是提高煤炭企业经济效益的有效途径，也是合理利用有限煤炭资源的最佳选择。因此，在充分考虑简化重介质选煤工艺流程的同时，应考虑如何改进重介质选煤工艺流程，增加企业经济效益和社会效益。

1 重介质选煤技术概述

重介质选煤是在密度介于净煤和矸石的重介质悬浮液中按照阿基米得原理进行分选的方法。这种选煤工艺需要在具有一定特性的介质中分选，而这种介质是需要人工制备的。这种介质是一种消耗资源，从节约和环保的角度来看，在重介质这种选煤工艺中除了分选设备的设计以外，介质的制备和回收复用以及介质性质的稳定性是生产过程的关键。

重介质选煤工艺过程首先要配制好一定密度的重介质，将准备好的重介质与以一定速率的入料一起装入分选机，按密度分选轻产物和重产物，用在筛上喷水洗涤的方法从产品中脱除和回收带出的介质，常用磁选机回收并送回介质循环系统复用。在介质循环系统中配备有重介质特性测控系统。它能够以不同的方式保持循环重介质特性的相对稳定。

2 几种典型的重介质选煤工艺

2.1 块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺

在此工艺中的块煤和末煤均是应用重介质分选，这样就充分体现了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的优良特点，满足了大型选煤厂所要求的生产工艺。此工艺主要适用于含煤泥量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂，但此工艺介质回收系统比较复杂，管理起来较为不便。

2.2 块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺

此工艺充分体现了跳汰机处理量大、重介质旋流器分选精度高及选煤成本低等特点，应用此工艺可明显降低选煤成本，并能很好的保证末精煤产品的优良质量，但是产率相对较低。因此，此工艺可在末煤可选性较难、块煤可选性较好并有块精煤用户的选煤厂使用。

2.3 跳汰粗选—重介质旋流器精选工艺

对于此工艺，应用跳汰机进行预排矸，这样可以很好的降低了矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响，同时也减少了重介质的入料量和旋流器的磨损，并且精煤产品质量较高。但是工艺较为复杂，工艺设备种类也很多，在选煤时会损失一些精煤，因此精煤产率较低。

2.4 两产品重介质旋流器分选工艺

两产品重介质旋流器分选工艺是重介质分选工艺的基本形式，即先用低密度旋流器分选出精煤与重产物，然后再将重产物送入高密度旋流器，从而分选出中煤和矸石。此工艺主要应用于中煤含量较低、原煤可选性较好且要求精煤灰分较高的原煤分选，此外，此工艺介质回收工艺较为复杂，管理不方便，而实际生产中，各选煤厂普遍存在的是中煤，因此此工艺应用较少。

2.5 重介质旋流器二次分选工艺

重介质旋流器二次分选工艺指的是首先应用两产品重介质旋流器进行粗选，以排除矸石，然后将块精煤进行破碎，直至-25mm 后再与粗精煤一起进入两产品重介质旋流器，并进行精选，实践表明，应用此工艺能充分体现重介质旋流器分选效率高的优点，并保证了精煤质量，矸石中含煤量较少，并可最大限度地回收精煤。此工艺可适用于精煤灰分要求较低但原料煤中矸石含量较高的选煤厂，这样可以使精煤数量效率达到95%以上，矸石含煤率（-118kg/L）甚至低于1%。但此工艺比较复杂，且需要两套介质回收系统，基础建设费用比较高，运行成本也高，管理起来很是不方便。

2.6 三产品重介质旋流器分选工艺

三产品重介质旋流器分选工艺是指用单一低密度重悬浮液进行一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品，且能保证质量合格，与二产品重介质旋流器分选工艺相比，它可以省去一套高密度重悬浮液的制备、输送和回收系统。此工艺有两种形式，一种是有压给料三产品重介质旋流器分选工艺，另一种是无压给料三产

品重介质旋流器分选工艺。无压给料分选工艺因为它的工艺简单、操作方便且基建投资较低，得到了推广应用。目前应用此工艺的选煤厂总设计能力约占我国选煤能力的20%以上。应用此工艺虽然可以降低基建投资和运行成本，但其中中煤分选密度的调节比较困难，并且当在原煤含矸率变化比较大的时候尤其明显。

2.7 三产品重介质旋流器分级分选工艺

三产品重介质旋流器分级分选工艺指的是先将原料煤进行预先分级并进行脱泥处理，即粗粒煤进入大直径重介质旋流器分选，而细粒煤则进入小直径重介质旋流器进行分选，煤泥直接进入浮选系统。此工艺应用一套介质回收净化系统，实现了80～0mm 级原煤的分级入选。由于应用的是大型设备，并且其设备布置形式科学合理，因此，大大简化了脱介、介质回收工艺，同时降低了基建投资和生产成本。此工艺是我国“十五”期间开发并推出的新选煤工艺。此工艺比较适合块煤与末煤理论分选密度相差较小、入选原料煤煤泥含量较高且块煤中夹矸煤含量较少的选煤厂。

3 重介质选煤技术的发展趋势

随着我国改革开放的深入，以及市场经济的大力发展，煤炭行业选煤技术也日趋成熟，重介质选煤工艺在煤泥选择的技术中显示着越来越重要的地位，所以重介质选煤技术在在我国煤炭行业迅速推广的前景也是前所未有的，这不但显示出重介质选煤技术日趋成熟，同时也显示出重介质选煤工艺广阔的发展前景。本文认为未来煤炭重介质选煤技术的研究应向以下几个方面发展。首先，设备更加先进化，成本更加低廉化。重介质选煤工艺应该研制大型高效三产品浅槽刮板重介质分选机，以代替目前分选精度不理想的块煤分选设备，解决目前大型高效全重介选煤厂所缺少的大型块煤三产品分选设备。其次，效率提升化。重介质选煤工艺必须提高单机处理量和高效性，提高设备可靠性及加工深度其次努力提高重介旋流器的入料上限，简化中、小型选煤厂重介质分选工艺，以进一步降低投资，

提高效益。最后，分选介质飞跃化。重介质选煤技术发展新型分选介质，如磁流体、重液等，它将会给重介质选煤带来飞跃。

4 结语

近年来，我国重介质选煤技术一直在不断地创新，在设备大型化、生产过程自动控制、提高重介质旋流器入料上限、降低有效分选下限以及简化工艺系统等方面都取得了突破性的成就，同时为选煤厂广泛应用重介质选煤工艺，降低基建投资和生产成本，迅速提升我国重介质选煤入选比例起到了重要作用。随着煤炭资源需求量的不断提高，最大限度地提高精煤生产率，不仅是提高煤炭企业经济效益的有效途径，更是合理利用煤炭资源的最佳选择。因此，在考虑简化重介质选煤工艺的同时，也应考对虑重介质选煤工艺的改进，提高精煤产率，为企业带来更大的社会经济效益。

参考文献：