摘 要: 介紹了一緣煤業新建選煤廠的必要性，并對幾種選煤方案進行了比較分析，提出了適合該廠的選 煤方案。

　　關鍵詞: 新建選煤廠; 煤質資料; 方案比較

　　和順一緣煤業是潞安集團 2009 年進行資源整 合的一座礦井，礦井年生產能力為 180 萬 t /a。現階 段主采 15 號煤層，煤種為貧煤，具有低灰、高硫、低 磷、高發熱量、低揮發分、高灰熔點等特點，是較好的 動力用煤和民用煤，洗選后的精煤可作為高爐噴吹 用煤。

　　1 新建選煤廠的必要性

　　1) 一緣煤業生產的原煤經簡單篩分處理后 即作為電煤銷售，屬于高硫高含矸煤，若不通過洗選 存在以下問題: ①商品煤中有大塊矸石( 含量約在 40% ) ，商品煤發熱量低( 約 17. 56 MJ/kg) ; ②由于 硫分高，導致電廠脫硫成本增大，銷售壓力大; ③附 近地區高質量的電煤較多，市場競爭激烈。 2) 由于礦井可采煤層多，各個煤層薄厚不 一，煤質波動大，原煤煤質穩定性無法保證，難以滿 足質量要求。 3) 通過洗選加工可以生產部分噴吹煤、化工 用煤和電煤，同時可以降低商品煤硫分，其銷售價格 遠遠高于原煤，提高企業經濟效益。 考慮到礦井的長遠發展，新建選煤廠項目勢在 必行。

　　2 方案比較

　　2. 1 煤質資料分析和產品方案

　　2. 1. 1 煤質資料分析

　　通過對原煤進行篩分試驗，原煤大篩分特性如下: 1) 原煤灰分為 45. 57% ，硫分 3. 15% ，屬高灰 高硫煤。 2) + 50 mm 粒 級 占 31. 83% ，灰 分 為70. 28% 。其中可見矸石含量占到 23. 87% ，灰分為 84. 04% ，屬高含矸煤，且矸石很純。 3) - 50 mm 各粒級原煤灰分和硫分隨著粒 度減小呈降低趨勢，說明原煤易碎。 4) 原煤中 - 3 mm 的產率為 25. 22% ，灰分為 17. 87% ，發熱量為 23. 57 MJ/kg，說明粉煤含量大， 且直接篩出不入洗能滿足電煤產品要求，后續工藝 考慮 - 3 mm 原煤直接篩出作為電煤產品。 5) - 0. 5 mm 原生煤泥的產率較低為 9. 19% ，灰分為 22. 94% ，說明原生煤泥含量較低， 但灰分低于原煤灰分 45. 57% ，符合原煤易碎特征。

　　2. 1. 2 產品方案

　　根據原煤煤質及市場形勢，本設計確定產品結 構及產品質量指標如下: 1) 洗塊煤( 150 ～ 50 mm) ，發熱量 Qnet，ar ≥ 27. 18 MJ/kg，化工用煤或者地銷民用; 2) 洗 混 煤 ( - 50 mm ) ，發 熱 量 Qnet，ar ≥ 22. 58 MJ/kg，供電廠用煤或者鍋爐用煤; 3) 洗精煤( - 50 mm) ，Ad ≤11. 0% ，硫分≤ 1. 2% ，供高爐噴吹用煤; 4) 洗矸石，Ad≥75. 00% ，就近綜合利用。 選煤廠的產品結構可根據煤質變化和市場需求 靈活調整。

　　2. 2 選煤方法

　　由于本廠產品的目標市場定為化工用煤、高爐 噴吹煤和電煤，考慮到入料粒度對分選效果的影響 及業主對產品粒度的要求，確定塊煤分選系統分選 上限為 150 mm，末煤分選上限為 50 mm。由于原煤 中 - 3mm 的產率為 25. 22% ，硫分為 1. 74% ，發熱 量為 23. 57 MJ/kg，- 3 mm 原煤直接篩出不入洗能 滿足電煤產品發熱量要求，因此設計可以考慮 3 mm 脫粉。根據入洗煤質資料和產品方案，進行多方案選 煤方法對比。

　　2. 2. 1 塊煤動篩與重介淺槽分選比較

　　目前，常用的塊煤分選方法有動篩跳汰分選和 重介淺槽分選。 1) 動篩跳汰分選。當原煤中塊矸含量很多， 特別是矸石的巖性又屬于易泥化的泥巖或炭質泥巖 時，宜采用動篩跳汰機排矸代替人工揀矸，提前將大 塊易泥化矸石從系統中排除，對后續主選工藝十分 有利。

　　主要缺點: ①分選密度范圍較窄，只適合高密 度排矸，不適合低密度分選，因而只適用于原煤準備 初步排矸或生產對質量要求不太嚴格的塊煤產品; ②煤回收率明顯低于重介分選; ③動篩生產過程噪 音大，檢修維護工作量比重介大[1]。 2) 重介淺槽分選。重介淺槽分選技術非常 成熟，主要優點: ①分選粒度范圍較寬，一般情況為 200 ～ 13 mm; ②根據分選密度的控制重介淺槽既適 合低密度分選出精煤，又適合高密度排矸; ③分選精 度高，產品回收率高; ④結構簡單，自動化程度高，易 于操作和維護[2]。 通過對比，塊煤系統分選推薦采用重介淺槽。

　　2. 2. 2 重介旋流器分選與跳汰分選的選擇

　　重介旋流器分選主要優點: ①排矸純度高，精煤 回收率高; ②對煤質變化的適應性強，產品結構穩定; ③自動化程度高，操作簡便。跳汰分選雖然工藝 簡單、生產成本低，但有以下缺點: ①分選精度遠低 于重介分選工藝; ②系統循環水量大，煤泥水處理系 統復雜; ③ - 6 mm 以下末煤透篩損失大，產品回收 率低[3]。 因此設計推薦采用重介質旋流器分選。

　　2. 2. 3 重介旋流器分選方法的選擇

　　目前重介旋流器分選工藝有三產品重介旋流器 分選和兩段兩產品重介旋流器分選。 1) 采用三產品重介旋流器可同時生產三種 產品，具有以下優點: ①介質流程和工藝環節簡化， 布置緊湊，對設備、管道的磨損小; ②無壓入料三產 品重介旋流器有利于減少矸石泥化和次生煤泥量。 缺點是第二段分選密度及工作壓力不能在線任意調 節和控制[4]。 2) 采用兩段兩產品旋流器生產三種產品 時，優點是分選密度可以完全實現自動控制和 調節，介 質 循 環 量 較 小。缺 點 是 與 三 產 品 重 介 旋流器分 選 相 比，多了一套介質循環系統和一 套密度自動控制調節系統，增加了選煤廠投資 及生產成本，在實際生產中 事 故 多、管 理 難 度 加 大[5]。 因此末煤系統分選推薦采用三產品重介旋流 器。

　　2. 2. 4 粗、細煤泥的分選回收

　　由于本廠原煤入洗前經過 3 mm 脫粉，分選下 限為 3 mm，粗、細煤泥含量較少，粗、細煤泥不分選 直接回收后摻入電煤產品，無需設置粗煤泥和細煤 泥分選工藝。由于混煤作為電煤水分有一定的質量 要求，因此設計推薦細煤泥采用加壓過濾機脫水。 考慮到加壓過濾機濾液含有一定量的細粒級煤泥， 設計備用一臺壓濾機在加壓過濾機不工作時回收細 粒級的煤泥。

　　綜上所述，推薦該選煤廠選煤方法為: 原煤篩分 破碎至 - 150 mm，預先進行 50 mm 分級和 3 mm 脫 粉，150 ～ 50 mm 塊原煤采用淺槽分選，50 ～ 3 mm 末 原煤 采 用 有 壓 給 料 三 產 品 重 介 質 旋 流 器 分 選， - 3 mm原煤不分選，粗煤泥采用濃縮分級旋流器 + 振動弧形篩 + 煤泥離心機回收、細煤泥濃縮加壓過 濾機脫水回收的聯合洗選工藝。

　　煤礦論文投稿刊物：《煤礦現代化》注重煤礦開采技術領域的發展，雜志1992年鄒城市創刊，是山東省的采礦論文投稿類期刊，面向國內各省征稿煤礦論文。促進和注重煤礦開采技術領域的發展，提高國內煤礦開采技術，減少煤礦事故傷亡率。

　　3 結 語

　　1) 為適應礦井發展戰略，提高產品質量，增加 經濟效益，新建選煤廠項目是十分必要的。 2) 通過對選煤工藝幾種具體方案的比較，認為采用塊煤淺槽、有壓三產品重介質旋流器、粗煤泥 采用濃縮分級旋流器 + 振動弧形篩 + 煤泥離心機回 收、細煤泥濃縮加壓過濾機回收更適合該廠的實際 情況。 3) 新建選煤廠方案要根據本廠的煤質特點、 產品質量要求等具體情況加以對比分析，最終達到 工藝設計先進合理、降低投資成本和提高企業經濟 效益目的。

　　參考文獻:

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　　[3] 夏云凱，李功民. 我國動力煤干選技術現狀及展望[J]. 潔凈煤技術，2017，23( 6) : 17 - 25.

　　[4] 白素玲. 五陽礦選煤廠洗選工藝改造及方案比較[J]. 煤，2007( 7) : 44 - 46.

　　[5] 張軍華. 重介質旋流器選煤工藝探討[J]. 煤炭加工與 綜合利用，2015( 3) : 19 - 21，25.

　　作者：金前進