动力煤选煤方法的确定(专业版)

选煤方法的确定(动力煤专业版)
1、选前脱泥与否的选择
⑴国际上0.5mm脱泥均不过关，只能采用0.75mm以上、最好是
1.4mm，有的选煤厂筛缝甚至达到了2~3mm，进行脱泥。

但脱下来的粗煤泥如何处理？螺旋分选机选煤精度之差在我国已被公认，但近两年，其不为国人熟知TBS又被有些人搬来，并宣称TBS中的煤泥可视为重介质，应归为重介质设备。

众所周知：跳汰机等所有重选设备中均有煤泥，若归为重介质设备，水介质设备这个类别即不复存在，显然是错误的。

其实，所谓的TBS，即干扰沉降床分选机，是煤粒在重力场上升水流作用下按干扰沉降末速大小，而不是按密度分层分选的水介质选煤设备。

由于干扰沉降等沉比e≤2（这就是筛分试验粒度级之上下限粒径比为何通常为2，如50~25、25~13、……），因此它仅适合于粒径比≤2的窄粒级条件分选，随着粒径比的增大，分选精度急剧变差（见表1）。

其分选精度和处理能力远低于在离心力场中按阿基米德浮力原理分选的重介质旋流器。

汶南各粒级粗煤泥干扰床分选机分选试验结果（见表1）表明：TBS分选1.6~0.28mm级粗煤泥时的可能偏差E≥0.237kg/L；而3GDMC1500/1100A大型无压给料三产品重介质旋流器分选0.5~0.25mm级煤泥的可能偏差即达0.065kg/L，3-0.5mm级的可能偏差更低达0.020kg/L〔见淮南矿业(集团)有限责任公司科研项目“大直径有压给料三产品重介旋流器在动力煤选煤厂的应用研究”鉴定资料〕。

也就是说，即使不采用煤泥重介质旋流器，大型不脱泥无
压给料重介质旋流器对煤泥的分选精度也远高于TBS。

表1 汶南各粒级粗煤泥干扰床分选机分选试验结果汇总表(选煤技术，2007年第4期)
我国MT/T811－1999《煤用重选设备分选下限评定方法（Ⅰ）》标准中规定：当小于0.5mm某一粒度级的可能偏差小于或等于0.10kg/L时，才能判定为有效分选。

显然按我国的技术水平考核，TBS 分选精度远未达标，应视为无效分选。

TBS在我国的生产实践已经证明，其效果尚不如跳汰机。

如徐州矿务局大屯张双楼矿采用脱泥重介-TBS-浮选工艺，精煤灰分只能降到8.5%，而相同煤质的大屯孔庄矿选煤厂采用跳汰-浮选工艺时精煤灰分尚可达到7.5%。

华蓥山广能集团绿水洞煤业350选煤厂采用脱泥三产品重介旋流器—TBS煤泥分选机的生产工艺流程，TBS数量效率约70%左右，全厂数量效率仅为45.83%（测试日期2007年10月29至11月29日）。

⑵为了满足悬浮液流变特性和稳定性双重要求，重介旋流器用重
悬浮液的固体体积浓度应在15~35%之间，以此得出的不同密度悬浮液中煤泥含量的最大允许值如下表所示：
表2 悬浮液中固相的煤泥含量最大允许值
三产品重介质旋流器出两种产品时，可在低密度悬浮液系统条件下实现高密度排矸，工作悬浮液密度一般在1.4kg/L以下，最高亦不超过1.5kg/L，悬浮液中固相煤泥含量至少可达50%，故没必要脱泥。

⑶无法发挥重介质旋流器选煤粒度下限低的优势。

神华蒙西煤化棋盘井选煤厂的生产实践证明：即便是直径1.5m的无压给料三产品重介质旋流器，分选下限亦低于0.25mm。

⑷只要设计合理，不脱泥入选的生产介耗与脱泥入选相近，甚至更低。

如淮北矿业集团临涣等选煤厂，吨煤介耗1kg左右；山西文峰等选煤厂，已连续4年吨煤介耗＜0.55kg；内蒙乌海附近的选煤厂吨煤介耗多在1kg左右。

⑸脱泥后的原煤水分高，降低循环悬浮液密度。

⑹选前脱泥增加工艺环节，投资和生产成本大大提高。

⑺选前脱泥增加次生煤泥量，根据淮南矿业集团潘三选煤厂提供的数据，次生煤泥量增加1.6个百分点。

2、两产品与三产品重介质旋流器的选择
两产品重介质旋流器只适合于低密度分选。

当分选密度>1.6kg/L，特别是>1.75kg/L时，两产品重介质旋流器几乎无法做到，矸石带煤严重，必须采用三产品重介质旋流器，将两个轻产物合并作为动力精煤。

⑴高密度悬浮液不仅对设备、管道的磨损大，介耗、能耗高，而且由于磁选机精矿悬浮液的密度只有2.0~2.1kg/L，其制备、特别是维持非常困难，密度一般低于1.6kg/L，很难达到1.75kg/L，即便勉强达到，由于介质粘度太高，分选精度也很差。

如淮南矿业集团各选煤厂为1.5~1.6kg/L；神华集团保德选煤厂为1.45kg/L，石圪台选煤厂为
1.43~1.6kg/L。

⑵为了保证高密度的工作悬浮液非磁性物含量不超限（参见表2），排矸用两产品重介质旋流器选前必须脱泥，工艺系统复杂。

⑶脱泥后的原煤水分高，用两产品重介质旋流器分选时其分选密度难以高于循环悬浮液密度，矸石带煤也更严重。

⑷三产品重介质旋流器利用其第一段旋流器对悬浮液的浓缩作用，大幅度提高了进入第二段旋流器的介质密度，可以轻松地用1.4kg/L左右低密度悬浮液系统完成2.0kg/L以上的高密度排矸任务，一举解决了上述诸项弊端。

两种重介质旋流器矸石带煤情况调查见表3。

3、重介质旋流器有压给料和无压给料方式的选择
⑴相对于有压给料，无压给料方式的原煤不经泵打，矸石泥化现象和次生煤泥量大为减少。

淮南矿业集团顾桥、淮北矿业集团临涣等选煤厂证明，次生煤泥量至少分别减少了5~7个百分点。

以安徽理工大学博士生导师张明旭教授为首的研究小组，对淮北矿业集团临涣选煤厂曾同时存在的“跳汰粗选—两产品重介旋流器精选工艺（单号系统）”和“不分级不脱泥无压给料三产品重介旋流器分
表3 三种选煤工艺矸石带煤情况调查表
B—不脱泥、分级有压给料三产品重介质旋流器
C—脱泥、分级有压给料两产品重介质旋流器+粗煤泥螺旋分选机
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选工艺（双号系统）”，作了详细对比研究，得出结论：采用有压给料两产品重介旋流器使次生煤泥量大为增加——入浮煤泥增加24.5t/h，按入选原煤量350t/h计算，则次生煤泥量增加了7%(见2005年9月<<大型无压给料三产品重介旋流器选煤工艺适应性的技术研究鉴定>>报告)。

淮南矿业集团顾桥选煤厂的试验验数据表明，仅有压给料旋流器给料泵一项，就产生了4.64%的次生煤泥量。

⑵无压给料旋流器的入料介质与煤完全分开，不受原料煤性质变化的干扰，密度等参数易于准确测控，产品质量稳定。

4、分级重介与混合重介的选择
在选煤技术已高度发达的今天，仍有人顽固地主张分级重介，就像当年长期固守分级跳汰一样。

这些人主张按13(10)mm，甚至再按3(1)mm分级（也有称作脱泥）入选，理想化地认为如此既能提高分选精度，又符合等λ即最大产率原则。

等λ原则讲的是从两种或两种以上不同可选性的入选原煤中选出某规定灰分的综合精煤时，为获得最高精煤产率所应遵循的原则。

该原则是：按其精煤分界灰分(λ)相等的条件，选定各种煤的分选密度，使综合精煤产率最大化。

在实际生产中，煤质是不断变化的，各粒级煤的分界灰分无法及时确定，等λ分级入选也就无法实现。

但统计结果显示：随着粒度的减小，在等分界灰分条件下，绝大多数原煤的理论分选密度也随之升高。

而旋流器亦与其他重选设备一样，被分选物料粒度越小，实际分选密度越高，趋于最高产率原则。

因此，混合重
介的实际分选效果与分级重介相当，但投资和成本却大为降低。

就像混合跳汰淘汰分级跳汰一样，混合重介也必将很快淘汰分级重介。

5、块煤浅槽重介分选机与跳汰机的选择
在只选块煤且粒度上限超过110mm时，重介质旋流器则难以适应，需采用块煤浅槽重介分选机或跳汰机。

对绝大多数中国块煤来讲，由于分选密度高，跳汰机更有优势。

⑴浅槽重介分选机精煤产率低。

与两产品重介质旋流器一样，浅槽重介分选机亦只适合于低密度分选，分选密度一般<1.6kg/L，很少>1.7kg/L，而跳汰机则无此缺点。

块原煤粒度范围较窄，用各种重选设备分选时精度差别较小。

我们对宁煤红柳、神东乌兰木伦、华能山西柳巷和青冈坪、山西三元下霍等选煤厂作了对比分析，结果显示：当浅槽重介分选机分选密度＜1.75kg/L时，精煤产率低于跳汰机。

⑵新一代节水型块煤排矸跳汰机不仅无需脱泥，且不用循环水，系统简单，投资和成本更低。