針對原粗煤泥分選工藝存在的問題，斜溝煤礦選煤廠引入TCS智能粗煤泥分選機，對粗煤泥分選工藝進(jìn)行優(yōu)化：1.5-0.2mm粗煤泥（分級旋流器底流）進(jìn)入TCS分選機分選；1-0.045mm煤泥（濃縮旋流器底流）沉降離心機回收，-0.5mm煤泥（濃縮旋流器溢流）濃縮壓濾回收。結(jié)果表明：該選煤廠優(yōu)化粗煤泥分選工藝后效果明顯，尾礦灰分穩(wěn)定在60%以上，年獲利潤增加8037萬元，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，增加了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
 

1 概 述

斜溝煤礦選煤廠是隸屬于西山煤電晉興公司的一座處理能力為15Mt/a的礦井型選煤廠，其現(xiàn)有生產(chǎn)工藝為：150-50mm塊煤重介淺槽排矸，50-1.5mm末煤有壓兩產(chǎn)品重介旋流器主再選，1.5-0.2mm粗煤泥離心機回收，1-0.045mm煤泥沉降離心機回收，-0.5mm煤泥濃縮壓濾回收；末煤主選系統(tǒng)及末煤再選系統(tǒng)具有選擇性開啟的靈活性。該選煤廠自投產(chǎn)以來，各項指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求，給西山煤電集團(tuán)公司帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但隨著近年來煤炭市場的持續(xù)低迷，用戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求標(biāo)準(zhǔn)越來越高，該選煤廠粗煤泥不分選脫水回收工藝已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要，因此，亟需對粗煤泥回收工藝進(jìn)行改造，以提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

2 斜溝煤礦選煤廠原生產(chǎn)工藝

斜溝煤礦選煤廠原生產(chǎn)工藝如下圖所示。

長期以來，斜溝煤礦選煤廠未對-1.5mm以下的煤泥進(jìn)行分選，只是進(jìn)行分級脫水成為粗煤泥沉降煤泥和壓濾煤泥3種煤泥產(chǎn)品，摻入混煤。高灰分的粗細(xì)煤泥全部摻入混煤，既降低了混煤的發(fā)熱量，又不能實現(xiàn)精煤產(chǎn)率的最大化，給企業(yè)的生產(chǎn)管理及經(jīng)濟(jì)效益帶來了不利影響。要解決該選煤廠的問題，從根本上說，就是要通過分選、降灰、降水等方式提高煤泥的質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。另外，由于受到煤泥堆放場地及地形條件的限制，壓濾煤泥無法全部落地，需部分摻入混煤產(chǎn)品；同時因煤泥水分高，受堵倉及冬季凍車影響，摻混煤泥比例不宜過大。

3 粗煤泥處理存在的問題

目前國內(nèi)選煤廠對粗煤泥處理的方法主要有：由高頻篩回收粗煤泥，不分選直接摻入末煤中銷售；粗煤泥返回主選系統(tǒng)，進(jìn)入旋流器或其他設(shè)備分選；采用煤泥重介洗選；精煤脫介稀介質(zhì)與中煤脫介稀介質(zhì)單獨磁選，尾礦分別回收粗精煤泥和粗中煤泥；采用螺旋分選機分選；采用干擾床分選機分選；采用水介質(zhì)旋流器分選等。從目前我國粗煤泥處理現(xiàn)狀分析，還存在很多問題：①高頻篩回收粗煤泥，精煤產(chǎn)率低；②粗煤泥返回主系統(tǒng)進(jìn)入旋流器分選，會降低選煤數(shù)量效率，增加生產(chǎn)成本；③采用煤泥重介或精煤脫介稀介質(zhì)與中煤脫介稀介質(zhì)單獨磁選，會導(dǎo)致粗精煤灰分偏高；④采用螺旋分選機、干擾床分選機、水介質(zhì)旋流器分選粗煤泥，脫泥效率低，精煤質(zhì)量也很低。

斜溝煤礦選煤廠處理粗煤泥的工藝也存在上述問題，如該選煤廠的重介系統(tǒng)是在重介旋流器系統(tǒng)之后，由于重介旋流器的入料中仍含有大量煤泥，因此重介系統(tǒng)對于重介分選和脫介環(huán)節(jié)并沒有起到改善作用；由于煤泥重介系統(tǒng)的入料為重介精煤脫介篩的分流，其只能對部分粗煤泥進(jìn)行分選，造成精煤回收率很低；煤泥重介的入料中含有較多高灰細(xì)泥，該部分細(xì)泥進(jìn)入煤泥重介旋流器后基本從溢流口即精煤端排出，直接污染粗精煤；煤泥重介旋流器的分選精度較低，尾礦中帶精煤量較多，對介質(zhì)的粒度要求較嚴(yán)，但是煤泥重介旋流器的介質(zhì)是利用大直徑旋流器的分選作用而得到的細(xì)粒介質(zhì)，而此部分介質(zhì)又達(dá)不到煤泥重介的分選要求，仍需配部分合格介質(zhì)，這部分介質(zhì)在生產(chǎn)中往往用精煤磁選機精礦代替，增加了生產(chǎn)成本，同時由于介質(zhì)性質(zhì)達(dá)不到煤泥重介的分選要求，造成了煤泥重介分選精度低。由于入料受分流量及懸浮液中煤泥量多少的影響，實際生產(chǎn)中存在煤泥重介旋流器入料不均衡時有時無的現(xiàn)象，造成生產(chǎn)系統(tǒng)調(diào)節(jié)及管理系統(tǒng)的復(fù)雜。

4 粗煤泥分選工藝優(yōu)化

斜溝煤礦選煤廠采用大地美騰公司研發(fā)的TCS智能粗煤泥分選機對分級旋流器底流及濃縮旋流器底流進(jìn)行分選，均取得了較為理想的分選效果，TCS尾礦的平均灰分穩(wěn)定在60%以上，遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)型的TBS分選機。如下圖所示，斜溝煤礦選煤廠優(yōu)化后的粗煤泥分選工藝為：1.5-0.2mm粗煤泥（分級旋流器底流）進(jìn)入TCS分選機分選；1-0.045mm煤泥（濃縮旋流器底流）沉降離心機回收；-0.5mm煤泥（濃縮旋流器溢流）濃縮壓濾回收。TCS精煤采用原系統(tǒng)中的分級旋流器+煤泥離心機聯(lián)合脫水回收；TCS尾礦采用新增的弧形篩+高頻篩脫水后進(jìn)入矸石皮帶外排。工藝優(yōu)化使該選煤廠的煤泥回收問題得到了很好解決。

 

5 粗煤泥分選工藝優(yōu)化效果分析

5.1 生產(chǎn)效果分析

1.5-0.2mm粒級采用智能TCS分選，需外排高灰尾礦，根據(jù)現(xiàn)場工業(yè)性試驗數(shù)據(jù)，結(jié)果較為理想，尾礦灰分穩(wěn)定在60%以上，見下表。


 

5.2 效益分析

（1）斜溝煤礦選煤廠現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的年生產(chǎn)成本為254565.14萬元，生產(chǎn)收到基低位發(fā)熱量≥5300kcal/kg的洗混煤產(chǎn)品時，系統(tǒng)的年生產(chǎn)成本為259710.51萬元，年增加生產(chǎn)成本5145.37萬元，年增加銷售收入13182.95萬元（含稅），年獲利潤增加8037.58萬元。

（2）根據(jù)目前的市場形勢及產(chǎn)品價格，生產(chǎn)發(fā)熱量 5500kcal/kg的洗混煤產(chǎn)品時，由于需要回?fù)侥┚褐粱烀?，末精煤產(chǎn)量低，其經(jīng)濟(jì)效益明顯低于生產(chǎn)發(fā)熱5300kcal/kg的混煤產(chǎn)品。

6 結(jié) 語


目前，粗煤泥處理工藝已引起我國各選煤廠和相關(guān)科研、設(shè)計院的重視，其涵蓋內(nèi)容已引入了系統(tǒng)最優(yōu)化的理念。斜溝煤礦選煤廠及時汲取先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，引入TCS智能粗煤泥分選機，優(yōu)化了粗煤泥分選工藝，通過分選降灰降水等方式提高煤泥的質(zhì)量，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高混煤產(chǎn)品的發(fā)熱量，有效增強了斜溝煤礦選煤廠的市場競爭力，雖然目前國內(nèi)煤炭市場萎縮，但該選煤廠的產(chǎn)品在本礦區(qū)具有較強的優(yōu)勢，此外可以根據(jù)市場形勢變化，在5300kcal/kg的洗混煤銷路不暢或原煤煤質(zhì)變好的情況下，使系統(tǒng)具有生產(chǎn)5500kcal/kg的洗混煤產(chǎn)品的能力。