干法分选机预先排矸“一举三得”

编者按：本文由谷林发表在《煤炭加工与综合利用》期刊上，原标题为“干选预排矸工艺在炼焦煤选煤厂的应用”。本平台选用时内容有删减，配图根据内容斟酌选取。在此，对文章作者表示感谢。

淮北矿业集团公司临涣选煤厂年入洗能力1600万t，采用全重介质分选工艺，下辖6个分厂。各个分厂预排矸后的物料进入重介质分选工艺，6个分厂除一个采用跳汰预排矸外，其余均采用唐山神州机械公司干法排矸技术。干法分选车间，作为选煤厂入洗原煤的初步加工，通过预排矸，可以减少进入重介质系统的矸石量。可以说干选效果的好坏决定了入洗原煤的性质，如若入洗原煤性质差，或干选厂的排矸效果差、煤泥含量大等，无疑会对临涣选煤厂入洗原煤的洗选效率产生重大影响。

● 2.1青东矿原煤分析

青东矿是临涣选煤厂入选原煤来煤矿井之一，煤种以焦煤为主，肥煤次之，其精煤可作为较理想的炼焦用煤。大于1.8g/cm3密度级累计产物的含量已经达到42.62％，小于1.4 g/cm3密度级产率34.17％，灰分为10.61％。低灰分产率低，高灰分产率高，中间密度级产物灰分偏高，分选出合理的产物比较困难。

●2.2 重介质旋流器参数

重介质工艺采用的是无压入料三产品重介质旋流器作为主选设备，其选型需要确定的主要环节是合理确定旋流器的处理能力及介质循环量。重介质旋流器的处理能力虽然与一段旋流器的直径有正相关性，但在很大程度上又会受到第二段旋流器处理能力的制约，因为介质循环量是一段圆柱旋流器和第二段圆锥旋流器工作所需介质循环量的总和。

三产品重介质旋流器一段分选出精煤产品，第二段再分选出中煤和矸石。该厂原煤浮沉资料显示，轻、重产物比例倒置现象严重，如果分选出灰分为10％的精煤，一段旋流器的底流产物（中煤＋矸石）即第二段的入料，产率高达70％。即使将一段旋流器的锥比取大值（0.8），根据经验公式初步估算，三产品旋流器的实际处理能力至少比设备的额定处理能力减小50％。这样计算出来旋流器的选型需要增加１台，或者选用更大直径的旋流器；如此经济上不合理，工艺系统也会更复杂。

● 3.1 干法分选工艺

为了给重介质分选工艺提供更好、更稳定的煤源，2018年青东矿分选厂进行了技术改造升级，工艺流程见下图。

● 3.2 干法分选效果

为了评估改造完成后的设备运行效果，对两台干法分选机的分选效果进行了采样检查。检查结果为：入料灰分52.55％，筛下物料灰分46.32％，筛上物料灰分74.20％。由此可以看出，一阶段原煤的灰分变高，煤质情况更差；同时根据入料和分级筛筛下、筛上３种样品的灰分可计算出筛下产品占77.6％，筛上产品占22.4％。干选机分选结果见下表。

由表可以看出，干选机入料中大于1.8Kg/L密度级含量为84.47％，灰分为85.42％，矸石含量特别高；如果将这些含有大量矸石的原煤直接给到重介质系统，会给重介质分选带来较大的危害，对分选效果、设备使用寿命和煤泥水处理系统都有较大的影响。通过复合式干法分选机处理后排出的矸石灰分为88.12％，排出的矸石量占干法分机入料量的65.18％。精煤和中煤混合物料的灰分为55.89％，占干法分选机入料量的34.82％。根据上表浮沉资料计算出的分配率，绘制出分配率曲线，见下图，可得出干选机分选的可能偏差为0.068Kg/L。

通过对青东矿煤质资料的分析，因地制宜选择了干法分选机进行预排矸处理工艺，预先排出了占原煤量14.59％的矸石，减轻了重介质旋流器的处理负担，使旋流器的参数设定更加合理，分选效果有了更好的保证。同时通过干法分选排除矸石后，减少了矸石进入煤泥水系统，减轻了后序的浮选和煤泥浓缩压滤系统负荷。青东矿干法分选厂吨原煤电耗为2.61KW·h，而重介质系统吨原煤电耗为7 KW·h。以青东矿年产原煤180万t计算，干法预先排除矸石可以节约电耗115.29万KW·h。青东矿通过采用干法分选机预先排矸达到了一举三得的效果，为具有相似煤质情况的炼焦煤选煤厂的工艺设计提供了可借鉴案例。