“七種”典型的重介分選工藝
重介選煤是一種高效率的重力選煤方法,具有可高效率地分選難選煤和極難選煤、分選密度調節范圍寬、適應性強、分選粒度范圍寬、處理能力大、實現自動控制等特點。在具體的生產實踐中,它有多種工藝形式,應根據現場情況靈活選擇。
1.塊煤重介質分選機-末煤重介質旋流器分選工藝
該工藝流程中塊煤、末煤分別采用重介質分選,充分發揮了重介質分選機處理量大、旋流器分選精度高的特點,可滿足大型選煤廠生產工藝的要求。我國最大的安家嶺選煤廠采用此工藝流程,年入選原煤達到l500萬t。此流程主要適用于煤泥含量較大,矸石易泥化,或對塊煤產品有特殊用途的大型選煤廠。但該工藝流程介質回收系統較復雜,管理不方便。
2.塊煤跳汰-末煤重介質旋流器分選工藝
該工藝流程發揮了跳汰機選煤成本低、處理量大及重介質旋流器分選精度高的特點。采用該工藝可降低選煤成本,同時保證末精煤產品質量。我國自行設計的第一座全部設備國產化的三產品重介質選煤廠鐵東選煤廠采用該工藝。運行結果表明,精煤產品質量較高,但產率較低。此工藝適用于塊煤可選性較好、末煤可選性較難并有塊精煤用戶的選煤廠。
3.跳汰粗選-重介質旋流器精選工藝
該工藝流程適于原煤可選性好,排矸密度約1.80kg/L,采用跳汰方法即可實現高效分選的選煤廠。采用跳汰機進行預排矸,可以有效降低矸石含量波動對重介質旋流器分選的影響,并減少重介質選的入料量和旋流器的磨損,而且精煤產品質量較高。缺點是工藝流程較復雜,設備種類較多,中煤中損失一些精煤,因此精煤產率較低。我國在20世紀90年代初期設計的興隆莊選煤廠、桃山選煤廠、盤北選煤廠、北崗選煤廠等采用該工藝流程。實踐表明,該工藝可生產低灰精煤,但精煤產率較低,中煤中1.4g/cm3密度級含量高達15%。該工藝對于原煤含矸率較高、煤質波動較大以及已有跳汰分選系統進行技術改造時,具有一定的優越性。
4.重介質旋流器二次分選工藝
該工藝流程首先采用兩產品重介質旋流器粗選,排除矸石,然后將塊精煤破碎至-25mm后與粗精煤一同進入兩產品重介質旋流器進行精選。近幾年我國引進南非的模塊化選煤廠即采用該工藝,它充分發揮了重介質旋流器分選效率高的優點,保證了精煤質量,矸石中含煤量少,同時可最大限度地回收精煤,山東萊新潔凈煤公司、協莊礦選煤廠選用了該工藝。實踐表明,該工藝適用于原料煤中矸石含量較高、精煤灰分要求較低的選煤廠,精煤數量效率高達95%以上,矸石含煤率低于1%。但該工藝流程較復雜,需要兩套介質回收系統,基建費用高,運行成本高,管理不方便。
5.兩產品重介質旋流器分選工藝
該工藝流程是重介質分選工藝的基本形式,先用低密度旋流器分選出精煤與重產物,然后再將重產物送入高密度旋流器分選出中煤和矸石。此工藝主要應用于原煤可選性較好、中煤含量較低及要求精煤灰分較高(如動力煤)的原煤分選。因為各廠普遍存在中煤,所以兩產品重介質旋流器分選工藝在實際生產中應用較少。此外,該工藝介質回收流程較復雜,管理不方便。
6.三產品重介質旋流器分選工藝
該工藝可以用單一低密度重懸浮液一次分選出精煤、中煤、矸石三種質量合格的產品,較之二產品重介質旋流器分選工藝可以省去一套高密度重懸浮液的制備、輸送、回收系統。該工藝有兩種形式,即有壓給料和無壓給料三產品重介質旋流器分選工藝。無壓給料分選工藝以其流程簡單、操作方便、基建投資低等優點,被新建廠或改造廠普遍看好,并得到推廣應用。目前采用該工藝的選煤廠總設計能力超150Mt/a,約占我國選煤能力的20%以上,并成為我國選煤廠主要的選煤工藝。采用三產品重介質旋流器分選雖然可以降低基建投資和運行成本,但中煤(洗混煤)分選密度的調節比較困難,在原煤含矸率變化較大的情況下尤其明顯。
7.三產品重介質旋流器分級分選工藝
該工藝先將原料煤進行預先分級脫泥,粗粒煤(80~2mm)進入大直徑(1400mm)重介質旋流器分選,細粒煤(2~0.5mm)進入小直徑重介質旋流器分選,煤泥進入浮選系統。采用一套介質回收凈化系統,實現80~0mm級原煤的分級入選。由于采用大型設備及科學合理的設備布置形式,因此,簡化了脫介、介質回收工藝流程,降低了基建投資和生產費用。該工藝是我國“十五”開發并推出的新工藝,目前已有山西神州煤電焦化股份有限公司晉陽選煤廠、汾西礦業集團介休選煤廠、山東新汶礦業集團翟鎮礦選煤廠、內蒙古慶華集團百靈選煤廠和烏斯太選煤廠采用此工藝流程。該工藝適合入選原料煤煤泥含量較高、塊煤與末煤理論分選密度相差較小、塊煤中夾矸煤含量較少的選煤廠。
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