四粒级选煤 选煤技术的一次革命

 邯郸洗选厂是中国自行设计安装的第一座大型矿区型炼焦煤选煤厂，年设计能力150万t,于1959年12月投产,50多年来，经过多次改造，技术装备水平不断提高。

1998年，选煤厂采用跳汰粗选一重介精选一分级浮选的联合工艺流程，核定生产能力3.50Mt/a。随着矿井机械化开采程度的不断提高，入选原煤质量变差，煤泥含量升高，原工艺已无法满足选煤厂生产，主要表现为精煤产率低,质量不稳定,循环水量大。因此,选煤厂实行精细化分选，提出四粒级选煤工艺，即脱泥无压三产品重介旋流器一CSS粗煤泥分选一直接浮选一尾煤干燥成型工艺，经过半年多的技术改造，于2011年9月正式投产使用，分为南北2个系统，年处理量350万t。

1四粒级选煤工艺流程及技术特点

1.1工艺流程

四粒级选煤工艺采用选前脱泥重介分选工艺，脱泥筛筛孔孔径为1mm。50-1mm进入无压三产品重介质旋流器，-1mm以0.4mm为分级粒度采用分级旋流器水力分级后，1.0-0.4mm粗煤泥进入CSS分选机,0.400-0.125mm细煤泥进入浮选机分选，-0.125mm较细煤泥进入浮选柱分选,浮选机、浮选柱尾煤分别进入沉降过滤离心机和压滤成型工艺系统，实现粗、细煤泥高精度分选。四粒级选煤工艺流程如图1所示。

1.2 技术特点

四粒级选煤工艺的应用实现了选煤工艺的现代化，主要具有如下技术特点：

(1)选煤工艺精细化。1 -50mm粒级脱泥无压三产品重介,1.0-0.4mm粗煤泥CSS分选,0.400-0.125mm煤泥浮选机分选，-0.125mm浮选柱分选，针对不同粒级的可选性，采用最合适的分选方法，缩小分选粒度范围，真正实现等λ分选。

(2)控制技术数字化。工艺操作参数全部实现数字化控制，工艺过程全部实现数字化计量，生产起停车实现闭环PLC控制。

(3)技术装备国际化。采用澳大利亚、美国先进设备和德国、日本先进控制技术。

(4)先进技术集成化。采用先进工艺技术、设备、现场检测传感器和控制技术。

(5)组织生产简单化。控制、视频、通讯、操作融为一体，为实行巡检制创造了最佳条件;组建全厂工业电视监控系统，搭建管理网络平台，建成了一套完整、技术先进、安全可靠的全厂调度监控系统。

2四粒级选煤工艺运行效果

邯郸洗选厂自2011年9月全重介工艺顺利对接投产以来，经过运行，基本达到设计要求，取得较好效果。

(1)脱泥香蕉筛筛孔孔径为1mm,无压三产品重介质旋流器分选下限为1mm左右，大直径旋流器分选细粒煤差的问题得到解决，提高了旋流器的分选精度。试验证明，实际分选密度为1.481g/cm3时，精煤灰分为9.60%,中煤损失0.90%(-1.400g/cm3)，矸石零损失;重介质消耗低，吨原煤介耗仅为0.65kg。

(2)CSS粗煤泥分选机分选精煤灰分稳定,经振动弧形筛、煤泥离心机脱水后，最终精煤灰分控制在9.00%左右,为0.07,尾煤灰分达68%-83%。

(3)浮选精煤灰分在10.50%以下，浮选尾煤灰分在55%以上，浮选精煤采用隔膜快速压滤机脱水,水分在20%以下。

四粒级选煤工艺正式投入使用以来，先后对重介系统、CSS粗煤泥分选机进行了单机检查试验，并对浮选入料分级旋流器做了大量工业试验，确定了最佳排口比(锥比)，为分级浮选后续作业创造了有利条件，使企业效益最大化。

2.1无压三产品重介工艺分选效果

正常生产情况下，连续8h采集311号无压三产品重介旋流器的入料、精煤、中煤、矸石，并对+0.5mm的311号入料、精煤、中煤、矸石进行浮沉试验，评价其分选效果。结果表明，脱泥后的入选原煤灰分为31.85%,经无压三产品旋流器分选后，精煤质量合格，实际产率为58.88%，数量效率达95.96%,可能偏差Epl,Ep2分别为0.025,0.055。各项指标均达到设计要求，能够以单一悬浮液一次分选出符合质量要求的精煤、中煤、矸石3种产品。选煤厂311号无压三产品重介质旋流器入料、产品浮沉试验结果见表1,—段、二段分配率计算表见表2。

根据表1、表2绘制入选原煤可选性曲线及一段、二段分配曲线,具体如图2、图3所示。

由表1可知，除去-0.5mm煤泥的合计灰分为9.60%，从图2可查出当灰分为9.60%时，理论精煤产率为61.36%，理论分选密度为1.495g/cm3，δ±0.1含量除去+2.0g/cm3沉矸为23.83%，属较难选煤。经无压三产品旋流器分选后，精煤质量合格稳定,各项指标均达到较高水平。

无压三产品重介质旋流器工艺效能评定结果见表3

2.2 CSS粗煤泥分选机分选效果

CSS单机检查试验在生产正常的情况下进行，连续8h采集CSS入料、溢流精煤、底流尾煤,并对+0.5mm入料、精煤、尾煤(+0.5mm质量分数达70%以上)进行浮沉试验，评价其分选效果。结果表明，脱泥后的原生粗煤泥灰分为23.60%，经CSS分选后，精煤质量合格，南、北部平均精煤实际产率为81.25%，数量效率达98.52%，可能偏差Ep为0.07，说明CSS对1.0-0.5mm实现了精确分选。北部CSS浮沉试验结果见表4,CSS粗煤泥主要分选指标见表5。

3四粒级选煤工艺关键技术及创新点

(1)脱泥、无压组合工艺

前瞻性地采用选前脱泥与无压给料工艺环节的有机结合，突破了常规的组合模式，可以充分发挥脱泥与无压给料2种工艺类型的优点，便于获得较好的分选效果。

(2)原煤四粒级分选工艺

先进的选煤工艺填补了国内空白，针对邯郸洗选厂末煤(尤其是煤泥)含量大的特点，采用了50-1mm脱泥无压三产品重介质旋流器分选，1.0-0.4mmCSS分选,0.400-0.125mm浮选机浮选，-0.125mm浮选柱浮选的4个粒级分选工艺，理念新颖,具有前瞻性,是选煤技术发展的一次革命。

(3)煤泥两级浓缩两级回收联合工艺

浮选机尾矿进入702号浓缩机,浮选柱尾矿进入703号浓缩机,粗细煤泥分别回收，回收粗颗粒尾煤掺入中煤产品，充分发挥了沉降过滤离心机和尾煤压滤机各自的优势，减少了煤泥落地量，既提高了企业经济效益,又减轻了环境污染。

4结语

四粒级选煤工艺自2011年9月在邯郸洗选厂一次试车成功以来，各项工艺技术指标均达到设计要求。新工艺的投入使用极大地提高了邯郸洗选厂的生产工艺技术水平,简化了生产工艺，提高了分选效果，合理利用了宝贵的煤炭资源，具有显著的经济效益和社会效益。四粒级选煤工艺实现了煤炭分选过程的精细化，填补了国内空白，对入选原煤煤质波动大、煤泥含量高的炼焦煤选煤厂有很强的适用性和针对性，具有推广价值。